Airbus Defence & Space hat in enger Zusammenarbeit mit dem deutschen Drohnenunternehmen Quantum Systems und dem Softwareunternehmen Spleenlab einen entscheidenden Durchbruch bei der autonomen Schwarmtechnologie erzielt.
Gezeigt wurden die Ergebnisse im Airbus Drone Center bei Manching. Die dortige Präsentation bildete den Höhepunkt und Abschluss einer intensiven Forschungsphase im Rahmen der Bundeswehr-Studie KITU 2 „Künstliche Intelligenz für taktische UAS” (englisch UAS – Unmanned Aerical Vehicle, -> Quantum Systems erreicht „Schwarm-Meilenstein”) darstellte. Ziel der durch die Bundeswehr im Jahr 2023 beauftragten Studie war es, innovative Lösungen zur KI-gestützten Steuerung von Drohnenschwärmen zu entwickeln und das Potenzial von Künstlicher Intelligenz zur Koordination gemischter UAS-Schwärme mit unterschiedlichen Fähigkeiten zu maximieren.
Zum ersten Mal steuerte und koordinierte in den Tests eine speziell entwickelte Missions-KI die UAS-Systeme, um eine zuverlässige Missionsdurchführung selbst in Szenarien mit Funkstörungen oder einem kompletten Ausfall einzelner Drohnen zu gewährleisten.
Die neuen Technologien ermöglichen es, große Schwärme autonomer UAS auch in hochdynamischen und störanfälligen Umgebungen von einer kleinen Anzahl Operateuren effektiv zu steuern.
Die KI wurde mittels fortschrittlicher „Deep Reinforcement Learning”-Methoden in einer hochspezialisierten Simulationsumgebung trainiert. Dieser Ansatz erlaubt es der KI, durch kontinuierliche Selbstoptimierung ihre Taktiken zu verfeinern, was zu effizienteren und präziseren Entscheidungen in taktischen Einsätzen führt.
Mehr Resilienz im Betrieb unter erschwerten Bedingungen
In den erfolgreichen Tests wurden die UAS vom Typ Vector und Scorpion von Quantum Systems sowie zwei weitere Multi-Purpose-Drohnen von Airbus im Schwarmflug erprobt. Die Aufklärungsdaten aller Drohnen wurden in Echtzeit zu einem gemeinsamen Lagebild fusioniert und in das Battle Management System „Fortion Joint C2” von Airbus integriert. Darüber hinaus demonstrierten die Vector-Drohnen ihre Fähigkeit, unter GPS-gestörten Bedingungen (GNSS-Denied), wie sie etwa in der Ukraine (-> aktuelle Meldungen aus dem Ukraine-Krieg) vorkommen, autonom Missionen wie gemeinsame Aufklärung und Zielerfassung durchzuführen. Dies unterstreicht die Fähigkeit der KI, die Resilienz der UAS gegenüber Störungen zu erhöhen und selbst unter erschwerten Bedingungen einen autonomen Betrieb sicherzustellen.
„Wir erweitern nicht nur die technischen Möglichkeiten unserer Drohnen. Wir verschaffen Kunden und Nutzern einen echten Vorteil in realen Szenarien. Es geht um den Schutz der Soldaten und die Erhöhung der Sicherheit. An softwarebasierten und KI-gestützten Systemen für die Drohnentechnologie wird in Zukunft kein Weg vorbeiführen.“
Sven Kruck, CRO & Managing Director bei Quantum Systems
Forschungsergebnisse unterstützen zukünftige Entwicklungen
Die gewonnenen Erkenntnisse sollen als Grundlage für zukünftige Entwicklungen dienen, um zu evaluieren, wie erlernte Verhaltensweisen aus Simulationen in realen UAS-Systemen integriert werden können. Dabei wird auch untersucht, inwiefern die durch KI gesteuerten Verhaltensweisen traditionellen manuellen Steuerungsansätzen überlegen sind.
Die Forschungsergebnisse aus der KITU2 Studie sollen unter anderem die Entwicklung autonomer Systeme für große Projekte der Bundeswehr wie das Main Ground Combat System (MGCS) und das Future Combat Air System (FCAS) unterstützen.
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