SMILE. Satellite. Multi-constellation. Identification techniques for. Liable. Enhanced applications

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1 SMILE Satellite Multi-constellation Identification techniques for Liable Enhanced applications 1 Bando ASI N. 04 Navigazione e Osservazione della Terra Roma, 27/05/2015

2 Company Profile Nasce nel 1995 come System and Software Integrator Principali Progetti Principali Attività G/S SW Component Des. & Dev. System Engineering, AIT/AIV Network and NavCom Solutions Multimedia services on top of BB hybrid networks GNSS-based Location Intelligence Services Corporate Content Management Systems ESA: Cosmo-SkyMed CSK/CSG, TOP, Sat-AIS Testbed, Sensible, EASY, Sat4Net, SatCom4Mar, Janus ASI: Nadia, Irene, Seneca GSA: Inclusion, Possum, Cosmemos MIUR / MISE: Sit-Mew, TRAMP, Mistral / SIS-TEMA, AMICO 2

3 Company Profile Strategy Sat-AIS Testbed JANUS ARTES 3.4 Products 3

4 SMILE : Team di progetto Coordinamento, Definizione dei Requisiti, Architettura di Sistema, Disegno di dettaglio, Definizione Strategia di Validazione, Prototipo Piattaforma Software e Terminale, Campagna di Verifica e Validazione. Stato dell'arte tecnologie di identificazione, Architettura AIS new generation, Prototipo AIS new generation. Stato dell'arte tecniche GNSS, Modulo Integrità, Mitigazione e framework Strong Authentication, Analisi e Diffusione dei Risultati 4

5 SMILE : il Problema In ambito marittimo non esistono soluzioni applicative che consentono di conferire alla catena dei servizi di comunicazione e navigazione la caratteristica di affidabilità (trustness). Tale mancanza non permette la erogazione e la commercializzazione di servizi fiduciali (liability services). Servizi che sono sempre più richiesti sia dal mercato marittimo commerciale che istituzionale. Avvicinamento Aree Interdette alla Navigazione Contabilizzazione Tempo/Attività Porto/Acque Territoriali Malevolo Contabilizzazione 5 Corse Effettuate

6 SMILE : Obiettivi Realizzativi Il progetto SMILE ha l obiettivo di realizzare una piattaforma di servizi per il vessel tracing and tracking accurato ed affidabile utilizzando le proprietà dei Sistemi di Navigazione Satellitare Europei (multi-constellation E-GNSS), ed i particolare: l Integrity del servizio SoL offerto dal sistema EGNOS, da subito, l Authentication offerta dal servizio CS di GALILEO, in prospettiva, Nel progetto verranno sviluppate soluzioni originali basate su: tecniche di mitigazione delle interferenze e del multi-path, tecniche di integrità locale tecniche di identificazione con non-ripudio, al fine di rendere il tracciamento in tempo reale e la reportistica di Vessel Management 6 non solo accurati, ma anche affidabili.

7 SMILE : la Soluzione Proposta L idea progettuale si muove, dunque, su due linee tecnologiche: la prima è quella volta ad irrobustire l apparato di bordo, ovvero l AIS, in modo da renderlo più robusto rispetto ad interferenze e disturbi, la seconda è quella volta ad irrobustire la catena del servizio di tracing and tracking, mediante una tecnica innovativa di identificazione e non ripudio. Shore Stations GNSS Constellations VHF Teleport KU/KA SMILE Vessel AIS New Generation AIS II Generation LTE GSM/UMTS/LTE SMILE Service Centre 7

8 SMILE : Architettura Logico-Funzionale 8

9 Struttura di Progetto 9

10 SMILE : Attività Progettuali e Schedule CRONOPROGRAMMA Pacco di Lavoro Azienda/Ente/U.tà Anno Trimestri/Semestri Anno WP 1101 Coordinamento WP 1102 Definizione Requisiti e Servizio WP 5101 Stato dell'arte tecniche integrità GNSS, mitigazione interferenze e tecniche di 'strong authentication' WP 3101 Stato dell'arte tecnologie di identificazione WP 1103 Architettura di Sistema e Piattaforma Servizi WP 5102 Modulo Integrità e Mitigazione e framework 'strong authentication' WP 3102 Architettura AIS di Nuova generation WP 1104 Disegno di dettaglio e Definizione Strategia di Validazione WP 2101 Prototipo Piattaforma Servizi e Sistema Mobile Periferico WP 4101 Prototipo AIS di Nuova generation WP 2102 Test Plan e Procedure di Verifica WP 2103 Campagna di Verifica e Validazione WP 4102 Dimostrazione AIS di Nuova generation WP 6101 Analisi e Diffusione dei Risultati WP 2104 MARKETING ITSLAB ITSLAB UNI PARTHENOPE BLUE THREAD ITSLAB UNI PARTHENOPE BLUE THREAD ITSLAB ITSLAB BLUE THREAD ITSLAB ITSLAB BLUE THREAD UNI PARTHENOPE ITSLAB 10 KO PDR CDR TRR RA4 FR

11 Company Profile Blue Thread sviluppa prodotti e soluzioni innovative per applicazioni marine, integrando tecnologie di navigazione satellitare, telecomunicazioni marittime e sensoristica allo stato dell arte per soddisfare i più severi requisiti di sicurezza della navigazione. Fondata nel Giugno 2009, con sede a Roma : ESA Technology Transfer su tecniche EGNSS Inserita nel registro del GSA delle PMI su GNSS dal Maggio 2010 Vincitrice del Premio Italiano al Galileo Masters 2010 (Marine Telepass) 11 Prototipo del Telepass Marino (transceiver AIS) sviluppato in EU FP7 2012

12 Space Compass Una bussola di nuova generazione basata su tecnologia satellitare Company Profile Marine Telepass Un moderno ed efficiente sistema automatico di controllo accessi per Marine Reserves Safeguard GPS/EGNOS receiver on-board terminal (Park sourv. Law enf.) AIS (VHF) Mobile App Touristic & Comm. services WiMax / 2G/3G Winner of European Satellite Navigation Competition

13 Class-A Transceivers: SMILE : AIS Transceivers as is Lo standard dello AIS è adottato dall IMO (International Maritime Organization). IMO nella convenzione Safety of Life at Sea (SOLAS) richiede apparati AIS a bordo delle navi di qualsiasi tipo con stazza lorda superiore a 300Ton. In Italia l AIS di Class-A sono obligatori su imbarcazioni di lunghezza superiore ai 25 metri. Class-B Transceivers: Per le imbarcazioni medio/piccole è disponibile l AIS di Class B (piccolo e di potenza inferiore, senza display e di basso costo) permette di ricevere le informazioni da grande navi ma di trasmettere solo un sottoinsieme dei messaggi e dei parametri dello standard Class A. Molti AIS di classe B ricevono solamente (AIS passivi). Inoltre non consentono di collegare ricevitori GNSS esterni e non è possibile la trasmissione di messaggi testuali personalizzati. Gli AIS di Class-A usano tecnologie di accesso SO TDMA, mentre gli AIS di Class-B AIS CS TDMA. I recenti AIS di classe B-AIS supporta invece anche il SO TDMA permettendo di migliorare le capacità e l'efficienza della trasmissione VHF (IEC ). E 'possibile collegare ricevitori GNSS esterni, e permettono di trasmettere messaggi binari custom. Ma ancora non è ancora possibile utilizzare ricevitori EGNSS (EGNOS/Galileo). BT Class-B Transceiver: Il Terminale Marino sviluppato da Blue Thread fa parte della generazione di AIS Class-B compliant SO IEC , ed integra un ricevitore EGNOS-enabled in grado di decodificare le informazioni di integrità di EGNOS, calcolare l accuratezza stimata della posizione (protection level). 13

14 Apparato a basso costo e piccole dimensioni conforme con le raccomandazioni di Class B SO IEC Maggiore affidabilità del posizionamento (EGNOS) Box non accessibile e Water-proof. SMILE : Enhanced AIS Transceiver Allarme per malfunzionamento o manomissione. Facile Installazione e customizzazione: Logging Navigation data (fino a 4 anni di autonomia) Varie interfacce seriali per sensori esterni disponibili. SMILE project enhancement: AIS (compatibile Classe-A e B) - GNSS Receiver Multicanale e Multicostellazione (EGNOS, Galileo, altri) GNSS RawData Mnt. e Tx/Rx messaggi in banda VHF Codifica/Decodifica via AIS della digital signature e dei parametri di autenticazione (Strong Authentication) 14

15 Università Parthenope Progetti di Ricerca Permanenti Composizione Gruppo di ricerca: Ricercatori, Post Doc, PhD, Laureandi EDCN PNRA Galileo Fix certificate 15 15

16 Strong Authentication SMILE : Strong Authentication Segnale Ostruito GNSS Antenna Multipath Multi GNSS 16 AIS robusto + Centro Servizi

17 SMILE : Integrità Global Navigation Satellite System (GPS, GLONASS, Galileo) + Augmentation System (SBAS EGNOS) Required Navigation Parameter (RNP): Accuratezza, Disponibilità, Continuità e Integrità White Rose Texas University Spoofer 1. Segmento di Controllo (o Segmento di monitoraggio SBAS) Integrità globale 2. Segmento utente: RAIM Integrità locale 17

18 Mitigazione delle Interferenza SMILE : Mitigazione delle Interferenza Segnale Ostruito GNSS Antenna Multipath Integrità Locale Verifica Consistenza Misure (blunder detection); Metodi RAIM Subset Forward-Backward Danish Identificazione e esclusione (Mitigazione). 18

19 H2020 EGNSS - Maritime Segment SMILE : Ambito Europeo CIRM (Comité International Radio-Maritime) Board of Directors (SIRM) 19

20 SMILE : Ambito Regionale Smart Specialization Strategy (Regione Campania) Smart Specialization Strategy (Regione Lazio) 20