MissionLab – Forschungslabor für Missionstechnologien

Mit dem in das Forschungszentrum MARC eingebetteten dtec.bw Forschungsprojekt »MissionLab« entsteht ein einzigartiges Kompetenzzentrum zur wissenschaftlichen und experimentellen Untersuchung von Missionstechnologien in der Simulation und im Flugversuch.

Missionstechnologien bestimmen künftig in erheblichem Maß die Leistungsfähigkeit militärischer Luftfahrzeuge. Dabei wird in diesem Zusammenhang unter »Mission« der nutzergetriebene Prozess zur Ausführung eines spezifischen Auftrags verstanden. Traditionell sind missionsspezifische Funktionen (wie z. B. Situationsanalyse, Entscheidungsfindung und Planung des Einsatzes von: Sensoren, Selbstschutzeinrichtungen, Wirkmitteln usw.) fast ausschließlich den menschlichen Piloten zugewiesen, während die konventionellen Plattformtechnologien, also das eigentliche Luftfahrzeug, im Wesentlichen die Transportleistung erbringt. Die Schnittstelle zur Umwelt wird durch eine breite Palette an Missionssensoren bereitgestellt, deren Informationen im Wesentlichen durch den Menschen interpretiert und zu einem Gesamtbild der Situation fusioniert werden müssen.

Mit der derzeit stattfindenden massiven Digitalisierung und Vernetzung von Luftfahrzeugen, und der fortschreitenden Verfügbarkeit von Methoden und Algorithmen zur Abbildung menschlicher kognitiver Leistungen durch Künstliche Intelligenz auf Bordrechnern (z. B. Wahrnehmen, Analysieren, Entscheiden, Planen, Kommunizieren, Lernen), werden immer mehr Missionsaufgaben automatisiert. Gleichzeitig muss aber der Mensch aus ethischen und anderen Gründen als letztendlicher Entscheidungsträger im Wirkungsgefüge verbleiben, beispielsweise, wenn es um die Entscheidung für den Waffeneinsatz geht. Dadurch entsteht die Notwendigkeit nach effizientem und störungsfreiem Zusammenwirken von Mensch und Technik, sowie hohe Anforderungen an die Auswahl, die Ausbildung und das Training des Personals.

Entsprechende Missionstechnologien, die betrachtet werden müssen, umfassen u. a.:

• Unbemannte Systeme (Drohnen, Unmanned Aerial Vehicles – UAV)
• Missionsplanungs- und Missionsmanagementsysteme
• Intelligente Sensorsysteme zur Umgebungswahrnehmung und -überwachung
• Adaptive Assistenzsysteme zur Nutzerunterstützung
• Ergonomische Mensch-Maschine-Schnittstellen
• Automatisierte Ausbildungssysteme
• Leistungsfähige, sichere Kommunikations- und Cloud-Dienste zur Vernetzung

Allen diesen Technologien ist gemeinsam, dass deren Erforschung, Konzeptionierung, Reifmachung und Entwicklung derzeit in stark auf die jeweilige Aufgabe zugeschnittenen, spezifischen Umgebungen stattfinden.

Projektlaufzeit: 01.01.2021 bis 31.12.2024

Mit Blick auf die künftig zu erwartende weitere Komplexitätssteigerung (beispielsweise durch den massiven Einsatz von Künstlicher Intelligenz) werden die heute schon sehr leistungsfähigen industriellen Prozesse und Methoden nicht mehr ausreichend sein, die sich zwischen den kritischen Elementen Szenarien, Missionen, Nutzer und Missionstechnologien ergebenden Wechselwirkungen angemessen abzubilden. Das dtec.bw Projekt »MissionLab« soll einen wesentlichen Beitrag für die Bundeswehr leisten, um in den teilweise mehrnationalen Programmen die nationale Analyse-, Beurteilungs-, Entscheidungs-, Forderungsfähigkeit der Bundeswehr aufzubauen, zu stärken und mittel- bis langfristig zu erhalten. Hierdurch kann ein erheblicher Beitrag zur nationalen Sicherheit und Souveränität geleistet werden, wie ihn keine andere Universität in Deutschland leisten kann. Ebenso kann die nationale Industrie durch wissenschaftlichen Kompetenzaufbau nachhaltig im Wettbewerb unterstützt werden.

Ziel des Forschungsprojekts »MissionLab« ist es nachhaltige, integrierte und interdisziplinäre Forschung in den stark interdependenten Feldern

• Operationen und Missionen, militärisch und paramilitärisch;
• Digitalen Missionstechnologien zur Aufklärung, Planung, Koordination, Führung, Wirkung;
• Human Engineering und Human Factors (z. B. Gestaltung von Mensch-Maschine Aufgabenteilung, dig. Auswahl, Ausbildung und Training von Nutzern)

zu fördern. Dabei sollen schwerpunktmäßig Missionen für Luftfahrzeuge (bemannt und unbemannt), aber auch ggf. Boden-, Wasser- und Raumfahrzeuge im Fokus stehen, aber auch ein Mix aus allen kann Untersuchungsgegenstand werden. Sogenannte »Multi Domain Operations« bzw. »Joint All-Domain Operations«, also das Zusammenwirken von Systemen aus den Bereichen Luft, Land, See, Raum (und ggf. zukünftig Cyber) werden in diesem Zusammenhang eine stark wachsende Bedeutung annehmen.

Durch die Zusammenarbeit mit den Partnerfirmen und gezielte Investitionen soll das Forschungszentrum MARC, sowie die am Projekt »MissionLab« beteiligten Professuren in die Lage versetzt werden, Forschungsergebnisse anhand von Funktionsprototypen für Missionssysteme durchgängig und nahtlos von niedrigen Technologiereifegraden bis hin zu Flugversuchen in realen Umgebungen zu erzielen. Sichtbarer und dinglicher Kulminationspunkt soll eine Flotte aus unbemannten Flugversuchsträgern sein, die das Logo der UniBwM und von MARC tragen. Die bereits existierenden Simulationseinrichtungen sollen systematisch ausgebaut werden. In diesem Sinn soll zur Durchführung der Forschung und Erreichung der Projektziele an der UniBwM eine durchgängige Prozess- und Toolkette entstehen, welche die miteinander verbundenen Experimentalumgebungen Live-Virtual-Constructive (LVC) abdeckt.