Unbemannte Systeme für Verteidigung und Sicherheit

Mit unbemannten Systemen (UxS) hat eine disruptive Technologie im militärischen Umfeld Einzug gehalten, die allerdings noch nicht in der operationellen Breite angekommen ist. Ein möglicher Grund ist, dass bisher die Betrachtung der Plattform im Vordergrund stand. Das Fraunhofer FKIE treibt daher im Themenschwerpunkt »Unbemannte Systeme« die systemische Betrachtung und Anwendung von UxS  voran.  

Veränderter Auftrag

Der Auftrag der Landes- und Bündnisverteidigung stellt die Bundeswehr vor gewaltige Herausforderungen. Von Einsätzen, die eng begrenzt, asymmetrisch vorrangig auf den Schutz der eigenen Kräfte ausgelegt waren, verschiebt sich die Verantwortung auf ein großes Gebiet an der Ostflanke der NATO mit einem kräftemäßig mindestens ebenbürtigen Gegner. Dies erfordert zunächst einmal Schlagkraft. Damit kann aber in heutiger Zeit nicht mehr eine große Zahl an Soldaten gemeint sein.

UxS als Schlüsseltechnologie

Technologie muss diese Lücke füllen – allerdings so klug, dass die menschlichen Fähigkeiten weiterhin dort und verfügbar sind, wo sie unerlässlich bleiben. Unbemannte Systeme, egal ob zu Land, Luft oder See, sind die Schlüsseltechnologie, um den Menschen zu unterstützen. Zum Einsatz kommen sie bereits heute unter anderem im ABC-Schutz und in der Logistik.  

Systemische Lösungen statt Einzelplattformen

Dabei geht es nicht um hochtechnisierte, aufwendig zu steuernder Einzelplattformen, sondern um leistungsfähige, aber wenig komplexe Systeme, die in Teams oder Schwärmen eingesetzt werden können. Sie müssen sich in den operativen Ablauf einpassen und als natürliches Asset nutzen lassen. Der Fokus verschiebt sich somit von der Betrachtung von Plattformen hin zum fähigkeitsgetriebenen Design von Systemen mit großem taktischem Nutzen. Dass dies möglich ist, wurde und wird in aktuellen Konflikten aufgezeigt, ist jedoch noch lange nicht ausgereizt.

»Wir brauchen eine andere Herangehensweise an die Entwicklung eines unbemannten Schwarmsystems. Hier darf nicht von der einzelnen Plattform aus gedacht werden, sondern der zu erfüllende Auftrag muss im Fokus stehen. Damit ein einzelner Soldat in der Lage ist, auftragsbasiert einen Schwarm von Drohnen zu führen, muss das Gesamtsystem inklusive des Nutzers gedacht werden.«  

General a.D. Jörg Vollmer,
Chief Advisor Military Affairs Fraunhofer FKIE

Mit System in die Nutzung

Potenziale.

In der Vergangenheit haben sich viele ausgereifte Plattformen am Markt etabliert, doch ihre breite Einführung stockt. Ein systemisches Verständnis der UxS kann hier Abhilfe schaffen.

Technische Lösungen aus den Bereichen Kommunikation, Sensordatenfusion und Automatisierung müssen mit ergonomischen Überlegungen zur Steuerung einer großen Zahl an Systemen sowie der Weiterentwicklung operativer Leitlinien Hand in Hand gehen.

Die Betrachtung des Gesamtsystems bringt zudem eine Modularisierung mit sich, die Zukunftssicherheit ermöglicht. So können etwa die Innovationszyklen von Hardware und Software entkoppelt und das Potenzial von »Software Defined Defence« ausgenutzt werden.

Chancen.

Angesichts neuer Anforderungen besteht jetzt die Chance, ein Teaming zwischen Mensch und unbemannten Systemen zu erreichen.

Unterstützt durch die Schlüsseltechnologie, können unter anderem Aufklärungsarbeit automatisiert ausgeführt und Gefahren effektiv abgewehrt werden. Die Bundeswehr kann auf diese Weise fehlende Personalstärke ausgleichen und baut zugleich die Fähigkeiten ihrer Teilstreikräfte weiter aus.

Die Technologiebausteine sind größtenteils bereits vorhanden, nun müssen sie zusammengeführt werden. Um schnell effektive Ergebnisse zu erzielen, können beispielsweise die UxS in die operativen Prozesse eingebunden und durch die Nutzung fortwährend weiterentwickelt werden.

Lösungen.

Systemische Lösungen brauchen Kooperation. Um UxS in den breiten Einsatz zu bringen, ist ein Dreieck aus Nutzer, Industrie und Forschung erforderlich.

Das Fraunhofer FKIE trägt hier mit seinem Systemverständnis sowie seiner wissenschaftlichen Tiefe in Form von innovativen Systembausteinen bei.

Zudem ist der Systemgedanke ein Kernelement der Forschung und Entwicklung am Institut: Mit der ganzheitlichen Betrachtung von Digitalisierungslösungen, in denen Cyber Security und Ergonomie mitgedacht sind, kann das große Potenzial von unbemannten Systemen für die Verteidigung und Sicherheit erschlossen werden.

 

Sense

Umgebungserfassung, Sensorik & Aufklärungsfähigkeiten

 

Plan

Bewegungsplanung & Schwarmkoordination

 

Communication

Kommunikation sowohl zwischen den UxSs als auch zu bemannten Systemen

 

Act

Ausführung der Planungsergebnisse, Aktionen & Wirkung

 

Human Factors

Techniken & Methoden zur verantwortungsvollen Kontrollierbarkeit von UxSs