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15.08.1997 - 

Vom Radarschirm auf den Grafikbildschirm

Pegasus erkundet den Himmel für die Nato

Mitte der 80er Jahre tauchten am Himmel zwischen Düsseldorf und den Niederlanden plötzlich merkwürdige Flugobjekte auf. Direkt von unten betrachtet, glichen sie gewöhnlichen vierstrahligen Boeing-Maschinen. Aus einem stumpfen Blickwinkel wurde jedoch der linsenförmige Aufsatz sichtbar - etwa zehn Meter im Durchmesser und in Höhe der Tragflächen am Flugzeugrumpf verankert.

Die Bewohner der umliegenden Städte und Dörfer beäugten die fliegenden Ungetüme anfangs mit Skepsis. Aber bald hatte sich herumgesprochen, was sie bedeuteten: ein fliegendes Radar- und Computersystem, dazu bestimmt, den Luftraum über den Staaten des westlichen Militärbündnisses Nato zu überwachen.

Der kalte Krieg ist glücklicherweise vorüber, doch das "Airborne Warning and Control System", kurz: Awacs, hat deswegen noch lange nicht ausgedient. Die blutigen Auseinandersetzungen, die den Zerfall Jugoslaviens begleiteten, haben den Befürwortern einer starken Nato-Präsenz neue Argumente geliefert.

Die Awacs-Maschinen des Typs Boeing E-3A fliegen also nach wie vor ihre Runden über dem europäischen Festland und erfassen fleißig, was im darüberliegenden und angrenzenden Luftraum so alles passiert. Ihr drehbarer Buckel beherbergt einen Radar-Detektor, dessen Antenne sich sechsmal in der Minute um die eigene Achse dreht. IBM-Rechner des Typs CC2E übersetzen die Radarsignale sofort in geografische Informationen - keine triviale Aufgabe, wenn sich nicht nur die angepeilten Objekte, sondern auch der eigene Standpunkt bewegen.

Die vom Radarsystem übermittelten Daten werden nicht nur an Bord ausgewertet, sondern auch auf Magnetbänder aufgezeichnet und normalerweise 30 Tage - je nach Situation auch länger - aufbewahrt. So lassen sie sich bei einem unvorhergesehenen Zwischenfall oder einer Informationsanfrage weiter auswerten und analysieren.

Die Zentrale des gesamten Awacs-Programms einschließlich des für die Software-Unterstützung zuständigen "Mission Support Wing" (MSW) liegt nahe der Kleinstadt Geilenkirchen im Grenzgebiet zu den Niederlanden. Bei den 150 Männern und Frauen, die im MSW arbeiten, geht durchschnittlich alle drei Tage eine Anfrage nach einer genaueren Auswertung oder Analyse der Awacs-Daten ein - mit steigender Tendenz.

Wie der Systemanalyst Gerry van Tol erläutert, wurden in den vergangenen Jahren immer mehr Leute benötigt, um die Nachfrage nach Awacs-bezogenen Informationen zu befriedigen. Gleichzeitig schrumpfte die Belegschaft in diesem Arbeitsbereich um etwa die Hälfte.

Mit den in den 60er Jahren entwickelten Softwaresystemen benötigten die MSW-Leute drei bis vier Stunden, um bestimmte Daten zu finden. Und am Ende konnten sie dem anfordernden Mitarbeiter nur einen Stapel Papier aushändigen, den dieser wiederum stundenlang durchkämmen mußte, um anschließend seine Frage mit enger umrissenen Parametern ein weiteres Mal zu stellen.

Nicht einmal Benutzer, die in militärischer Disziplin geschult wurden, sind bereit, sich auf Dauer mit Beschränkungen dieser Art abzufinden. Deshalb sannen die MSW-Mitarbeiter auf Abhilfe. Zusätzliches Personal war nicht zu bekommen und hätte ohnehin nur das Kurieren an Symptomen bedeutet. Das Übel bei der Wurzel zu packen hieß die Datenauswertung zu ändern.

Diese Erkenntnis war quasi die Geburtsstunde des "Project Enhanced Graphical Analysis Support System" (Pegasus). Das Vorhaben zielte darauf ab, den Prozeß der Datenübertragung, -evaluierung sowie -auswertung zu standardisieren und zu vereinfachen.

Im Jahr 1994 nahmen die Geilenkirchener das Projekt in Angriff, obgleich sie eigentlich nicht als Software-Entwicklungs-, sondern nur als Support-Division fungieren sollten. Immerhin ließen sie sich von der Forschungs- und Entwicklungszentrale ("Nato Command, Control & Commucations Agency" = NC3A) in Den Haag unter die Arme greifen.

Als Basis für das Pegasus-System diente die Informationsauswertungs-Software "SAS System" der SAS Institute Inc., Cary, North Carolina. Zuvor hatte die Nato das Produkt bereits zehn Jahre lang für die Evaluierung des Computer-Durchsatzes genutzt.

Das SAS-System stellt nicht nur eine Reihe von Analysefunktionen zur Verfügung, sondern bietet auch Schnittstellen für die Integration unterschiedlicher Hardware- und Betriebssysteme. Als Entwicklungssprache kam C++ zum Einsatz.

Die Ziele, die die Entwickler vor Augen hatten, definiert van Tol folgendermaßen:

-Sie wollten die Zeit zwischen der Flugzeuglandung und dem Abschluß der Analyse, sprich: der Auslieferung gebrauchsfertiger Informationen, verringern,

-den Anwendern ein mächtiges und benutzerfreundliches Werkzeug an die Hand geben und

-der Abteilung dabei helfen, Kosten für Manpower und Ausbildung zu sparen.

Da die meisten der MSW-Mitarbeiter nur drei bis vier Jahre auf der Geilenkirchener Basis tätig sind, sollten Ausbildung und Training so wenig Zeit wie möglich verschlingen. Pegasus läuft unter Windows und kann laut van Tol auch von Mitarbeitern genutzt werden, die keine hochgezüchteten Spezialisten sind. "Das System erlaubt dem Anwender, Bedingungen abzufragen oder Berichte einzuholen und zu überprüfen, ohne daß er Stunden damit verbringen muß, die Daten in den Computer zu bekommen oder die Beherrschung dieses verdammten Dings zu lernen", erklärt van Tol.

Erheblichen Anteil an der Anwenderfreundlichkeit des Systems hat die in Den Haag entwickelte Komponente "Radarpic". Sie hilft dem Benutzer, Beziehungen zwischen den Daten einer Mission herzustellen, indem sie diese Informationen in grafisch aufbereiteter und animierter Form zur Verfügung stellt.

Im Gegensatz zu den anderen Systemteilen ist Radarpic nicht in C++, sondern in Delphi entwickelt. Eine der angenehmen Seiten dieser von Borland angebotenen Sprache ist ihre Fähigkeit, Progammcode und grafische Darstellung parallel zu führen und Veränderungen auf der einen Seite automatisch auf der anderen nachzuvollziehen.

Mit dem Erfolg des Pegasus-Projekts ist van Tol hochzufrieden. Die Datenanalyse dauere heute nur noch zwei statt zehn Stunden. Der gesamte Vorgang der Datenübertragung, -validierung und -auswertung lasse sich mit vier statt acht DV-Leuten erledigen, wobei die Arbeit für den einzelnen zudem weniger geworden sei. "Wenn wir die Anfragen mit der eingesparten Zeit multiplizieren, kommen wir seit dem Ersteinsatz von Pegasus auf Tausende und Abertausende von Mannstunden", freut sich der Systemanalyst.

Pegasus zu entwickeln habe nur anderthalb Mannjahre gekostet. "Selbst wenn wir Softwarelizenzen, Hardware und Ausbildung hinzuzählen, ist das immer noch ein billiges System." Fast noch wichtiger: Pegasus zu pflegen sei ebenfalls nicht teuer, was vor allem an der objektorientierten Struktur des Systems liege.

Last, but not least läßt sich das System auf portablen Rechnern installieren und nahezu überall anwenden, so zum Beispiel auch an Bord einer Awacs-Maschine. Damit wäre es möglich, die Datenübertragung und -evaluierung, ja sogar die Analyse bereits auf dem Flug vorzunehmen.

Das System ist mittlerweile in Grundzügen fertiggestellt, wird aber ständig weiterentwickelt. Van Tol und seine Mitarbeiter haben sich bereit erklärt, auf Anwenderwunsch bestimmte Standardabfragen als Makros in Pegasus zu implementieren. Zudem wurde gerade erst das Geo-Informationssystem "Map Info" des gleichnamigen Unternehmens integriert, so daß sich die Widergabe der Bandinformationen mit detaillierten Landkarten unterlegen läßt. Innerhalb des kommenden Jahres soll das System vernetzt werden.

Darüber hinaus ist ein "Global Mission Warehouse" geplant, das den Zugriff auf alle Flugmissionen erlauben soll. Das schließt auch die Möglichkeit ein, Informationen zwischen den beiden europäischen Awacs-Flotten auszutauschen.

Und wenn das Beispiel Schule macht, werden sich künftig auch in anderen Bereichen Informationen auswerten lassen, die heute noch bloße Daten sind. Van Tol denkt hier beispielsweise an eine Best-Practices-Datenbank für das Softwaredesign, für Hardware-Ausfälle oder für besondere Vorkommnisse bei der Sensorenplattform.

Unter einem Kommando

Das "Airborne Warning and Control System" (Awacs) geht auf einen Nato-Beschluß vom Dezember 1978 zurück und wurde 1984 Realität. Seine Aufgabe besteht darin, den Luftraum über den Mitgliedsstaaten mit Hilfe luftgestützter Radar- und Computersysteme zu beobachten oder genauer: auf irreguläre Flugbewegungen zu überprüfen. Darüber hinaus sollen die 17 Maschinen im Krisenfall die Einsätze der Luftflotte unterstützen. Waffen haben sie nicht an Bord.

Awacs ist das einzige Nato-Programm, bei dem 13 Nationen unter einem einzigen Kommando zusammenarbeiten. Frankreich und Island beteiligen sich nicht an dem Vorhaben. Spanien prüft derzeit die Möglichkeiten für einen Anschluß, hat aber noch keine Entscheidung getroffen. Großbritannien und die USA betreiben eigene, doch assoziierte Radarflotten.