Die Mensch-Maschine-Kooperation in der Luftfahrt gestalten.

Wir entwickeln Paradigmen zur kooperativen Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine in der Luftfahrt. Kern des Gedankens ist, dass sich der Mensch und die Automation mit ihren jeweiligen Stärken in den Arbeitsprozess zur Erreichung eines vom Menschen vorgegebenen Ziels einbringen.

Wissenschaftliche Kernfragestellung ist die Erforschung fortschrittlicher Automatisierungsansätze, die die verantwortliche Rolle des Menschen voll umfänglich reflektieren. Die Beurteilung des Gesamtsystems erfolgt unter besonderer Berücksichtigung von Gesichtspunkten des Human-Factors-Engineering.

In diesem Zusammenhang erforschen wir den Ansatz der „Dual Mode Cognitive Automation“ im zukunftsrelevanten Forschungsfeld hochautomatisierter bemannter und unbemannter Flugsysteme.

Basierend auf kognitionspsychologischen Modellen, untersuchen wir die Stärken, analysieren aber auch Beschränkungen des Menschen und entwickeln daraus sinnvolle Unterstützungen durch die Maschine. Dabei kommen insbesondere neue technische Möglichkeiten der Automatisierungstechnik, der Robotik und der künstlichen Intelligenz zur Anwendung. Neben der Entwicklung theoretischer Ansätze stellen wir uns zudem der Herausforderung, den Nutzen der Methoden in Forschungssimulatoren oder eigenentwickelten Fluggeräten nachzuweisen.

Bewusst suchen wir den Kontakt zu potentiellen Nutzern, zum Beispiel in Erprobungskampagnen mit Luftfahrzeugführern der Bundeswehr und ziviler Einrichtungen. Die entwickelten Konzepte, etwa in Form kognitiver Assistenzsysteme, werden zur Beherrschung der Arbeitsbelastung des Menschen sowie zur Verbesserung des Situationsbewusstseins von Besatzungen eingesetzt. Damit leisten wir einen Beitrag zur Erhöhung der Flugsicherheit und der Entscheidungsqualität in Mensch-Maschine Systemen der Luftfahrt.

Forschen für die Anwendung

Mit ihren Forschungsaktivitäten erschließt die Professur für Flugmechanik & Flugführung innovative Anwendungsfelder Zusammenhang mit der intelligenten Automatisierung fliegender Systeme. Durch die Entwicklung und Erprobung von entsprechenden Laborprototypen stoßen wir dabei in neuartige Funktionsbereiche vor. So werden beispielsweise traditionell reine Pilotenaufgaben der Flug- und Missionsführung von maschinellen Funktionen übernommen (Missionsmanagement). Kognitive Pilotenassistenzsysteme fungieren als digitale Kopiloten (Operateur-/Pilotenassistenz). Die Führung unbemannter Luftfahrzeuge wird effizienter und leistungsfähiger durch autonome Fähigkeiten (UAV-Automation/Autonomie).

Forschen für die Theoriebildung

Mit ihren grundlagenorientierten Forschungsaktivitäten trägt die Professur für Flugmechanik & Flugführung zur Ausformung moderner Theorieansätze für das kooperative Zusammenwirken von Menschen mit kognitiver Automation in Flugsystemen bei. Durch die Erprobung unserer Laborprototypen gewinnen wir fundierte wissenschaftliche Einsichten. So werden beispielsweise maschinelle Funktionalitäten untersucht, die sich ein Abbild des mentalen Zustands des Menschen verschaffen, um adaptiv den Arbeitsprozess zu steuern (Adaptive Automation/Autonomie). Methoden und Algorithmen der Künstlichen Intelligenz werden dem Anwendungsentwickler in Form von Kognitiven Architekturen zur Verfügung gestellt (Kognitive Architekturen). Neuartige Paradigmen zum Zusammenwirken von Mensch und Maschine werden systematisch abgeleitet (Mensch-Automations-Integration).