Fähigkeitsanpassung Fregatte 123 - Hochkomplexe Systementwicklung für sicherheitskritische Anwendungen

FÄHIGKEITSANPASSUNG FREGATTE 123 HOCHKOMPLEXE SYSTEMENTWICKLUNG FÜR SICHERHEITSKRITISCHE ANWENDUNGEN Christian Peters D ie vier Fregatten der BRANDENBURG- Klasse (F123) sind das Rückgrat der führungsfähigen Überwassereinheiten der Deutschen Marine. Die Schiffe stehen seit etwa 15 Jahren im Dienst der Flotte und haben sich bei einer Vielzahl von internatio- nalen Einsätzen außerordentlich bewährt. Alters- und obsoleszenzbedingt haben je- doch wesentliche Teile des Führungs- und Waffeneinsatzsystems (FüWES) sowie der Feuerleitanlagen mittlerweile die Grenze der Versorgbarkeit erreicht. Der notwendige Er- satz bzw. eine umfassende Erneuerung sind Teil des Projektes »Fähigkeitsanpassung F123«. Damit diese unverzichtbaren Einhei- ten ohne eine langwierige Übergangsphase zur Wiederherstellung der Einsatzfähigkeit schnellstmöglich der Flotte wieder zur Ver- fügung gestellt werden können, kommt bei der Systementwicklung erstmals ein hoher analytischer Standard für die Qualitätssiche- rung zur Anwendung. Fähigkeitsanpassung Fregatte 123 Die Fähigkeitsanpassung F123 ist ein »we- sentliches Großvorhaben« der deutschen Marinerüstung, mit dem nicht nur das FüWES erneuert wird, sondern darüber hi- naus auch die Führungsfähigkeit der Schif- fe insgesamt verbessert und die Flugkörper- bewaffnung erneuert werden soll. Trotz der umfangreichen Umrüstmaßnahmen blei- ben die Schiffe während der Projektlaufzeit in Dienst gestellt. Die gesamte Projektdurch- führung und alle Arbeiten an Bord haben sich daran zu orientieren. Die Realisierung des Projektes ist schrittweise in drei aufei- Fregatte F123 BRANDENBURG (Foto: Ricarda Schönbrodt, PIZM) nander aufbauenden Stufen vorgesehen: Stufe I (Laufzeit bis 2013) tionen als auch bisher nicht an das FüWES In einem ersten Schritt findet zunächst der angebundene Untersysteme (z. B. Feuerleit- ANMERKUNGEN Austausch des alten FüWES SATIR F123 modul, Multisensorplattform 600, Marine- 1 Distributed Interactive Simulation (DIS) be- gegen das moderne System SABRINA 21 statt. leichtgeschütz 27-mm) funktional mit in die zeichnet einen im IEEE 1278 definierten Da- Dabei wird die bisherige Zentralrechnerstruk- Einsatzsoftware integriert. Zudem werden tenaustauschstandard zur Steuerung von Si- tur durch ein voll verteiltes und redundantes Anteile der Führungs-Informationssy- mulationssystemen. System mit offenen Schnittstellen ersetzt. Die steme der Marine integriert, 2 High-Level Architecture (HLA) ist eine vom Hardware (Arbeitsplätze/ Konsolen, Server) Möglichkeiten zum »On Board Trai- US-amerikanischen Verteidigungsministeri- und auch die Software (Betriebssystem, ning« bereitgestellt, um (genauer dem »Defense Modeling and Si- Einsatzsoftware) werden vollständig ausge- Interaktive Simulationsschnittstellen mulation Office, DMSO for the U.S. Depart- tauscht. Im Hinblick auf die Unterstützung (DIS1 und HLA2) realisiert sowie ment of Defense«) definierte Architektur zur neuer Aufgaben werden in diesem Zusam- eine Aufwuchsfähigkeit für zukünftige integrierten und verteilten Simulation. menhang sowohl führungsspezifische Funk- funktionale Erweiterungen geschaffen. 16 MARINEFORUM 7/8-2010 Der Vertrag über die Realisierung der Deutschen Marine eingeführten Systemen. führung in die Truppe soll so verhindert wer- Stufe I der Fähigkeitsanpassung wurde im Entsprechend dem Gedanken der Har- den. Während der KQM Fehler vermeidend September 2005 geschlossen. Hauptauftrag- monisierung der Landschaft der Marine- ausgerichtet ist, dient der AQM der Fehlerfin- nehmer ist das Konsortium »Fähigkeitsan- FüWES kombiniert SABRINA 21 eine zu dung. passung« bestehend aus den Firmen Thales der Fregatte 124 und der Korvette 130 ana- Nederland (Hengelo) und Thales Defence loge Software-Architektur mit moderner Maßnahmen zur Sicherung Deutschland (Wilhelmshaven).Aktuell wird Hardware für die Konsolen und das Netz- der Qualität bei der Software- die Stufe I auf der ersten Einheit (FGS MECK- werk entsprechend dem Stand der Zeit aus LENBURG-VORPOMMERN) eingerüstet. der TACTICOS-Familie. Im Ergebnis kön- Entwicklung Stufe II (2010 bis 2017) nen Softwarekomponenten aus Vorgän- Im zweiten Schritt soll die Flugkörper- gerprojekten (Fregatte 124, Korvette 130, Die Qualität einer Software ist definiert als bewaffnung zur Bekämpfung von Luftzie- Kampfwertsteigerung RAM-HAS) mit be- die Gesamtheit der Merkmale, die sich auf len regeneriert werden. Der hierfür derzeit rücksichtigt werden. deren Eignung beziehen, festgelegte oder vo- an Bord vorhandene Flugkörper RIM-7P rausgesetzte Erfordernisse zu erfüllen. Sie NATO Sea Sparrow Missile (NSSM) wird Systementwicklung für wird durch folgende Qualitätsmerkmale be- absehbar die Grenze einer wirtschaftlich komplexe IT-Systeme stimmt: Funktionalität, Zuverlässigkeit, Be- noch vertretbaren Versorgbarkeit erreichen. nutzbarkeit, Effizienz, Änderbarkeit, Über- Er soll deshalb durch den leistungsgestei- Der Austausch des FüWES eines im Dienst tragbarkeit, Korrektheit, Betriebssicherheit, gerten Nachfolge-Flugkörper Evolved Sea verbleibenden Marineschiffes ist eine über- Robustheit und Wartbarkeit. Demgegenüber Sparrow Missile (ESSM) mit Fähigkeiten aus komplexe Maßnahme, erheblich kom- umfasst die Qualitätssicherung alle Maßnah- zur eingeschränkten Verbandsflugabwehr plexer als die Einrüstung eines FüWES im men, die notwendig sind, um ein angemes- ersetzt werden. Im direkten Zusammenhang Rahmen eines Neubauprojektes. Die Bear- senes Vertrauen zu schaffen, dass die Soft- damit steht auch der Austausch der Sende- beitung der Fähigkeitsanpassung F123 ge- ware die vorgegebenen Qualitätsanforderun- röhren der Feuerleitanlage, die für eine Be- schieht entsprechend dem für IT-Projekte gen auch tatsächlich erfüllt. Hierzu werden leuchtung der Ziele erforderlich sind. Die des öffentlichen Auftraggebers vorgeschrie- sowohl konstruktive als auch analytische Ver- Nachversorgbarkeit der hierfür bisher ver- benen Vorgehensmodell gemäß dem Allge- fahren angewendet. Konstruktive Verfahren wendeten Wanderfeldröhren (Travelling meinen Umdruck AU 250 (V-Modell). sind präventiv, d.h., sie versuchen, die Ent- Wave Tubes, TWT) ist zukünftig nicht mehr Eine Vielzahl moderner Rüstungsprojek- stehung von Fehlern zu verhindern. Sie ver- gegeben. Darüber hinaus ist mit dieser Stufe te aber auch zivile Großprojekte (z. B. das wenden Modelle, um zu einem möglichst die funktionale Integration des Freund- Mautsystem) leiden unter zum Teil erheb- frühen Zeitpunkt Aussagen über relevante Feind-Kennungssystems NATO IFF Mode S lichen Verzögerungen und Mehrkosten. Ur- Eigenschaften von Systemen zu gewinnen. vorgesehen. sache sind in sehr vielen Fällen Defizite bei Im Gegensatz dazu arbeiten analytische Ver- Die Stufe II soll auch schiffstechnische As- der Entwicklung der Software und/oder fahren prüfend, d.h. Fehler erkennend. Hier- pekte berücksichtigen. Aus Gründen der deren Zusammenwirken mit der Hardware bei wird festgestellt, ob eine bereits vorhan- Leckstabilität können derzeit auf der Fre- (Hardware + Software = System). Für neues dene Software den Vorgaben entspricht. gatte 123 keine Änderungsmaßnahmen Wehrmaterial resultieren hieraus häufig Nachteilig ist demzufolge, dass analytische durchgeführt werden, die Auswirkungen auf langwierige Übergangsphasen, in denen die Verfahren erst zu einem relativ späten Zeit- die Gewichts- und Momentenbilanz haben. praktische Einsatzfähigkeit für konkrete punkt greifen können und entweder die Feh- Vor dem Hintergrund der noch verblei- Einsätze erst mühevoll, d. h. zeit- und kos- lerfreiheit bestätigen oder existierende Feh- benden Restnutzungsdauer (etwa 15 bis 20 tenintensiv, hergestellt werden muss. ler aufzeigen. Die analytische Qualitätssiche- Jahre) ist die Schaffung ausreichender Sta- Auch die Deutsche Marine hat bei verschie- rung ist eine permanente, die Entwicklung bilitätsreserven und damit ein zukunftsori- denen Vorgängerprojekten entsprechende begleitende Aufgabe und umfasst sowohl dy- entierter Erhalt der Handlungsfähigkeit Erfahrungen machen müssen. Aus diesem namische als auch statische Tests: dringend geboten. Diese Reserven sollen Grund hat insbesondere das Marineamt in Verfahren der analytischen Qualitätssi- über eine Verlängerung des Hinterschiffes Rostock eine Reihe von Vorgaben für die cherung: geschaffen werden.