Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
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Sicherheit in luftigen Höhen

Im Projekt SafeClouds werden sicherheitsrelevante Vorgänge am Boden und in der Luft analyisert. Das Ziel ist dabei eine deutliche Verbesserung des Luftverkehrsmanagements.

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Verteilte Infrastruktur zur Datenanalyse in der Luftfahrt

Projekt SafeClouds

Der Luftverkehr nimmt weltweit zu. Das stetig wachsende Verkehrsaufkommen stellt Flugsicherheitsorganisation, Flughäfen sowie Fluggesellschaften vor große Herausforderungen, denn sie müssen größtmögliche Sicherheit gewährleisten. Schon heute werden große Datenmengen aus verschiedenen Quellen wie Flugdatenschreibern und Radarstationen aufgezeichnet und ausgewertet.

Das EU-Projekt SafeClouds.eu will existierende sowie neue Datenquellen in einer europaweiten Infrastruktur zusammenzuführen und anschließend mit Methoden des maschinellen Lernens effizient auswerten; Ziel ist die deutliche Verbesserung des Luftverkehrsmanagements. Am Projekt beteiligt ist deshalb ein breites Konsortium, bestehend aus Fluggesellschaften, Flugsicherheitsorganisation und -behörden sowie Forschungseinrichtungen.

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Verteilte Datenanalyse mit DART

In unserem Bereich bauen wir eine mehrschichtige Hybrid-Cloud-Infrastruktur auf, die auf Amazon AWS basiert und open-source Software wie zB. Apache Kafka mit eigenen Tools wie die Distributed Analytics Runtime (DART) kombiniert. DART basiert auf GPI-Space welches für die parallele Verarbeitung von Daten in verteilten Systemen optimiert ist. Der Fokus liegt dabei auf der Daten- und Ausfallsicherheit sowie der leichten Skalierbarkeit im Hinblick auf Anzahl der Nutzer, Speicher und Rechenleistung.

Exemplarisch werden die Daten folgender Szenarien analysiert:
  • Instabiler Anflug: Ein vordefinierter Bereich für verschiedene Parameter wie Höhe, Geschwindigkeit, Sinkgeschwindigkeit, etc. wird nicht eingehalten und kann zu einer harten Landung, Landungsabbruch oder ähnlichem führen.
  • Geländebedingte Sicherheitswarnungen: Die vorgegebene Mindesthöhe wurde unterschritten aufgrund geographischer Gegebenheiten.
  • AIRPROX (Aircraft Proximity Hazard): Sicherheitsgefährdende Unterschreitung des Mindestabstandes zwischen Flugzeugen wurde unterschritten.

Auch die Landebahnen spielen eine Rolle: Ziel ist natürlich ihre optimale Auslastung; dabei müssen auch die Ausfahrten zu den Terminals unter Einhaltung der Mindestsicherheitsabstände berücksichtigt werden.

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