Integrierte Lösungen entwickeln

Wie sieht das Kampfflugzeug der Zukunft aus? Welche Heraus­forderungen muss es meistern können? Wird es bemannt oder unbemannt sein? Wird es allein oder im Systemverbund operieren? Fragen wie diese stellen sich derzeit Nationen und Hersteller in aller Welt. Europas Lösung lautet: FCAS. Dabei trägt das Future Combat Air System einen wesentlichen Teil der Antworten auf die genannten Fragen bereits im Namen. Denn FCAS wird mehr als ein Kampfflugzeug, nämlich vielmehr ein System, bei dem eine große Bandbreite an bemannten und unbemannten Flugzeugen im Verbund als „Next Generation Weapon System“ (NGWS) agieren. Vom Eurofighter über einen „Next Generation Fighter“ (NGF) bis hin zu autonomen Drohnen werden verschiedene Plattformen integriert und über die geplante „Air Combat Cloud“ vernetzt. Hochflexibel, skalierbar und interoperabel. Geschützt gegen jede Art der Bedrohung in hochkomplexen Missionsumgebungen, auch aus dem Cyber-Space. Und damit zukunftssicher für die nächsten 50 Jahre.

Auf einer deutsch-französischen Initiative beruhend handelt es sich bei FCAS mit einem Projektvolumen von über 300 Milliarden Euro um das derzeit größte europäische Verteidigungs­programm. Auf deutscher Seite hat das „Future Combat Mission System Consortium“ (FCMS) die nationale Verantwortung für den FCAS-Sensor-Demonstrator übernommen. In dem von HENSOLDT geleiteten Industriekonsortium entwickeln Diehl Defence, ESG sowie Rohde & Schwarz gemeinsam die flexiblen und vernetzten Sensoren und Effektoren für das zukünftige NGWS.

Bereits heute bietet HENSOLDT weltweit bewährte luftgestützte Radar- und Signal­aufklärungs­systeme, Feuerleitsensoren und Technologien zur Freund-Feind-Erkennung, Zielerfassung und -bekämpfung oder Bedrohungsabwehr für zahlreiche bemannte und unbemannte Flugzeugtypen. Bei Tag und Nacht liefern sie die notwendigen und relevanten Informationen im Luftraum und am Boden des Operationsgebiets für die militärische Führung vor Ort.

Dabei hat HENSOLDT früh erkannt, dass die wahre Stärke dieser anspruchsvollen Technologien in ihrer Vernetzung liegt. Denn als Antwort auf immer komplexere Einsatzszenarien und Bedrohungslagen müssen auch die Missionssysteme der Flugzeuge mit immer höherer Intelligenz ausgestattet werden. Daher treibt HENSOLDT den eigenen Wandel zum „Sensor Solutions House“ voran, dessen integrierte Systemlösungen ein gesamtheitliches Bild aller relevanten Informationen liefern. Im Eurofighter führt das Sensorsystem von HENSOLDT bereits Missionsdaten innerhalb der Plattform zusammen.
Diese Expertise wird HENSOLDT bei FCAS auf das nächste Level heben: Es sollen die Daten aus den Sensorsystemen aller beteiligten Plattformen geeignet zusammengeführt und für alle Systeme im Verbund dezentral nutzbar gemacht werden – im sogenannten „System of Systems“. Dies verantwortet das nationale Forschungs- und Technologievorhaben „Multi-Platform-Sensor Data Fusion and Sensor Ressource Management“.

Die größte Herausforderung besteht darin, die in Zukunft weiter steigende Menge an Daten in Echtzeit zu verarbeiten, auszuwerten und aufzubereiten. Denn in Kampfflugzeugen zählt bei Überschallgeschwindigkeit jede Zehntelsekunde. HENSOLDT verantwortet die dazu notwendige Software. Diese wird im Rahmen des zweiten nationalen FCAS Forschungs- und Technologievorhabens „Electronic Warfare“ weiterentwickelt, ebenso wie ihre Absicherung gegen Angriffe aus dem Cyber-Space.

Das Kampfflugzeug der Zukunft und die begleitenden Systeme werden ein wesentliches Element im „Future Combat Air System“ (FCAS). Dessen wahre Überlegenheit entsteht jedoch erst durch die vernetzte Sensorik und Effektorik im Zusammenspiel mit der geplanten „Air Combat Cloud“. HENSOLDT-Technologien spielen in jedem dieser Entwicklungsfelder eine zentrale Rolle.

„Next Generation Weapon System“ (NGWS) – allein der Name lässt aufhorchen. Ein Kampfflugzeug der nächsten Generation soll es werden, das im Verbund mit autonomen Systemen operiert, den sogenannten Remote Carriers. Mit bisher ungeahnten Systemeigenschaften und einer Fülle an Sensoren und Effektoren, die teilweise sogar multifunktional mehrere Aufgaben gleichzeitig erfüllen können. Gemeinsam mit bestehenden Kampfflugzeugen wie dem Eurofighter, der zukünftigen Eurodrohne sowie neuen unbemannten Unterstützungs-Drohnen bildet das NGWS den sichtbaren Kern von FCAS. Sinnbildlich in den Wolken und damit auf den ersten Blick unsichtbar liegt dagegen der zweite, mindestens ebenso wichtige Teil: Das Zusammenspiel von vernetzter Sensorik und Effektorik mit der „Air Combat Cloud“. Als ultraschnelle Anwendung nach dem Prinzip des Edge-Computing werden hier alle Informationen dezentral in der Systemperipherie gesammelt, ausgewertet und für die verschiedenen automatisierten Entscheidungssysteme und Nutzer in der Luft und am Boden passend aufbereitet.

Die Grundlage dafür bildet das „Vernetzte Sensor-Subsystem“ von HENSOLDT, um nicht nur die Sensor-Daten zu sammeln und auszuwerten, sondern auch ultraschnelle Operationen und Aufgaben zu erfüllen. Zukünftig angebunden an die „Air Combat Cloud“ werden dort dann in Echtzeit die Daten aus verschiedenen Quellen zusammengeführt. Vom NGWS, Eurofighter und Drohnen, aber auch von anderen Einheiten zu Wasser, zu Land und in der Luft, von Satelliten und aus dem Cyber-Space.
Künstliche Intelligenz (KI) wird hier eine zentrale Rolle spielen. In Millisekunden wird sie extrem große Datenmengen automatisch in taktische Informationen verwandeln, die mit Hilfe von Augmented Reality (AR) sicht- und damit für alle nutzbar werden – für die strategische Führung der Mission und im Cockpit. Dort wird sie Piloten gerade in anspruchsvollen und zeitkritischen Situationen bei der Entscheidungsfindung unterstützen sowie bei Routineaufgaben entlasten.

Bis es so weit ist, gilt es auf dem Weg zum FCAS noch einige anspruchsvolle Heraus­forderungen zu meistern. Die Integration in parallele Entwicklungen der Verbündeten muss sichergestellt werden. Das System und alle Komponenten müssen gegen Hacker-Angriffe geschützt werden und gleichzeitig hochflexibel bleiben. Denn bis zur für 2040 geplanten Einführung wird es noch zahlreiche techno­logische Quantensprünge geben. Sie müssen – soweit möglich – bereits heute bedacht werden und zukünftig durch weiterentwickelte Komponenten modular integrierbar sein. Und auch die künftigen Einsatzszenarien können sich verändern.

Die Stärke des „Main Ground Combat System“ (MGCS) liegt in der Integration und Vernetzung von Optronik, Radar, Selbstschutz, elektronischen Kampffähigkeiten und Laserkommunikation aller Fahrzeuge und Fluggeräte vor Ort in einem – dank Augmented Reality – übersichtlichen und bedienungsfreundlichen Gesamtsystem. Dafür entwickelt HENSOLDT nahezu alle erforderlichen elektronischen, sensorischen und optronischen Lösungen. Auch die automatisierte Datenauswertung mit Hilfe Künstlicher Intelligenz entsteht derzeit bei HENSOLDT. Anhand intelligenter Algorithmen wird sie beständig hinzulernen können – auch in der Bewertung des jeweils aktuellen Einsatzprofils.

Beim MGCS dreht sich also vieles um Schnittstellen. Entsprechend dynamisch verändert sich die Zusammenarbeit im Unternehmen und darüber hinaus. Denn auch zu den beteiligten Partnern werden Schnittstellen immer zahlreicher und komplexer. Zu den Zulieferern, die beispielsweise die meteorologischen Sensoren fertigen werden. Zu den anderen Systemhäusern, die unter anderem für Fahrwerk und Bewaffnung verantwortlich sind. Und natürlich zu den zukünftigen Kunden des MGCS.

Darum hat HENSOLDT alle erforderlichen Kompetenzen in seinem neuen „Innovation Hub“ in Aalen gebündelt und so für kurze Wege in der Zusammenarbeit gesorgt. Nach dem Prinzip des „Hauses der offenen Türen“ werden hier auch Kooperationspartner und Kunden frühzeitig in die Entwicklung eingebunden. Durch regelmäßiges Feedback entsteht so auf Partner-Ebene aber auch intern das Netzwerk, das für das zukünftige MGCS entscheidend sein wird. Denn erst durch die Vernetzung aller Technologien und deren Daten entsteht das umfassende Lagebild, das MGCS einmalig machen wird.

Das „Innovation Hub“ macht im wahrsten Sinne des Wortes das Gesamtbild in seiner Entwicklung erlebbar: Im simulierten Lagezentrum zeigt eine Videowand auf 16 Bildschirmen das Lagebild. Mitarbeiter und Besucher sehen hier in einem simulierten Bedrohungs­szenario präzise ihren eigenen Standort in Satellitenansicht. Außerdem sind beispielsweise Aufnahmen zu sehen, die ein Fahrzeug mit SETAS, dem „See Through Armour System“, sendet. Besucher können die SETAS-Kameras über einen Controller steuern, während das Fahrzeug, auf dem sie installiert sind, durch Aalen fährt.

Mit seiner umfassenden Integration zahlreicher Technologien in einer Multi-Missions-Sensorik bietet MGCS eine Blaupause für die Lösungen des „Sensor Solutions House“ HENSOLDT.

Denn MGCS schlägt die Brücke zwischen den zahlreichen elektronischen und optronischen Sensoren. Zwischen den Multi-Missions-Radaren, die ein Umfeld von bis 40 Kilometern erfassen, und der 360-Grad-Panoramasicht im Nahbereich. Zwischen Selbstschutz­systemen – auch vor Sprengkörpern – und Freund-Feind-Erkennung. Zwischen Systemen zur Signalstörung und der Abwehr von Angriffen aus dem Cyber-Space, der störunempfindlichen Laserkommunikation und vielem mehr.