SCHEDA INFORMATIVA TECNICA

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1 SCHEDA INFORMATIVA TECNICA 1. DESCRIZIONE DEL SISTEMA Al fine di procedere all ammodernamento della strumentazione impiegata nelle stazioni della rete A.M. per le osservazioni meteorologiche al suolo e di conseguire un appropriato grado di automatizzazione della rete stessa, il Servizio Meteorologico A.M. ha sviluppato il sistema di nuova generazione Standard Weather Station (SWS). 1.1 Architettura della Standard Weather Station Da un punto di vista macro-funzionale l architettura della Standard Weather Station è costituita da tre elementi fondamentali: il blocco area campo di misura, un dispositivo di interfaccia, il blocco di acquisizione ed elaborazione dati, connessi tra loro attraverso come indicato nello schema in Fig. 1. Il blocco area campo di misura comprende l insieme dei sensori presenti nell area di rilevazione delle grandezze meteorologiche, connessi attraverso uno o più sistemi di comunicazione di campo al dispositivo di interfaccia ed al blocco area server. Il dispositivo di interfaccia è un apparato di tipo Serial-Over-IP Terminal Server che consente di collegare ad una o più reti LAN un insieme di dispositivi con interfaccia seriale di tipo RS-232, RS-422 o RS-485 costituiti nel caso specifico dai sensori e strumenti meteorologici installati all interno del campo di misura. Il blocco acquisizione ed elaborazione dati è costituito da un unità di acquisizione ed elaborazione dati costituita da un server fisico o virtuale su cui è implementata la suite applicativa SWS-SW Package relativa ed il suo ambiente operativo. La suite SWS-SW Package è in grado di acquisire, per il tramite del dispositivo di interfaccia, i dati provenienti dall area campo di misura, elaborarli, presentarli, codificarli sotto forma di osservazioni meteorologiche e trasmetterli successivamente, attraverso specifico collegamento al Centro di Raccolta delle Osservazioni della rete osservativa (CRO). La SWS è in grado di operare in modalità manuale, semiautomatica, automatica a seconda delle necessità: manuale: l operatore effettua tutte le operazioni, che vanno dalla fase iniziale dell'osservazione meteo fino alla trasmissione dei messaggi alle banche dati; semiatomatica (o assistita): la suite riceve le rilevazioni dei parametri dai sensori attraverso il Serial-Over-IP Terminal Server e li inserisce automaticamente nella procedura automatica di compilazione del bollettino contenuta nella suite applicativa SWS-SW Package. Esso viene completato manualmente dall operatore con i valori dei parametri delle osservazioni a vista. In tale modalità è l operatore che procede all invio del bollettino. automatica: effettuazione di tutte le operazioni, che vanno dalla fase iniziale dell'osservazione meteo fino alla trasmissione dei messaggi alle banche dati, senza alcun intervento dell'operatore; Il passaggio tra le diverse modalità avviene mediante un semplice intervento dell operatore, in locale o da remoto, sui comandi software di gestione della stazione SWS

2 Figura 1. Blocchi macro-funzionali che compongono l architettura della Standard Weather Station.

3 1.2 Architettura e funzionalità della versione attuale della suite applicativa SWS-SW Package Gli elementi essenziali dell architettura software asservita alla Standard Weather Station sono costituiti dall ambiente operativo e dalla suite applicativa SWS-SW Package. L ambiente operativo si compone del sistema operativo (LINUX/WINDOWS), del webserver Apache, dell interprete PHP e del Database Server MySQL. La suite SWS-SW Package è costituita da un insieme di applicazioni software sviluppate in architettura server-side che presiedono alla ricezione, attraverso il Serial-Over-IP Terminal Server, dei dati misurati da sensori e sistemi all interno del campo di misura, all elaborazione e archiviazione dei dati (sia in forma grezza che post-elaborata), alla loro presentazione nei diversi contesti operativi in cui i dati sono fruiti, alla predisposizione dei dati in forma di osservazioni combinando sia quelli raccolti per via strumentale, che quelli ancora rilevati a vista attraverso procedure assistite, alla codifica nei formati previsti dalle la WMO (World Meteorological Organization), e del loro inoltro per via telematica al CRO. La suite SWS-SW Package è composta rispettivamente da: un applicazione denominata Standard Weather Station Manager per l utilizzo nell ambito operativo della raccolta dei dati meteorologici sia nella stazione meteorologica non-aeroportuale, che in quella stazione aeroportuale; un applicazione denominata Standard Weather Station Expeditionary version costituita da una versione light della Standard Weather Station Manager con funzionalità ridotte rispetto all applicazione da cui deriva ed utilizzata da utenti che operano nell ambito della raccolta dei dati meteorologici all interno dei teatri operativi in cui sono impegnate le FF.AA. in modalità Expeditionary ; un applicazione denominata Standard Weather Station - Met Data Visualization for Aviation Navigation Services sviluppata specificamente per la fruizione dei dati meteorologici da parte degli operatori dei Servizi per la Navigazione Aerea in ambito aeroportuale; un applicazione denominata Standard Weather Station Network Performance Monitor, concepita per rispondere alle esigenze di monitoraggio del Centro di Controllo Funzionale di tutta la rete osservativa. Ciascuna applicazione della suite, per le prerogative architetturali adottate, viene fruita dagli utenti per mezzo di un browser convenzionale presso l istanza del server reale o virtuale che ospita l ambiente operativo e la suite associata alla specifica stazione meteorologica. 1.3 Organizzazione interna delle applicazioni della suite SWS-SW Package. Tutte le applicazioni della suite SWS-SW Package condividono la medesima architettura software. In particolare attraverso la caratteristica server-side, ciascuna applicazione, sviluppata principalmente in linguaggio PHP, diventa fruibile all utente attraverso il web server e l interprete del linguaggio presente su di esso e si appoggia, per quanto concerne l archiviazione dei dati ad un database server MySQL, su cui sono implementate una serie di basi di dati con cui le diverse applicazioni della suite interagiscono in maniera concorrente. Le basi di dati presentano quindi la caratteristica di non essere embedded all interno delle singole applicazioni, ma di essere centralizzate all interno della suite. La modularità del codice di ciascuna applicazione della suite viene ottenuta attraverso una suddivisione in sottosistemi (moduli) sulla base di affinità funzionali. Tra essi i principali sono costituiti rispettivamente da:

4 sottosistema di supervisione, detto modulo SUPERVISORE che presiede all orchestrazione ed all esecuzione di tutte le funzionalità dell applicazione. Esso è presente in tutte le applicazioni della suite; sottosistema di acquisizione dati dai sensori e dai sistemi meteorologici complessi presenti nell area campo di misura per il tramite del Serial-Over-IP Terminal Server (modulo INGEST). Il sottosistema è presente nelle applicazioni della suite utilizzate per la raccolta dei dati meteorologici; sottosistema di interfaccia utente, detto modulo GUI (Graphic User Interface), grazie al quale le diverse figure professionali interagiscono con l applicazione e le funzionalità in essa implementate. Esso è presente in tutte le applicazioni della suite; sottosistema per l inoltro del bollettino meteorologico compilato preso il CRO (modulo SENDER). Esso è presente unicamente nell applicazione Standard Weather Station Manager ; sottosistema per l esecuzione dei servizi ancillari (modulo SERV_ANC) che presiede tra l altro al servizio di aggiornamento del codice delle applicazioni della suite da un repository centralizzato posizionato all interno del CRO ed ai servizi di backup e/o replica dei database presso un infrastruttura centralizzata anch essa collocata all interno del CRO. Il sottosistema è presente in tutte le applicazioni della suite ad eccezione della Standard Weather Station Expeditionary version per la quale i dati rimangono generalmente confinati all interno del teatro operativo. Figura 2 - Rappresentazione schematica del flusso dati in acquisizione all interno dell applicazione Standard Weather Station Manager

5 2. DESCRIZIONE DELL INTRVENTO RICHIESTO IN FASE DI FORNITURA PER L INTEGRAZIONE, INGEGNERIZZAZIONE E CERTIFICAZIONE DEL SOFT- WARE SWS-SW PACKAGE Lo sviluppo del software SWS-SW Package dovrà essere effettuato su tre aree principali di intervento costituite da: 1. dalla re-ingegnerizzazione del codice sin qui sviluppato; 2. dal consolidamento, sviluppo ed implementazione all interno dell SWS-SW Package di nuove funzionalità; 3. dal conseguimento delle certificazioni relative sia al processo di sviluppo del software in sé, sia all utilizzo operativo nelle stazioni collocate in ambito aeroportuale e non. Area di intervento 1: re-ingegnerizzazione del codice sin qui sviluppato La revisione dell architettura e delle modalità di sviluppo del software comprende: una ricollocazione del processo di management del software all interno delle metodologie del paradigma dell Agile Development lungo tutto il ciclo di sviluppo: dalla raccolta dei requisiti richiesti dall utente, all analisi del codice per il riutilizzo di parti già sviluppate o per lo sviluppo di nuovo codice, alla gestione del versioning, alla produzione della documentazione ed alla manutenzione del codice. Tutto ciò dovrà essere abbinato con l utilizzo di una suite di strumenti software che supporti tutte le attività enunciate e la cui scelta dovrà essere opportunamente concordata con l utente finale prima dell inizio degli interventi di sviluppo. una revisione nella strutturazione del codice delle applicazioni della suite, che allo stato attuale risulta già essere strutturata in sottosistemi funzionali, secondo i canoni dell architettura orientata ai servizi (SOA) suddividendo le funzioni inserite in ciascun sottosistema di cui il SWS-SW Package sarà composto, in servizi elementari che interagiscono tra loro attraverso uno specifico protocollo. Area di intervento 2: consolidamento, sviluppo ed implementazione nella suite SWS-SW Package di nuove funzionalità. Gli interventi di sviluppo, di consolidamento ed ottimizzazione per il passaggio dalla release attuale 2.1 alla major release 3.x, raggruppati per settore di intervento sono costituiti da: 2.1 Interventi legati allo sviluppo, al consolidamento, al miglioramento nell acquisizione dei dati dal blocco area campo di misura Possono essere logicamente suddivisi in: a) interventi legati all introduzione di nuove funzionalità nel processo generale di acquisizione di dati dall area campo di misura; L acquisizione dei dati dal blocco area campo di misura allo stato attuale è in grado di ricevere da ciascun sensore o strumento meteorologico complesso, stringhe di struttura analitica monotipo di dati in formato ASCII di lunghezza fissa, la cui struttura viene fornita una tantum al software all atto dell installazione e configurazione del dispositivo. Il meccanismo di acquisizione implementato in particolare preleva attualmente dalla porta del Serial-Over-IP Terminal Server associata allo specifico dispositivo di misura, le stringhe in formato ASCII, ma manca di alcune capacità fondamentali di cui si richiede l implementazione nella presente richiesta di intervento costituite da:

6 introduzione di meccanismi di gestione di coda" dei dati provenienti da ciascun sensore. Tali meccanismi in particolare dovranno essere in grado anche di recuperare i dati immagazzinati all interno dei port buffer delle singole porte seriali inviati dagli strumenti che supportano l invio automatico delle rilevazioni; gestione di stringhe di diversa tipologia provenienti dal singolo sensore che possono essere associate sia a misure di differente tipologia legate ad uno o più parametri, sia a dati di housekeeping ; integrazione in ciascuna trasmissione dei dati dai dispositivi di misura del timestamp ovvero dell informazione dell istante a cui il dato trasmesso è riferito. Ciò è fondamentalmente rilevante per la corretta collocazione temporale dei dati ricevuti dal sistema di acquisizione. In particolare ciò può essere ottenuto o direttamente dai dispositivi di misura, qualora tale funzione sia da essi supportata, od attraverso le funzionalità del Serial-Over-IP Terminal Server che per mezzo di un collegamento ad un server Network Time Protocol integri i dati provenienti dai dispositivi con il relativo time-stamp ; realizzazione di una modalità assistita da interfaccia grafica per la configurazione una tantum delle stringhe ASCII provenienti da ciascun sensore comprensiva del trattamento dei caratteri utilizzati in guisa di separatore tra i diversi valori. La procedura assistita deve ricalcare quella presente all interno delle applicazioni per la gestione di fogli elettronici di calcolo per l importazione di file ASCII; realizzazione, in abbinamento al meccanismo di configurazione una tantum di cui al precedente alinea, di un meccanismo di configurazione delle stringhe di housekeeping in base al quale all atto della configurazione del dispositivo di misura sia possibile fornire un dizionario in linguaggio XML che relazioni i diversi valori assunti nella stringa di housekeeping con il significato in chiaro sotto forma di stringa ASCII. b) interventi legati all integrazione di nuovi sensori e strumenti nell architettura SWS ed implementazione di nuovi algoritmi e metodologie di trattamento dei dati per i dispositivi già integrati. Essi comprendono gli interventi di integrazione completa di sensori, integrazioni deboli in integrazioni forti per strumenti meteorologici complessi (ad esempio sistemi per la misura del Runway Visual Range) e l integrazione di nuovi algoritmi e procedure di trattamento dati per alcuni sensori già integrati. 2.2 Interventi inerenti la fruibilità delle applicazioni della suite; Miglioramento in termini di fruibilità ed efficacia della diverse applicazioni che costituisco la Graphic User Interface. a) ambito aeroportuale - Standard Weather Station - Met Data Visualization for Aviation Navigation Services e Standard Weather Station Expeditionary version. Si richiede una completa riorganizzazione nella presentazione dei dati e delle informazioni alla luce: delle normative che regolamentano il settore per quanto attiene la visualizzazione dei dati operativi tra cui la conformità al Regolamento 1032 della Commissione Europea

7 inerente il software utilizzato nell erogazione dei servizi per ATM Air Traffic Management); della valutazione tecnica da parte di coloro che operano nel settore; della quantità di dati ed informazioni associati alla configurazione strumentale aeroportuale che comprende, nel caso dell A.M., per ciascun aeroporto: fino a 3 punti di rilevazione della direzione e dell intensità vento; fino a 3 punti di rilevazione del Runway Visual Range ; fino a 2 punti di rilevazione dell altezza della base delle nubi; un punto di rilevazione della temperatura percepita; un punto di rilevazione della temperatura dell asfalto della pista; fino a 2 punti per la rilevazione della temperatura e dell umidità dell aria. Inoltre alla parte di visualizzazione dovrà essere abbinata, per ciascun parametro meteorologico visualizzato, la possibilità di associare un avviso sonoro al superamento di uno o più valori di soglia attraverso un apposita interfaccia grafica. Per quanto attiene la Expeditionary Version, essendo concepita per la raccolta di osservazioni meteorologiche all interno di un teatro operativo, essa necessita di un interfaccia che semplifichi il più possibile l interazione con l applicazione sfruttando al massimo le caratteristiche del dispositivo su cui è implementata e per questo l interfaccia potrà essere dotata di menù e comandi attivabili attraverso gesture ed interazioni di tipo touch. b) controllo dell operatività della rete osservativa - Standard Weather Station Network Performance Monitoring Risulta necessario in particolare che per questa applicazione venga sviluppata un interfaccia costituita da un riferimento geografico interattivo sul quale vengano rappresentate tutte le stazioni meteorologiche di cui la rete si compone e che per ciascuna di esse sia disponibile la visualizzazione: dei codici separati contenuti nella stringa di housekeeping; della loro traduzione in chiaro secondo il dizionario XML inserito all atto dell installazione del dispositivo; dello stato di ciascun dispositivo presente sul campo di misura. Per ciascun sensore dovrà essere inoltre disponibile una funzionalità di elaborazione statistica con relativa rappresentazione grafica, in un intervallo di tempo definito dall utente, di elaborazione di indici performance in merito: alla disponibilità operativa del singolo sensore; ai valori della/delle grandezza/e misurata/e e dei parametri meteorologici relativi qualora essi non coincidano; alle percentuali di messaggi prodotti, inviati e ricevuti dal Centro di Raccolta delle Osservazioni (CRO) della rete rispetto a quelli attesi. 2.3 Interventi inerenti la sicurezza e la tracciabilità delle operazioni; In previsione della realizzazione della sinergia del programma di ammodernamento della rete osservativa con il programma di telediagnosi, telecontrollo e telegestione di F.A. risulta di fondamentale importanza l implementazione di meccanismi più raffinati dedicati al

8 conferimento di permessi e per la tracciatura delle attività e delle operazioni eseguite da ciascuna figura professionale avente facoltà di operare in questo ambito. Per questo risulta necessaria l implementazione di: un meccanismo di autenticazione relativamente più forte rispetto a quello più debole, basato solo sulla digitazione di nome utente e password, in cui la procedura è rinforzata attraverso la lettura della Carta Multiservizi della Difesa di cui ciascun dipendente è dotato. Il passaggio dalla modalità di sicurezza debole a quella forte e viceversa deve essere attivabile/disattivabile attraverso specifico comando all interno di un apposita interfaccia grafica di configurazione; un sistema assistito da interfaccia per il conferimento delle autorizzazioni all utilizzo dei diversi servizi individuati nella nuova architettura della suite, con i quali gli operatori sono destinati ad interagire; un meccanismo di registrazione di tutte le operazioni effettuate dagli utenti in apposito log-file. Tale meccanismo di registrazione deve poter essere attivabile/disattivabile attraverso specifico comando all interno di un apposita interfaccia grafica di configurazione; un meccanismo di Intrusion Detection System al fine di prevenire possibili manomissioni del log-file. Esso potrà essere basato o su un controllo md5 od in alternativa su un servizio centralizzato con controllo di integrità ed analisi mediante algoritmo SecureLog. 2.4 Interventi inerenti la codifica dei dati raccolti; L integrazione forte di dispositivi meteorologici comporta la necessità di sviluppare il codice per l inserimento dei dati da essi rilevati nelle interfacce-utente per la compilazione dei bollettini meteorologici e nella codifica della messaggistica (aeronautica e non). Nella progettazione dell applicazione Standard Weather Station Manager la codifica deve poter essere attivata sia automaticamente, per i siti di osservazione non presidiati, sia con lo specifico consenso dell operatore per quelli presidiati. L una o l altra modalità operativa devono essere attivabili attraverso uno specifico comando di selezione nell interfaccia di configurazione dell applicazione. Per quanto attiene la codifica in formato BUFR dei bollettini meteorologici, si richiede l inglobamento attraverso il wrapping del codice sorgente della procedura FORTRAN di codifica all interno del codice PHP. Ciò può essere ottenuto utilizzando specifici strumenti software open source, quali ad esempio SWIG già utilizzati per problematiche analoghe presso lo stesso CNMCA. 2.5 Interventi inerenti la gestione della stazione meteorologica. Per riprodurre in versione digitale ciò che accade attualmente con il registro di stazione, utilizzato per la raccolta degli elementi relativi alla continuità operativa del sito di osservazione, all interno dell applicazione Standard Weather Station Manager dovrà essere sviluppata una sezione che consenta, previo supporto di interfaccia grafica, l inserimento dei metadati inerenti i dispositivi presenti all interno del campo di misura in formato testo. Essi comprendono oltre alle caratteristiche dei sensori e degli strumenti anche informazioni inerenti gli interventi di manutenzione effettuati su ciascuno di essi nel corso del tempo.

9 Area di intervento 3: conseguimento delle certificazioni della suite SWS-SW Package. La suite SWS-SW Package, per un suo immediato utilizzo in ambito aeroportuale e nonaeroportuale, dovrà: - essere conforme alle procedure e metodologie seguite nello sviluppo del software in aderenza alla direttive contenute nella direttiva (Norme ISO/IEC 9126) - essere conforme a tutte le normative e direttive vigenti nell ambito dell erogazione dei Servizi per la Navigazione Aerea in ambito militare e civile tra i quali particolare menzione meritano la direttiva SMA-USAM 207 Servizio di Meteorologia Aeronautica e le normative comunitarie per la disciplina della navigazione aerea all interno del Cielo Unico Europeo tra le quali particolare rilevanza riveste il Regolamento 1032 della Commissione Europea in merito al software utilizzato nei servizi ATM; - essere conforme alla regolamentazione vigente dell ICAO e dell OMM; - essere certificato ai sensi della direttiva NATO AQAP ORGANIZZAZIONE 3.1 Condizioni di fornitura L intervento tecnico di sviluppo software richiesto in fornitura riguarderà la versione elettiva della suite SWS-SW Package ovvero quella associata alla piattaforma operativa LAMP su sistema operativo LINUX. Un intervento tecnico perfettamente analogo a quello richiesto su piattaforma LAMP dovrà essere inserito come esplicita opzione contrattuale su piattaforma WAMP declinata su sistemi operativi Microsoft Windows XP, Windows 7 e Windows 8 ed ottimizzazione su browser Explorer. L intervento richiesto in fornitura dovrà essere effettuato e completato nel tempo di mesi dodici al termine dei quali esso sarà sottoposto a test operativo per un periodo di mesi sei presso una stazione meteorologica collocata in ambito aeroportuale ed una stazione in ambito nonaeroportuale. La stazione meteorologica aeroportuale sarà selezionata, in funzione delle esigenze operative del momento, tra quella di Gioia del Colle e quella di Pisa, mentre per quanto attiene la stazione meteorologica non aeroportuale essa è identificata nel sito di osservazione meteorologica di Monte Cimone. Per quanto attiene la modalità di conduzione del test esso dovrà essere eseguito senza compromettere l attività operativa duplicando i flussi di dati provenienti dai dispositivi presenti nell area campo di misura ed alimentando contemporaneamente la piattaforma di elaborazione dati dell architettura Standard Weather Station e le piattaforme di elaborazione proprietarie attualmente presenti presso i citati siti di osservazione attraverso le quali l attività operativa viene condotta. Le opere di duplicazione ed eventuali materiali si rendessero necessari per la sua esecuzione sono da considerarsi parte della fornitura. Al fine di comprimere al massimo i tempi la fase di test presso le due stazioni sarà condotta in parallelo e l accesso alla fase di collaudo sarà subordinato all esito favorevole della fase di test stessa. Il codice prodotto nella presente richiesta di intervento dovrà essere fornito su supporto ottico (CD o DVD) corredato di procedura di installazione e completo della documentazione tecnica, del Manuale dell Operatore e del Manuale di Sistema. Esso dovrà inoltre essere inserito nell organizzazione operativo-produttiva del CNMCA ovvero dovrà essere implementato e reso operativo all interno del repository istituito per l aggiornamento

10 3.2 Proprietà intellettuale del software All A.D., al pari della versione 2.1, competerà la piena, esclusiva ed assoluta proprietà di tutti i diritti oltre che dei prodotti connessi con lo sviluppo della suite SWS-SW Package con particolare riferimento al codice sorgente ed a tutta la documentazione tecnica fornita a corredo. La Ditta si impegna inoltre ad utilizzare il codice della suite SWS-SW Package fornito solo ai fini e nei termini previsti dalla presente specifica tecnica, a non divulgarlo a terzi, a non trattenerlo o cederlo. 3.3 Certificazione di qualità Per quanto indicato all interno del documento la Ditta erogante i servizi ed i materiali indicati nella presente richiesta di intervento dovrà essere in possesso di un Sistema di Gestione della Qualità certificato a fronte della norma UNI EN ISO 9001:2008 e ai sensi delle norme NA- TO AQAP 2110 ed AQAP 2210 per quanto attiene gli sviluppi del software e la certificato a fronte delle norma ISO/IEC 27001:2005 per la gestione della sicurezza delle informazioni. 4. MODALITA DELLA PRESENTAZIONE DELLA DOMANDA DI INTERESSE La dichiarazione di interesse deve essere indirizzata a: MINISTERO DELLA DIFESA - SEGREDIFESA - TELEDIFE 1 Reparto - 2 a Divisione VIALE DELL UNIVERSITA, ROMA; pervenire, a mano o per posta, entro 30 gg. solari dalla data di pubblicazione dell avviso. L Amministrazione si riserva la facoltà di valutare l ammissibilità delle Ditte che hanno manifestato interesse in merito alle capacità tecniche e, se ritenuto necessario, di disporre indagini sulle potenzialità economiche delle stesse.