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Flugführung & Automation

Studiengang: M.Sc. Luft- & Raumfahrttechnik
Fachtrimester: 4. Ma
Studientrimester: 11. (wT)
ECTS: 5
Typ: Vorlesung & Seminar
TWS: 2V + 2S
Dozent:

Prof. Schulte (V) & MA (S)

Inhalte:
Die Studierenden erwerben im Modul „Flugführung und Automation II.“ einen forschungsnahen Einblick in Fragestellungen des Zusammenwirkens von menschlichen Operateuren (Piloten) mit komplexer Automation im Umfeld der luftfahrttechnischen Anwendung, sowie in die menschgerechte Auslegung entsprechender Automationsfunktionen im Sinne einer Optimierung des Gesamtsystems. Hierzu zählen im Einzelnen die folgenden Inhalte:

  • Die Studierenden werden mit der Herangehensweise der Anthropotechnik vertraut gemacht und für die Notwendigkeit derartiger Ansätze im Zusammenhang mit der Entwicklung und Einführung komplexer Automation sensibilisiert.
  • Die Studierenden lernen systematische Betrachtungsweisen des Elements Automation in Mensch-Maschine-Systemen kennen und erwerben Kenntnisse zur Analyse des Zusammenwirkens von Mensch und Automation. Hierbei wenden die Studierenden insbesondere mit dem Konzept des Arbeitssystems konfrontiert.
  • Die Studierenden werden mit der Anwendung dieser Ansätze auf Automation im Flugzeugcockpit vertraut gemacht und lernen herkömmliche Flugführungssysteme in diesen Kontext einzuordnen. Sie lernen Klassifizierungsschemata der CockpitAutomation kennen.
  • Die Studierenden lernen konventionelle Ansätze zur Gestaltung der Aufgabenteilung zwischen Mensch und Automation kennen, wie z.B. left-over-Prinzip, MABA-MABA, Levels-of-automation und erwerben sich Kompetenz in der kritischen Beurteilung dieser Ansätze.
  • Die Studierenden erhalten einen Überblick über die Grundlagen der kognitiven Psychologie. Dazu zählt ein Abriss über Themen wie z.B. Wahrnehmung, Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Denken und Problemlösen. Ferner lernen die Studenten moderne kognitionspsychologische Konzepte wie Beanspruchung und Situationsbewusstsein kennen und wie diese zur Beurteilung der Mensch-Maschine-Interaktion herangezogen werden.
  • Die Studierenden lernen anhand des Modells von Rasmussen menschliches Verhalten in der Fahrzeug- und Prozessführung einzuordnen. Dazu werden die Verhaltensebenen im Detail diskutiert und in den Anwendungskontext der Flugzeugführung übertragen. Auf dieser Basis lernen die Studierenden Modelle menschlichen Fehlverhaltens kennen.
  • Ausgehend von dieser Theorie werden Flugunfälle analysiert, welche auf menschliche Fehlleistungen im Zusammenhang mit komplexer Cockpit-Automation zurückzuführen sind, und es werden systematische Schlussfolgerungen abgeleitet.
  • Die Studierenden werden mit dem Ansatz der kognitiven und kooperativen Automation und dem Begriff der wissensbasierten Assistenzsysteme vertraut gemacht.
  • Die Studierenden lernen Modellierungsansätze intelligenten Verhaltens im Rechner im Überblick kennen. Hierzu zählen Methoden der klassischen KI und des Konnektionismus, sowie moderne kognitive Architekturen (wie z.B. Soar).
  • Die Studierenden erhalten einen Einblick in aktuelle Forschungsarbeiten auf dem Feld der kognitiven Systeme und Pilotenassistenzsysteme.
  • Die Studierenden erarbeiten selbständig unter Anleitung ein Spezialthema durch Literaturstudium aus dem thematischen Umfeld der Lehrveranstaltung. Es ist eine Präsentation der Resultate im Stil einer seminaristischen Vortragsreihe vorgesehen.