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Satelliten im All sprechen je nach Hersteller unterschiedliche Programmiersprachen.
Satelliten im All sprechen je nach Hersteller unterschiedliche Programmiersprachen. Für Satellitenbetreiber ist dieses Sprachenchaos ein Problem. Die Lösung: Ein vollautomatisches Übersetzungsprogramm?
Für große Satellitenbetreiber, die verschiedene Modelle im All ansteuern, ist das Sprachenchaos ihrer Flotte mühsam und gefährlich: Einerseits müssen die Mitarbeiter mehrere Programmiersprachen gleichzeitig beherrschen. Andererseits erhöhen die vielen Sprachen das Risiko von Programmierfehlern – wobei ein einziger Programmierfehler fatal sein kann. Des Weiteren müssen die Satellitenbetreiber für jede Programmiersprache Lizenzgebühren an den Hersteller zahlen. Das „himmlische“ Sprachenchaos ist also auch noch teuer.
Idealerweise bräuchten alle Mitarbeiter der Bodenkontrolle nur noch in einer Sprache mit den Satelliten zu kommunizieren. Eine Standard-Programmiersprache muss also her.
Der Satellitenbetreiber SES hat daher eine Open-Source-Sprache namens SPELL (Satellite Procedure Execution Language & Library) entwickelt, die sich als Standardsprache durchsetzen soll. Doch: Bisher sprechen die Satelliten kein SPELL.
Forscher am SnT der Universität Luxemburg entwickeln ein Übersetzungsprogramm
Frank Hermann und Benjamin Braatz, Forscher am SnT (Center for Security, Reliability and Trust) der Universität Luxemburg, haben daraufhin ein Übersetzungsprogramm entwickelt, das die jeweilige Sprache des Fernsehsatelliten vollautomatisch übersetzt. „Bei unserer Übersetzungssoftware geht es nicht um die Übersetzung von Englisch nach Deutsch, sondern um die Übersetzung der Steuerprozeduren für die Satelliten in SPELL“, sagt Frank Hermann.
Fortan soll die Bodenkontrolle von SES und anderen Satellitenbetreibern also nur noch Steuerungsbefehle in einer Standardsprache benutzen, um mit den Satelliten zu kommunizieren. Das geht folgendermaßen: Die vom Satellitenhersteller mitgelieferten Steuerungsprogramme werden mit der Software einmalig in SPELL-Programme übersetzt. Sämtliche Manöver und Status-Checks der Satelliten werden dann über die neuen SPELL Prozeduren ausgeführt.
Übersetzung zu 100% präzise dank mathematischem Modell
Bei der Entwicklung der Übersetzungssoftware haben die Forscher auf eine mathematischen Methode zurückgegriffen, die sogenannte „triple graph transformation“ (siehe Infobox), erläutert Benjamin Braatz vom SnT: „Die Mathematik stellt dabei sicher, dass die Übersetzung zu 100% präzise ist und alles korrekt abläuft – was eine Voraussetzung für die Anwendung im All ist.“
Bisher hat SES vier Satelliten mit der Übersetzungssoftware ins All geschickt; bei drei weiteren, die bereits im All schwirrten, wurde die Software erfolgreich online installiert. Im September wurde ein erfolgreicher Start mit einem anderen PIL2SPELL-Satelliten durchgeführt: es war MEASAT 3B des malaysischen Betreibers MEASAT. „Ab 2015 werden weitere Sprachen für die Hersteller Boeing und Thales folgen. Und sollte sich SPELL auch bei anderen Satellitenbetreibern durchsetzen, werden Satelliten schon in absehbarer Zeit nur noch in einer universellen Sprache kommunizieren – mit Hilfe der Übersetzungssoftware“, sagt Frank Hermann.
Autor: Jean-Paul Bertemes (FNR)
Foto © SES
Ein Video zum Forschungsprojekt finden Sie hier: http://wwwen.uni.lu/snt/research
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Die Forscher haben die Übersetzungssoftware für den luxemburgischen Satellitenbetreiber SES entwickelt, der eine Flotte von mehr als 50 Kommunikationssatelliten für Fernseh- und Internetübertragungen betreibt.
SES hat sich bewusst dafür entschieden, SPELL als Open-Source-Programm zu entwickeln, damit auch andere Satellitenbetreiber in Zukunft auf SPELL zurückgreifen können. Es würde die Satellitenkontrolle weltweit erleichtern.
Die Forscher am SnT benutzen eine mathematische Methode zur automatisierten Transformation. Jede Prozedur wird nicht sofort in die Zielsprache übersetzt sondern zuerst als ein Netzwerkgraph dargestellt. Zu diesem Graph wird dann Fragment für Fragment (Puzzleteil für Puzzleteil) ein passender zweiter Graph für die Zielsprache erstellt, welcher dann zur gewünschten Ausgabeprozedur umgewandelt wird. Währenddessen wird für die Verbindung zwischen jedem Fragmentpaar (Paar von Puzzleteilen) in einem mittleren Graphen gespeichert – daher der Begriff triple graph (drei Graphen). Dieses mathematische Modell ist sehr präzise und eignet sich daher für die Anwendung.
So wie das mathematische Modell als Satelliten-Esperanto taugt, sind auch andere Anwendungsbereiche denkbar, wie Frank Hermann in Aussicht stellt: „So lange es sich um formale Sprachen, also Programmiersprachen handelt, ist mit triple graph transformationen vieles denkbar.“ Auf menschliche Sprachen ist das Programm freilich nicht anwendbar. Es handelt sich hierbei nämlich nicht um formale Sprachen. Für menschliche Sprachen werden Übersetzungssysteme benötigt, die Wahrscheinlichkeiten in Abhängigkeit vom Kontext errechnen.
