Delegation und Assistenz mit kognitiver Automation für Manned-Unmanned Teaming Hubschrauber Missionen

Brand, Yannick; Schmitt, Felix; Schulte, Axel GND

Diese Arbeit beschreibt einen zweistufigen Ansatz kognitiver Automation am Anwendungsfall Manned-Unmanned Teaming (MUM-T) und erläutert das Konzept, die Implementierung und experimentelle Evaluierung mit Piloten der Bundeswehr. Die Anwendung umfasst die Führung mehrerer unbemannter Luftfahrzeuge (UAV) durch die Cockpit-Besatzung eines bemannten Transporthubschraubers in zukünftigen militärischen Szenarien. Die dadurch entstehende, hohe und dynamische Aufgabenbelastung der Crew wird durch den Einsatz von zwei Arten künstlicher kognitiver Agenten kompensiert. Kognitive Agenten an Bord der UAVs stehen im Delegationsverhältnis zur Besatzung und führen die ihnen zugewiesenen Aufgaben hochautomatisiert aus. Zusätzlich unterstützt ein künstlicher kognitiver Agent in Form eines Assistenzsystems die Crew bei der Durchführung ihrer Mission auf kooperative Weise. Dieses verhält sich ähnlich einem menschlichen Crewmitglied und hat die Aufgabe, Pilotenfehler zu verhindern und Beanspruchungsspitzen abzumindern. Die Unterstützung findet dabei sowohl bei der Missionsplanung, als auch bei der Missionsdurchführung statt. Der Umfang der Unterstützung wird dynamisch an die mentale Beanspruchung und den Aufgabenkontext der Crew, sowie die Kritikalität der Situation angepasst. Der zweistufige Ansatz ist in Form von echtzeitfähigen Softwaremodulen in einem Hubschrauber-Missionssimulator implementiert. Zur Evaluierung des Gesamtsystems wurde eine Experimentalkampagne mit Crews von erfahrenen Piloten der Bundeswehr durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen das Potential des vorgestellten Ansatzes. Sicherheit für die Crew des bemannten Systems konnte durch Voraufklärung kontinuierlich gewährleistet werden.

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Brand, Yannick / Schmitt, Fabian / Schulte, Axel: Delegation und Assistenz mit kognitiver Automation für Manned-Unmanned Teaming Hubschrauber Missionen. 2018.

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