Abschlussbericht HALI-BERLIN - Always green for emergency vehicles with Galileo PRS

Abstract

Galileo PRS (Public Regulated Service) ist ein spezieller, kryptographisch geschützter Navigationsdienst, welcher ausschließlich behördlichen und von Behörden autorisierten Nutzern zur Verfügung steht. Durch eine leistungsstarke Verschlüsselung ist die absichtliche Verfälschung von Zeit und Position (Spoofing) nicht möglich. Darüber hinaus erschwert Galileo PRS durch die Verwendung unterschiedlicher Frequenzen auch die Unterbrechung bzw. Überdeckung der Navigationssignale durch eine Störquelle (Jamming). Auf diese Weise lässt sich eine Vielzahl sicherheitskritischer und anspruchsvoller Anwendungen realisieren, die mit anderen Navigationsdiensten in dieser Form nicht möglich sind. Die genannten Eigenschaften wurden im Forschungsvorhaben HALI-Berlin genutzt, um Sondereinsatzfahrzeugen (SEF) von Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) den potenziellen Fahrweg an Kreuzungen mit Lichtsignalanlagen (LSA) freizuschalten. Damit die für eine Freischaltung notwendige Positionsbestimmung der SEF zuverlässig in innerstädtischen Umgebungen funktioniert und dieser Dienst nicht missbraucht werden kann, erfolgte die Ortung mit Hilfe der geschützten Galileo PRS-Signale. Für diesen Zweck wurde der PROOF miniPRS-Empfänger für die Verwendung in verschiedenen SEF der Polizei Berlin und der Berliner Feuerwehr unter realen Einsatzbedingungen weiterentwickelt. Darüber hinaus wurden eine Anzahl von acht LSA in einem verkehrlich hoch belasteten, innerstädtischen Bereich Berlins für die Kommunikation mit einem zentralen HALI-Server technisch umgerüstet sowie die Signalprogramme entsprechend angepasst. Auf diese Weise wurde die Umsetzbarkeit der Priorisierung von SEF an LSA auf Basis von Galileo PRS praktisch demonstriert und der dadurch erzielbare verkehrliche und volkwirtschaftliche Nutzen gezeigt.

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Galileo PRS (Public Regulated Service) is a special, cryptographically protected navigation service that is only available to official users and users authorised by the authorities. Thanks to powerful encryption, the deliberate falsification of time and position (spoofing) is not possible. Furthermore, by using different frequencies, Galileo PRS also makes it more difficult for the navigation signals to be interrupted or covered up by a source of interference (jamming). In this way, a large number of safety-critical and demanding applications can be realised that are not possible in this form with other navigation services. The aforementioned properties were used in the HALI-Berlin research project to enable emergency vehicles from authorities and organisations with security tasks for a preemption at traffic lights. To ensure that the positioning of the emergency vehicles, required for activation of the traffic light preemption works reliably in inner-city environments and that this service cannot be misused, positioning was carried out using the protected Galileo PRS signals. For this purpose, the PROOF miniPRS receiver was further developed for use in various emergency vehicles of the Berlin police and the Berlin fire brigade under real operating conditions. In addition, eight traffic lights in a busy inner-city area of Berlin were technically upgraded for communication with a central HALI server and the signal control programmes were adapted accordingly. In this way, the feasibility of prioritising emergency vehicles at traffic lights on the basis of Galileo PRS was demonstrated in practice and the resulting traffic and economic benefits were shown.