Sebastian Clauß hat Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität der Bundeswehr München studiert.
Heute ist er Einsatzoffizier bei der Luftwaffe.

 

Agent Supervisory Control als Ansatz zur auftragsbasierten Delegation eines kognitiven Agenten an Bord von UAV

Die Dissertation beschäftigt sich mit der Konzipierung, Entwicklung und Erprobung eines kognitiven Software-Agenten an Bord eines Unmanned Aerial Vehicles (UAV) zur auftragsbasierten Führung des Luftfahrzeugs durch einen bodengebundenen Bediener. Hierzu wird das Prinzip der Agent Supervisory Control von dem, aus dem Wissensgebiet der Mensch-Maschine-Systemintegration bekannten Human Supervisory Control abgeleitet und als Prototyp umgesetzt. Dabei führt der Mensch den kognitiven Agenten durch abstrakte Aufträge. Der Agent seinerseits setzt diese Aufträge in konkrete Handlungsanweisungen für die konventionelle Automation an Bord (z.B. Autopilot, Sensoren) um, wie es normalerweise der Mensch selbst tun würde. Dabei gibt der Agent dem Menschen adäquate Rückmeldung auf hohem Abstraktionsgrad. Bei der Entwicklung des Agenten wurde unter anderem auf die am Institut für Flugsysteme entwickelte kognitive Architektur COSA² [Dissertation Brüggenwirth, 2014] zurückgegriffen. Die zentralen Aspekte der hier vorgelegten Arbeit sind:

  1. die Konzipierung und Entwicklung der Agenten-Funktionalitäten zur auftragsbasierten Führung eines UAV in einer militärischen Aufklärungsmission sowie die Generierung von adäquatem Feedback an den menschlichen Bediener;
  2. die Integration der Funktionalitäten in eine repräsentative Simulationsumgebung und die Erprobung mit militärischem Personal der Bundeswehr;
  3. sowie die Integration der angepassten Funktionen in mehrere verschiedene Flugversuchsträger des Instituts für Flugsysteme und die Demonstration der Fähigkeiten im Flugversuch.

Die Dissertation beschreibt dazu die technischen und konzeptionellen Grundlagen der UAV-Automatisierung und der kognitiven Automation. In der Konzeptfassung liegt der Schwerpunkt auf dem Ansatz der Auftragserteilung an einen untergeordneten, aber intelligent handelnden Agenten und der computertechnischen Realisierung. Schließlich wird die Implementierung Integration und Erprobung eines lauffähigen Prototyps vorgestellt.

Die zentralen wissenschaftlichen Ansprüche der Dissertation sind:

  1. Weiterentwicklung und Präzisierung des Ansatzes der auftragsbasierten Führung von UAV durch einen kognitiven Agenten mit Fähigkeiten zum maschinellen Planen, z.B. Handlungsplanung, Routenplanung;
  2. Generieren eines adäquaten Feedbacks vom Agenten an den menschlichen Bediener, sowie die erfahrungswissenschaftliche Untersuchung der Lösungsansätze im Mensch-Maschine-Experiment;
  3. Nachweis der plattformunabhängigen Implementierung des Agenten in Flugversuchen mit verschiedenen Kleinflugzeugtypen, und zwar Multicopter und Flächenflugzeug.

Damit wird in dieser Dissertation erstmals der Fokus auf die Mensch-Maschine-Wechselwirkungen bei der auftragsbasierten Führung (ISAP Best Paper Award) sowie eine querschnittliche Realisierung gelegt.

Promotionsausschuss:

Vorsitz: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Peter Stütz

1. Berichterstatter: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Axel Schulte

2. Berichterstatter: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Florian Holzapfel (Lehrstuhl für Flugsystemdynamik, TU München)