Erweiterung des Projektionssystems für einen Flugsimulator auf ein 5-Kanal-Projektionssystem

Die Universität der Bundeswehr München (UniBw M) wurde 1973 auf Bestreben des damaligen Bundesministers der Verteidigung, Helmut Schmidt, unter dem Namen „Hochschule der Bundeswehr München“ gegründet. Sie ist eine von zwei Universitäten, die die Bundeswehr zur Ausbildung ihrer Offiziersanwärter und jungen Offiziere hat. Die Universität gehört zum zivilen Organisationsbereich Personal und ist dem Bundesministerium der Verteidigung zugeordnet.

Die UniBw M hat am 11.08.2020 ein neues „Zentrum für Digitalisierung- und Technologieforschung der Bundeswehr“ (kurz dtec.bw) gegründet. dtec.bw ist Bestandteil des Konjunkturprogrammes der Bundesregierung zur Überwindung der COVID-19 Krise und wird über das Bundesministerium der Verteidigung (BMVg) mit Forschungsmitteln aus dem Konjunkturprogramm ausgestattet. Das Projekt MissionLab wird durch dtec.bw gefördert.

In Zukunft wird die Leistungsfähigkeit militärischer Luftfahrzeuge in erheblichem Maß durch den Einsatz von Missionstechnologien bestimmt. Traditionell üben fast ausschließlich Menschen missionsspezifische Funktionen wie die Situationsanalyse, die Entscheidungsfindung und die Planung des Einsatzes aus. Sie greifen schon heute etwa mit Sensoren, Selbstschutzeinrichtungen und Wirkmitteln auf verschiedene technologische Hilfsmittel zurück, die bisher jedoch weit überwiegend eine dienende Funktion einnehmen. Mit der fortschreitenden Digitalisierung und Vernetzung von Luftfahrzeugen und der steigenden Verfügbarkeit von Methoden und Algorithmen zur Abbildung menschlicher kognitiver Leistungen durch Künstliche Intelligenz (KI) auf Bordrechnern (z.B. wahrnehmen, analysieren, entscheiden, planen, kommunizieren, lernen), werden künftig immer mehr Missionsaufgaben automatisiert. Menschen müssen jedoch insbesondere aus ethischen Gründen auch in Zukunft die zentralen Entscheidungen treffen.

Die Bundeswehr muss diesen stark steigenden Anforderungen an das effiziente und störungsfreie Zusammenwirken von Mensch und Technik Rechnung tragen. Die Bundeswehr erforschte und entwickelte die relevanten Technologien bisher in spezifischen Umgebungen, die auf die jeweilige Aufgabe zugeschnitten waren. Zukünftig wird die Bundeswehr auf neue Methoden zurückgreifen müssen, um die sich zwischen den kritischen Elementen Szenarien, Missionen, Nutzer und Missionstechnologien ergebenden Wechselwirkungen angemessen abzubilden.

Mit dem Projekt MissionLab leistet die UniBw M einen Beitrag dazu, die nationale Analyse-, Beurteilungs- und Entscheidungsfähigkeit der Bundeswehr aufzubauen, zu stärken und mittel- bis langfristig zu erhalten. Durch das Projekt MissionLab schafft die UniBw M eine integrierte, über die beteiligten Institute verteilte Infrastruktur und Experimentalumgebung, mit der sie Missionstechnologien und entsprechende Konzepte zur Automatisierung, zur Mensch-Maschine-Integration und zur Ausbildung von Nutzern durchgängig von Constructive-Umgebungen (Rechner-Modelle) über Virtual Umgebungen (Simulator-Cockpits) bis hin zu Live-Umgebungen (Flugversuchsträger) untersuchen kann. Sie will Forschungsergebnisse anhand von Funktionsprototypen für Missionssysteme durchgängig und nahtlos von niedrigen Technologiereifegraden bis hin zu Flugversuchen in realen Umgebungen erzielen.

Für das MissionLab-Projekt beschaffte die UniBw M einen Flugsimulator zur Untersuchung des Pilotenverhaltens in Interaktion mit einer KI-gestützten Cockpit-Assistenz. Diese Flugsimulatoren sind auf verschiedenen Cockpit-Konfigurationen (Transport-Hubschrauber, Kampfjet, Kampfhubschrauber) spezifiziert und wurden so konstruiert, dass damit Human-in-the-Loop-Tests durchgeführt werden können, um Daten für die wissenschaftlichen Arbeiten zu erzeugen. Um ein höheres „Level-of-Immersion“ für die Testkampagnen zu erzielen, soll im nächsten Schritt im Rahmen des dtec.bw-Projekts MissionLab eine neue Simulationsanlage mit integrierter Bewegungssimulation entstehen. Das durch die Bewegung der Simulationsanlage erzeugte „Level-of-Immersion“ ist besonders relevant für Szenarien, die Extremsituationen (z.B. Turbulenz, schwierige Landung) oder Bewegungskrankheit-induzierende Manöver emulieren sollen.

Im vorhandenen Full Flight Simulator Dom, der sich auf einem 6-DOF-Motionsystem befindet, hat der Auftragnehmer bereits im Verfahren MT 991 ein 3-Kanal-Projektionssystem installiert. Allerdings bietet das Projektionssystem ein zu kleines Sichtfeld und kann den Nutzungszweck für manche militärischen Anwendungen (z. B. Kampfhubschrauber) nicht vollständig erfüllen. Die gelieferten drei Projektoren sind zudem nicht motionstauglich.

Im Hinblick auf die Mehrzwecknutzung des Motionssystem (mit Full Flight Simulator Dom) ist eine Erweiterung auf ein 5-Kanal-Projektionssystem erforderlich.

Vor Erweiterung des Projektionssystems auf ein 5-Kanal-Projektionssystem tauscht der Auftragnehmer im Rahmen seiner Gewährleistungspflichten im Verfahren MT 991 die drei gelieferten Projektoren aus. Der Austausch der Projektoren ist nicht Auftragsgegenstand dieses Vergabeverfahrens.

Auftragsgegenstand dieses Vergabeverfahrens ist die Erweiterung des Projektionssystems für einen Flugsimulator auf ein 5-Kanal-Projektionssystem. Darüber hinaus muss der Auftragnehmer Support- und Schulungsleistungen erbringen.

Da das dtec.bw-Projekt MissionLab auch das Ziel der Vernetzung verschiedener Forschungssimulatoren verfolgt, muss die Architektur und die API/Software offenliegen, so dass eine Software- und Hardware-Kompatibilität mit anderen Forschungssimulatoren gewährleistet ist.

Der Auftragnehmer muss bis spätestens zum 15.11.2024 das 5-Kanal-Projektionssystem abnahmereif liefern, installieren und in Betrieb nehmen. Mit den Montage- und Installationsarbeiten darf der Auftragnehmer ab dem 30.09.2024 beginnen.