Die zukünftigen Kampfjets müssen nicht nur fliegen und ihre eigenen Sensoren sowie Waffensysteme nutzen. Das Konzept, das Europa für die nächste Generation entwickelt, sieht Flugzeuge vor, die mit Drohnen, anderen Plattformen und Einsatzzentralen verbunden sind und in der Lage sind, während einer Mission große Mengen an Informationen auszutauschen. Dieses Szenario zwingt auch dazu, eines der weniger sichtbaren Elemente eines Jagdflugzeugs zu überdenken: die Art und Weise, wie der Pilot all diese Informationen empfängt, interpretiert und verarbeitet.
Indra beteiligt sich an dieser Arbeit im Rahmen des Programms European Pilot Interface Integrated Cockpit (EPIIC), einer europäischen Forschungs- und Entwicklungsinitiative, die 2022 mit der Beteiligung von 27 Unternehmen aus 12 Ländern und einem Budget von rund 75 Millionen Euro begann. Das spanische Unternehmen arbeitet in mehreren Bereichen, darunter Augmented Reality, die biomedizinische Überwachung des Piloten und neue Mensch-Maschine-Schnittstellen.
Das Ziel besteht nicht darin, lediglich mehr Bildschirme oder Informationen in der Kabine einzuführen. Das Problem, das das Programm lösen möchte, ist genau das Gegenteil: Wie können dem Piloten die benötigten Daten zu jedem Zeitpunkt zur Verfügung gestellt werden, ohne seine Arbeitslast auf ein kontraproduktives Niveau zu erhöhen.
Eine Kabine, durch die man durch das Flugzeug sehen kann
Eine der von Indra entwickelten Technologien nutzt Augmented Reality, um eine so genannte virtuell transparente Kabine oder ein luftfahrttechnisches Gehäuse zu schaffen. Das Konzept basiert auf Bildern, die von Kameras aufgenommen wurden, die außen am Flugzeug installiert sind, und die verarbeitet und auf die transparenten Linsen projiziert werden, die der Pilot verwendet.
Durch die Kombination des echten Bildes mit den von den externen Sensoren erfassten Bildern können bestimmte physische Teile des Flugzeugs virtuell aus dem Sichtfeld verschwinden. Der Pilot könnte so beobachten, was sich unterhalb oder um das Gehäuse herum abspielt, ohne dass die Struktur des Flugzeugs diesen Bereich visuell blockiert.
Die gleiche Schnittstelle könnte Bilder von anderen verbundenen Plattformen anzeigen. Ein Pilot könnte beispielsweise das Video eines Aufklärungsdrohnen oder eines anderen Luftfahrzeugs empfangen und relevante Informationen über sein Sichtfeld legen.
Indra hat bereits Flugtests dieser Technologie in Lugo durchgeführt. Das Unternehmen hat sich für Augmented Reality über transparente Linsen entschieden, anstatt Systeme zu verwenden, die die reale Sicht vollständig ersetzen. Diese Entscheidung beruht auch auf Sicherheitsüberlegungen: Wenn das elektronische Gerät nicht mehr funktioniert, sieht der Pilot weiterhin direkt nach draußen durch das Glas.
Sensoren, die Müdigkeit, Stress und Aufmerksamkeitverlust erkennen
Ein weiterer Bereich, den Indra im Rahmen von EPIIC leitet, ist das Crew Monitoring System (CMS), das entwickelt wurde, um den kognitiven und physiologischen Zustand desjenigen, der das Flugzeug pilotiert, in Echtzeit zu erfassen.
Das System verwendet Sensoren, die in den Helm und den Fluganzug integriert sind. Zu den analysierten Parametern gehören bestimmte Augenbewegungen, die Herzfrequenz, die Atemfrequenz und die Hautleitfähigkeit. Die Kombination dieser Signale ermöglicht es, Situationen wie Schläfrigkeit, Aufmerksamkeitsverlust, akuten Stress oder mentale Überlastung zu identifizieren.
Die Zielsetzung besteht nicht nur darin, auf ein Problem hinzuweisen. Das Projekt untersucht die Möglichkeit, dass die Schnittstelle der Kabine automatisch die Menge und die Priorität der angezeigten Informationen je nach dem erfassten Zustand anpasst.
Wenn der Pilot beispielsweise einer übermäßigen kognitiven Belastung ausgesetzt ist, könnte das System vorübergehend sekundäre Daten reduzieren und solche hervorheben, die direkt mit der Mission oder einer unmittelbaren Bedrohung zusammenhängen. Die Regeln, die diese Anpassungen bestimmen, werden mit der Beteiligung militärischer Operatoren entwickelt.
Von der Augenverfolgung zu Gehirn-Computer-Schnittstellen
EPIIC erforscht auch neue Möglichkeiten zur Steuerung der Systeme des Flugzeugs. Einige sind bereits in anderen technologischen Bereichen präsent, in unterschiedlichen Entwicklungsgraden: Augenverfolgung, Gestenerkennung oder Sprachbefehle.
Der experimentellste Bereich, an dem Indra arbeitet, ist eine Schnittstelle zwischen Gehirn und Computer. Durch Sensoren, die am Kopf des Piloten angebracht sind, versucht das System, bestimmte Gehirnsignale zu interpretieren, die mit der Absicht verbunden sind, eine Handlung auszuführen.
Nach den verfügbaren Informationen über das Projekt wäre eine mögliche Anwendung die Auswahl einer Funktion auf einem Bildschirm oder die Aktivierung bestimmter Befehle durch Fokussierung der Aufmerksamkeit. Die Technologie befindet sich noch in der Phase der biomedizinischen Erprobung und kann daher nicht als derzeit verfügbares operatives System präsentiert werden.
Der Pilot als Verwalter eines verbundenen Systems
Die Forschungen von EPIIC zeigen, in welche Richtung sich ein Teil der Entwicklung zukünftiger Luftkampfsysteme bewegen wird. Das bemannte Flugzeug würde aufhören, als relativ isolierte Plattform zu agieren und zu einem Knotenpunkt eines Netzwerks bestehen aus anderen Flugzeugen, Drohnen, Sensoren und Einsatzzentralen werden.
Dieser Wandel erhöht die Bedeutung von Software und Schnittstellen, die es ermöglichen, große Datenmengen in verständliche Informationen umzuwandeln.
