Multiplikationskräfte
Moderne Überwachungsflugzeuge - bemannt oder unbemannt - sind mit einer Vielzahl von Sensoren und Hochleistungssystemen ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, komplexe Missionen gegen ein breites Spektrum von Bedrohungen durchzuführen. Angesichts dieser fortschrittlichen Technologie ist die nahtlose Integration mehrerer Systeme an Bord heute wichtiger denn je. Wenn dies richtig gemacht wird, erhalten die Endnutzer eine äußerst leistungsfähige Plattform für mehrere Missionen.
Box out - Operative Vignette
Ein zweimotoriges Turboprop-Flugzeug, das mit einer Reihe fortschrittlicher Sensoren ausgestattet ist, fliegt in einer Höhe von 20.000 Fuß auf einer routinemäßigen Nachtpatrouille über einem belebten Küstenabschnitt. Der Bediener sitzt an einer Konsole in der Kabine und beobachtet aufmerksam den Bildschirm. Das leistungsstarke HENSOLDT PrecISR AESA-Radar, das unter dem Rumpf des Flugzeugs montiert ist, sucht ein riesiges Gebiet mit einem Radius von 250 nm ab.
Plötzlich erhält der Bediener eine Warnung: Unter den Tausenden von Zielen, die das Radar in der Luft und auf dem Meer verfolgen kann, hat der KI-gesteuerte Missionscomputer eine Radarspur eines Flugzeugs entdeckt, die nicht in das normale Muster des Lebens passt. Bei dem Ziel handelt es sich um ein Leichtflugzeug, das unterhalb des Überwachungsradars fliegt und dessen Transponder und Beleuchtung ausgeschaltet ist - es ist praktisch unsichtbar.
Anhand der Radarinformationen schwenkt die Besatzung die am Bug montierte elektro-optische ARGOS II-Nutzlast schnell auf das Ziel, und die Wärmebildkamera verfolgt das Flugzeug. Anhand früherer Geheimdienstberichte und des Verhaltens des Flugzeugs ist die Besatzung zuversichtlich, dass es Rauschgift schmuggelt. Der Kommandant des Flugzeugs nutzt das bordeigene Kommunikationssystem der Plattform, um mit den Sicherheitskräften am Boden zu kommunizieren, die in Echtzeit über den Standort des Flugzeugs informiert werden und eine Live-Videoübertragung erhalten.
Schließlich landet das verdächtige Flugzeug, aber ohne dass die Schmuggler es bemerken, beobachtet die Besatzung an Bord das Geschehen und teilt den Bodentruppen den endgültigen Standort mit. Die Bodentruppen greifen ein, nehmen die Besatzung fest und beschlagnahmen Drogen im Wert von Millionen. Der Auftrag ist erfüllt.
Die Bedeutung einer umfassenden Architektur
Ob bei den Streitkräften oder den Strafverfolgungsbehörden, Starrflügler und Drehflügler werden routinemäßig eingesetzt, um bei der Sammlung von Informationen für Operationen zu helfen und den am Boden oder auf See eingesetzten Einheiten ein Lagebild zu liefern. Diese luftgestützten Plattformen können mit Hilfe von Sensoren an Bord auch zahlreiche Bedrohungen frühzeitig erkennen, sei es eine potenzielle terroristische Aktivität in der Nähe eines Patrouillenstützpunkts, eine Ansammlung von Militärkräften an einer Grenze oder ein Boot, das illegal Menschen oder Drogen schmuggelt.
Aufgrund ihrer strategischen Bedeutung ist es von entscheidender Bedeutung, dass ein Flugzeug, das mit ISR beauftragt ist, über eine umfassende Architektur verfügt, die es ihm ermöglicht, Nachrichten-, Überwachungs- und Aufklärungsdaten (ISR) in Echtzeit zu sammeln, zu verarbeiten und zu übermitteln, um operative Entscheidungen zu unterstützen. Dies bedeutet fortschrittliche Sensoren, die detaillierte Aufklärungsdaten sammeln können - seien es Kameras, Radar oder Signalaufklärungsinstrumente (oder eine Kombination davon) - sowie Missionssysteme, die die großen Mengen an gesammelten Daten mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellen Lernalgorithmen verarbeiten und zusammenführen können.
Schließlich müssen die gesammelten und verarbeiteten Daten über die gesamte Aufklärungskette hinweg verbreitet werden, damit sie von den zuständigen Kräften genutzt werden können. Diese Weitergabe erfordert eine zielgerichtete Analyse sowie fortschrittliche verschlüsselte Kommunikations- und Datenverbindungssysteme.
Die Herausforderung der Systemintegration und wie man sie meistert
All diese fortschrittlichen Systeme in einem Flugzeug zu vereinen, ist nicht einfach. Es ist eine äußerst komplexe technische Aufgabe, die hochspezialisierte Ingenieurteams mit immensen Kenntnissen der Systemintegration erfordert. Wenn die Systeme von verschiedenen Herstellern aus der ganzen Welt stammen, wird die Aufgabe noch komplexer.
Die Systemintegration gehört zu den schwierigsten Aspekten von Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungsprogrammen und führt oft zu einem höheren Risiko und einer höheren Komplexität der Projekte, was häufig zu Verzögerungen oder Kostenüberschreitungen führt. Diese Herausforderungen können letztendlich zu einer suboptimalen Plattform führen, die den Anforderungen nicht gerecht wird, insbesondere wenn die Teilsysteme nicht miteinander kompatibel sind oder zusätzliche Ausrüstung benötigt wird.
HENSOLDT meistert diese Herausforderungen, indem es maßgeschneiderte Suiten für bemannte und unbemannte Flugzeuge entwickelt, in denen die Systeme vollständig in eine Architektur integriert sind, die es der Plattform ermöglicht, jede vom Kunden gewünschte Aufgabe zu erfüllen und dem von ihm entwickelten Einsatzkonzept (CONOPS) zu entsprechen. Dabei kann es sich um Seeüberwachung, Grenzpatrouillen oder ISR-Kampfeinsätze mit umgebauten Verkehrsflugzeugen handeln.
"Die Idee ist, dass wir die Produkte in Gruppen zusammenstellen und daraus ein System entwickeln. Wir sind ein One-Stop-Shop für diese Technologien, und durch die Kombination der Produkte erhält man mehr Fähigkeiten, als wenn man sie einzeln einsetzt."
Paul HartProduktleiter für integrierte Lösungen für die Luftfahrt
Hart vergleicht dies mit dem Verbrauchermarkt für intelligente Geräte, auf dem die Kunden eher mehrere intelligente Geräte desselben Unternehmens verwenden, die dasselbe Betriebssystem und dieselben Schnittstellen nutzen, als außerhalb des "Ökosystems" zu kaufen.
Bleibt ein Verbraucher innerhalb des Ökosystems eines Unternehmens, ist die Erfahrung wahrscheinlich viel nahtloser und die Geräte bieten zusätzliche Funktionen, wenn sie miteinander verbunden werden.
"Unser Ziel ist es, das Gleiche zu tun, so dass das Radar Parameter an das elektro-optische System, den Computer und die Datenverbindung weitergibt, so dass es keine Inkompatibilitäten oder Integrationsprobleme gibt", so Hart.
Vom Ausrüstungsanbieter zum Lösungsanbieter
Um seine Lösungen für luftgestützte Architekturen zur Reife zu bringen, leistet HENSOLDT Pionierarbeit mit einem neuen Labor für luftgestützte Systemintegration, in dem das gesamte Flugzeug aus der Systemperspektive simuliert werden kann.
Durch die Migration der eingebetteten Software, die auf realen Sensoren läuft, auf einen Server ist das HENSOLDT-Team in der Lage, Sensoreinspeisungen wie Radar oder Elektro-Optik virtuell im Labor zu simulieren. Dies wird dann mit einem Flugsimulator gekoppelt, der das Terrain auf der ganzen Welt und eine Reihe von Wetterbedingungen genau nachbildet.
"Man kann mit der Kamera fliegen und an jedes Objekt heranzoomen - wir können auch alle Radarkontakte simulieren. Wir können auch Objekte auf dem Boden simulieren und Lebensmuster erzeugen, Menschen, die gehen, Autos, die fahren oder Flugzeuge, die fliegen. Man kann eine völlig immersive Umgebung schaffen."
Paul Hart, Produktleiter für integrierte Lösungen in der Luftfahrt
Das Integrationslabor kann zur Demonstration von Fähigkeiten oder zur Schulung von Bedienern genutzt werden, aber auch als Entwicklungsumgebung, um neue Fähigkeiten zu testen und zu erproben, insbesondere in neuen Bereichen wie der künstlichen Intelligenz und der Entwicklung von Algorithmen zur Datenfusion.
Neben dem Labor hat HENSOLDT mehrere integrierte luftgestützte Architekturen entwickelt, die für wichtige Missionen optimal geeignet sind und die nun den Kunden für eine Reihe von bemannten und unbemannten Flugzeugen angeboten werden.
Diese können eine Reihe von HENSOLDT-Sensortechnologien - darunter das PrecISR-AESA-Radar, die ARGOS-II-Elektrooptik und die Kalætron-Signalintelligenzsuite - sowie Missionscomputer mit fortschrittlicher Verarbeitung und Breitband-Datenverbindungen wie die HENSOLDT-Lygarion-Lösung oder die militärische Standardverbindung Link 16 zusammenführen.
Das HENSOLDT-Sensorsystem kann in zwei spezifischen Bereichen mit Fähigkeiten der künstlichen Intelligenz erweitert werden. Erstens: Object Detection, Classification and Tracking (ODCT) ist ein maschineller Lernalgorithmus, der Videobilder vom Boden und aus der Luft verarbeitet, um verschiedene Objekte zu unterscheiden. Dies bietet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, z. B. die Erkennung von Drohnen vor dem Hintergrund von Gebäuden und Blättern sowie von sich bewegenden Objekten wie Fahrzeugen, Vögeln im Flug und anderen Flugzeugen. Andere Anwendungen umfassen die Identifizierung anormaler Verkehrsmuster von Flugzeugen und Wasserfahrzeugen in einer überlasteten Radarumgebung, in der möglicherweise kriminelle Aktivitäten stattfinden.
Zweitens ist Open Source Intelligence (OSINT) eine KI-Fähigkeit, die eine Vielzahl von traditionellen und sozialen Medien und Kommunikationsaktivitäten in Echtzeit analysiert und zeitgesteuert aufzeichnet, um sich abzeichnende Muster wie Aufstandsaktivitäten oder zivile Unruhen und Straßenkrawalle zu erkennen. Die auf KI basierenden Trainingsalgorithmen ermöglichen die Verarbeitung unstrukturierter und roher Daten in strukturierte Informationen. Dies ermöglicht eine Ultra-Langstrecken-Sensorfähigkeit, mit der solche Hotspots geografisch lokalisiert und an Strafverfolgungsbehörden, militärische Akteure und ISR-Flugzeuge weitergeleitet werden können.
Für militärische Flugzeuge wird die Systemintegration auch Selbstschutzsuiten umfassen, die vor Raketen und ballistischen Bedrohungen schützen, die in den heutigen Kampfgebieten vorhanden sind.
HENSOLDT entwickelt auch einen neuen Missionscomputer, der die neuesten COTS-Verarbeitungstechnologien nutzt - einschließlich Universal-Grafikverarbeitungseinheiten (GPGPUs) -, die eine noch fortschrittlichere Datenfusion ermöglichen und die Integration weiter vereinfachen werden, insbesondere wenn es darum geht, militärische Sensoren in die bestehende Avionikausrüstung eines zivilen Flugzeugs einzubauen.
HENSOLDT kann seine Kunden auch bei der Einhaltung von Vorschriften unterstützen, die bei der Umrüstung ziviler Flugzeuge auf militärische Plattformen häufig zu beachten sind, und seine Erfahrung als Lösungsanbieter nutzen, um Risiken und Kosten für den Kunden zu reduzieren und gleichzeitig den Zeitplan für die Umrüstung zu beschleunigen.