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DROHNEN IM ZIVILEN UND MILITÄRISCHEN EINSATZ Dominik Heider * 1. Februar, 2006 ZUSAMMENFASSUNG Unbemannte Flugzeuge und unbemannte Fahrzeuge, so genannte UAV (Unmanned Aerial Vehicles) werden genauer unter die Lupe genommen. Dabei werde ich eine Einführung in die verschiedenen Systeme geben, verschiedene UAV-Modelle und deren Einsatzgebiete vorstellen. Ich werde anhand einiger Beispiele der Bundeswehr, aber auch internationaler Streitkräfte, die UAVs ein wenig detaillierter betrachten. Darüber hinaus werde ich die Vorteile von UAVs herausstellen, die es legitimieren sollen, ein Luftfahrzeug auch ohne menschlichen Piloten starten zu lassen. Dabei betrachte ich auch die rechtlichen Konsequenzen solcher Einsätze. Ich werde dann auf die geschicht- liche Entwicklung und die heutigen Einsatzgebiete von Drohnen eingehen. Des weiteren werde ich das Free-Flight-Konzept vorstellen, welches einen völlig neuen Ansatz im Luftraummanagement darstellt. Ich werde abschließend in einem Ausblick und einer Diskussion zu den UAV-Systemen und ihren Vor- und Nachteilen münden. 1. EINLEITUNG Unbemannte Flugzeuge sind schon lange keine Hollywood-Vorstellung mehr, wie es in vielen Filmen zu sehen ist. Denn diese Drohnen, oder auch UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) genannt, werden heute schon verstärkt ein- gesetzt. Als UAV wird ein unbemanntes, wieder- verwendbares Luftfahrzeug bezeichnet. Dabei wird zwischen einem ferngesteuerten und einem autonomen Flugzeug unterschieden. Ersteres wird auch als RPV (Remotely Piloted Vehicles) bezeichnet. Autonom bedeutet an dieser Stelle, dass das UAV einer festen vorprogrammierten Route folgt und diese dann autonom einhält. UAVs werden vornehmlich in militärischen Bereichen eingesetzt, jedoch kann man sich auch über zivile Einsatzmöglichkeiten Gedanken machen. Teilweise werden die UAV auch mit Waffensystemen ausgestattet. Man spricht dann von Unmanned Combat Aerial Vehicle (UCAV). Das erste serienmäßige UCAV ist die Boeing X-45, welche voraussichtlich 2008 in Dienst gestellt wird. Aus der Definition der UAVs geht also hervor, dass mit einem Sprengkopf ausgestattete Systeme, wie zum Beispiel Torpedos oder Raketen nicht als UAVs gelten, denn der Aspekt der Wiederverwendbarkeit geht bei diesem offensichtlich verloren. Man spricht an dieser Stelle dann von smarter Munition. Zu einem UAV-System gehören im wesentlichen drei Komponenten. Die erste Komponente ist die Kontrollstation. Von der Kontrollstation aus wird die Route entwickelt oder das Luftfahrzeug ferngesteuert. Bei einem autonomen UAV können von dort aus auch noch Steuerdirektiven oder Autorisierungs- befehle ausgehen. Die Entfernung der Kontrollstation ist sehr unterschiedlich. Bei einigen UAVs kann die Entfernung mehrere hundert Kilometer sein, bei anderen nur wenige hundert Meter. Dort unterscheiden sich dann auch die Einsatzgebiete der verschiedenen UAV-Typen, die ich im folgenden Kapitel vorstellen möchten. Die zweite Komponente eines UAV-Systems ist die Kommunikations- infrastruktur. Diese Infrastruktur stellt die Verbindung von Sender und Empfänger heraus. Diese können zum Beispiel über Funk, Laser oder Satelliten verbunden sein. Die dritte Komponente eines UAV-Systems ist die Trägerplattform. Mit Trägerplattform wird das eigentliche physiologische Luftfahrzeug be- zeichnet, welches mit den verschiedenen * Email: [email protected] 1

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DROHNEN IM ZIVILEN UND MILITÄRISCHEN EINSATZDominik Heider*

1. Februar, 2006

ZUSAMMENFASSUNGUnbemannte Flugzeuge und unbemannteFahrzeuge, so genannte UAV (UnmannedAerial Vehicles) werden genauer unter dieLupe genommen. Dabei werde ich eineEinführung in die verschiedenen Systemegeben, verschiedene UAV-Modelle und derenEinsatzgebiete vorstellen. Ich werde anhandeiniger Beispiele der Bundeswehr, aber auchinternationaler Streitkräfte, die UAVs einwenig detaillierter betrachten. Darüberhinaus werde ich die Vorteile von UAVsherausstellen, die es legitimieren sollen, einLuftfahrzeug auch ohne menschlichenPiloten starten zu lassen. Dabei betrachte ichauch die rechtlichen Konsequenzen solcherEinsätze. Ich werde dann auf die geschicht-liche Entwicklung und die heutigenEinsatzgebiete von Drohnen eingehen. Desweiteren werde ich das Free-Flight-Konzeptvorstellen, welches einen völlig neuen Ansatzim Luftraummanagement darstellt. Ichwerde abschließend in einem Ausblick undeiner Diskussion zu den UAV-Systemen undihren Vor- und Nachteilen münden.

1. EINLEITUNGUnbemannte Flugzeuge sind schon lange keineHollywood-Vorstellung mehr, wie es in vielenFilmen zu sehen ist. Denn diese Drohnen, oderauch UAVs (Unmanned Aerial Vehicles)genannt, werden heute schon verstärkt ein-gesetzt.

Als UAV wird ein unbemanntes, wieder-verwendbares Luftfahrzeug bezeichnet. Dabeiwird zwischen einem ferngesteuerten und einemautonomen Flugzeug unterschieden. Erstereswird auch als RPV (Remotely Piloted Vehicles)bezeichnet. Autonom bedeutet an dieser Stelle,

dass das UAV einer festen vorprogrammiertenRoute folgt und diese dann autonom einhält.UAVs werden vornehmlich in militärischenBereichen eingesetzt, jedoch kann man sichauch über zivile EinsatzmöglichkeitenGedanken machen. Teilweise werden die UAVauch mit Waffensystemen ausgestattet. Manspricht dann von Unmanned Combat AerialVehicle (UCAV). Das erste serienmäßigeUCAV ist die Boeing X-45, welchevoraussichtlich 2008 in Dienst gestellt wird.Aus der Definition der UAVs geht also hervor,dass mit einem Sprengkopf ausgestatteteSysteme, wie zum Beispiel Torpedos oderRaketen nicht als UAVs gelten, denn derAspekt der Wiederverwendbarkeit geht beidiesem offensichtlich verloren. Man spricht andieser Stelle dann von smarter Munition.

Zu einem UAV-System gehören imwesentlichen drei Komponenten. Die ersteKomponente ist die Kontrollstation. Von derKontrollstation aus wird die Route entwickeltoder das Luftfahrzeug ferngesteuert. Bei einemautonomen UAV können von dort aus auchnoch Steuerdirektiven oder Autorisierungs-befehle ausgehen. Die Entfernung derKontrollstation ist sehr unterschiedlich. Beieinigen UAVs kann die Entfernung mehrerehundert Kilometer sein, bei anderen nur wenigehundert Meter. Dort unterscheiden sich dannauch die Einsatzgebiete der verschiedenenUAV-Typen, die ich im folgenden Kapitelvorstellen möchten. Die zweite Komponenteeines UAV-Systems ist die Kommunikations-infrastruktur. Diese Infrastruktur stellt dieVerbindung von Sender und Empfänger heraus.Diese können zum Beispiel über Funk, Laseroder Satelliten verbunden sein. Die dritteKomponente eines UAV-Systems ist dieTrägerplattform. Mit Trägerplattform wird daseigentliche physiologische Luftfahrzeug be-zeichnet, welches mit den verschiedenen

* Email: [email protected]

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Sensoren- und Waffensysteme ausgerüstet seinkann. Beispiele für UAV-Systeme sind diePREDATOR-Systeme der U.S. Airforce oderSHADOW-200-Systeme der U.S. Army. Beidiesen Systemen werden jeweils vier UAVs voneiner Kontrollstation gesteuert.

2. UAV-TYPEN

2.1. HALE (HIGH ALTITUDE LONGENDURANCE)

Bei der Klasse der HALE-UAVs handelt es sichum Luftfahrzeuge mit einer sehr hohen Einsatz-höhe und sehr langer Einsatzdauer. Sehr langbedeutet in diesem Zusammenhang, dass sichdie Einsatzhöhe auf über 15000m und dieEinsatzdauer auf über 24 Stunden bezieht. DieReichweite dieser UAVs ist also mit der vonnormalen Verkehrsflugzeugen vergleichbar. Jenach Konzeption entsprechen die Flug-eigenschaften denen von Kampfflugzeugen oderLuftschiffen. Aufgrund der Höhe sind dieseDrohnen sehr effektiv, da sie zum Einen einegroße Übersicht haben und zum anderen wenigabschussgefährdet sind. Die taktischen Auf-klärungen die mittels HALE-UAVs erzieltwerden können, können die von Satelliten fastganz ersetzen oder zumindest unterstützen. DieHALE-UAVs sind sehr sicher, da dieLuftraumsicherung für Feind in dieser Höhesehr aufwendig und kostspielig (z.B. Patriot-Raketen) ist. In Folge dessen kann nicht jederStaat es sich leisten, auch in dieser Höhe eineLuftraumüberwachung und -abwehr einzu-richten. De facto existieren nur zwei Modelle,die sich in der HALE-Klasse bewegen. Beidegehören zum amerikanischen Militär. Zumeinen ist es der PREDATOR (B), eineverbesserte Version des PREDATOR (A), undzum anderen der Global Hawk, der imVergleich zum PREDATOR (B) (3t) oder zumanchen Flugzeugen, mit 11,5t sehr schwer ist.Die europäisch-israelische Kooperation, dieEagle II verfehlt nur knapp diese Kategorieaufgrund von zu geringer Einsatzhöhe und-dauer.

Abb. 1: PREDATOR (B)

Abb. 2: Global Hawk

2.2. MALE (MEDIUM ALTITUDE LONGENDURANCE)

Die MALE-Klasse erreicht nicht ganz dieEinsatzhöhe ihrer größeren Schwester, denn miteiner Einsatzhöhe von 5000 – 15000m liegt sichunter der der HALE-Klasse. Die Einsatzdauerbeträgt jedoch ebenfalls über 24 Stunden. DasGewicht dieser UAVs liegt zwischen 0,5 und2,5t. Das Haupteinsatzgebiet dieser Luft-fahrzeuge ist die taktische Aufklärung. UAVsdieser Klasse wurden aber auch vereinzelt mitWaffensystemen ausgestattet und als UCAVeingesetzt. Prominentestes Beispiel ist derPREDATOR (A) der mit Hellfire-Raketenbestückt in Afghanistan und Jemen eingesetztwurde. Dort machte er 2002 den Al-QaidaTerroristen Ali Kaid Sihian Harithi ausfindigund tötete ihn zusammen mit fünf weiterenTerroristen. Weitere Beispiele sind die schonoben erwähnte EAGLE II aus europäisch-israelischer Kooperation und die schon

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ebenfalls erwähnte Boeing X-45. Die führendenHersteller dieser UAV-Klasse sind in den USAund Israel angesiedelt.

Abb. 3: Boeing X-45

2.3. TUAV (TACTICAL UNMANNEDAERIAL VEHICLE)

Die TUAV-Klasse stellt numerisch die größteGruppe innerhalb dieses Klassensystems dar.De facto gehören alle UAVs, die nicht in dieHALE oder MALE-Klasse gehören und zuschwer für die MUAV-Klasse sind, in dieseKlasse. Die Einsatzhöhe beträgt zwischen 1000und 5000m und die Einsatzdauer schwanktzwischen 1 und 6 Stunden. Es existieren sehrviele verschiedene Systeme und somitunterscheiden sie sich zum Beispiel stark inihren Start- und Landeeigenschaften. Einigestarten und landen wie gewöhnlich Flugzeuge.Andere benötigen zum Start Raketen oderKatapulte. Wieder andere sind Senkrechtstarterund ähneln stark den Hubschraubern. Bei derLandung verhält es sich ähnlich. Manche landenwie Flugzeuge oder Hubschrauber, anderebrauchen Fangnetze oder landen mittelsFallschirm. Die Hauptaufgabe dieser UAVs istdie Luftnahaufklärung für Bodentruppen. Daherist es auch nicht verwunderlich, dass diemeisten dieser UAVs in der Infanterie genutztwerden.

2.4. MUAV (MINI UNMANNED AERIALVEHICLE)

Die MUAV-Klasse zeichnet eine geringeEinsatzhöhe von weniger als 250m aus. Desweiteren ist die Einsatzdauer auf eine Stundebegrenzt. Das Gewicht beträgt weniger als 20kgund die Einsatzreichweite, das heisst dieEntfernung zur Kontrollstation, darf maximal10km erreichen, bis es zur Datenunterbrechungkommt. Da die Sensoren und Kameras beidiesen UAVs nicht stabilisiert werden können,liefern sie nur relativ schlechte Aufnahmen. InEinsätzen, bei denen jedoch nur Standbildererforderlich sind, reichen diese UAVsvollständig aus, da sie den enormen Vorteilhaben, dass sie von einer Person alleinetransportiert, gestartet und kontrolliert werdenkönnen. Die Haupteinsatzgebiete liegen in derurbanen Aufklärung und Überwachung voneinzelnen Personen.

2.5. MAV (MICRO UNMANNEDAERIAL VEHICLE)

Die letzte Klasse stellt die MAVs dar. DieseUAVs unterscheiden sich sehr stark von denanderen Klassen, denn mit einem Gewicht vonca. 80g und einer Fluggeschwindigkeit von ca.30km/h sind sie für völlig andere Einsatzgebietekonzipiert. Der vorwiegende Einsatz ist imBereich der Geheimdienste zur Gebäude-aufklärung oder Personenüberwachung undweniger bei der militärischen Aufklärung. DieProbleme bei diesen UAVs liegen im geringenGewicht, denn sie werden sehr leicht vom Windabgetrieben.

Abb. 4: MEMS Roboterfliege, MicromechanicalFlying Insect (MFI) Projekt an der BerkeleyUniversity, gesponsort vom DARPA

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Abb. 5: Entomopter für denEinsatz auf dem Mars

Abb. 6: Micro Flying Robot FR-I, von Seiko Epson.Der Roboter wiegt 8,9 Gramm, beinhaltet ein 2,5Gramm schweres Kontrollmodul mit 2 CPUs, einBluetooth Modul mit 1,3 Gramm und ein CCTV-Videokameramodul.

3. UAVS DER BUNDESWEHR

3.1. ALADINDie Abkürzung Aladin steht für abbildendeluftgestützte Aufklärungsdrohne im Nächst-bereich. Die Einsatzhöhe liegt unter 200m unddie Einsatzdauer beträgt ca. 45 Minuten. DieReichweite liegt bei 5km. Aladin ist mit einerKamera ausgestattet, die per Echtzeit-übertragung zur Kontrollstation sendet. DieKamera kann optional mit einem Infrarot-Scanner ausgestattet werden und somit sindauch Aufnahmen in der Nacht möglich. Aladinfliegt autonom, nach einer vorgegeben Route,die mittels GPS-Signal verfolgt wird. Da Aladinmit einem Elektromotor betrieben wird, hat ereine sehr geringe Signatur. Die Aufgaben-gebiete sind beispielsweise urbane Aufklärungoder Personenüberwachung.

Abb. 7: ALADIN der Bundeswehr

3.2. CL-289Die CL-289 ist eine gemeinschaftlicheEntwicklung von Deutschland, Kanada undFrankreich. Die Drohne ist 3,70m lang und hateine Spannweite von 1,32m. Ihre maximaleFlughöhe beträgt 3000m, obwohl die Auf-klärungshöhe bei 200 - 1200m liegt. Sie hateine Geschwindigkeit von 740km/h und wirdüber eine Trägerrakete von einer Startrampegestartet. Die Landung erfolgt über einenFallschirm. Als Sensoren dienen eine Reihen-kamera und ein IR-Sensor und senden die Datenin Echtzeit zur Bodenstation. Die Aufklärungs-reichweite beträgt ca. 170km. Genau wie beiALADIN, fliegt CL-289 autonom übervorgegebene GPS-Koordinaten.

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Abb. 8: CL-289 der Bundeswehr

3.3. LUNADie Drohne LUNA (Luftgestütze unbemannteNahaufklärungs-Ausstattung) ist eine neuereDrohne, als die bisher vorgestellten. Sie agiertin einem Radius von 65km und dieEinsatzdauer beträgt 3 Stunden. Die Spannweitebeträgt 4,17m und die Länge 2,36m. DieFlughöhe liegt bei maximal 3500m. Der Starterfolgt über ein Katapult und die Landungerfolgt über Fangnetze oder über eine autonomeFallschirmlandung. Als Sensoren dienen eineReihenbildkamera und IR-Sensoren. Der Flugerfolgt über eine festgelegte GPS-Route, dieauch während der Operation verändert werdenkann.

Abb. 9: LUNA der Bundeswehr. Foto: Hans-Jürgen Schulz

3.4. X-13Die X-13 hat eine Reichweite von 200km. DieEinsatzdauer beträgt bis zu 6 Stunden. DieDienstgipfelhöhe beträgt 10000m und ist somithöher, als von allen bisher vorgestellten UAVsder Bundeswehr. Jedoch liegt die Einsatzhöhebei 3000m, bei einer Fluggeschwindigkeit von100 – 180km/h. Ihre Spannweite beträgt 5,10mund ist damit um einiges größer als bei denanderen Bundeswehr-Drohnen. Der Start erfolgtwie bei LUNA über ein Katapult. X-13 ist auchbei tiefen Temperaturen einsatzbereit, denn esverfügt über eine Enteisungsanlage. Zudem istes mit hochauflösenden Standbildkamera,Videokamera, IR- und SAR-Sensor ausgestattet.Start und Landung erfolgen autonom. DieReichweite der Übertragung kann mittels einerRelais-Drohne noch über den Horizont erweitertwerden. Die SAR-Technologie basiert aufMikrowellen. Unterschiedliche Oberflächenhaben verschiedene Reflexionseigenschaften fürelektromagnetische Strahlen. Diese werden vondem SAR-Sensor zur Modellierung von 2- und3-dimensionalen Karten der Observations-gebietes genutzt.

Abb. 10: Relaisdrohne zur Übertragung jenseits desHorizonts

Abb. 11: SAR-Aufnahme des Ätnas

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3.5. FANCOPTERDer FANCOPTER ist eine Drohne, die imGegensatz zu den bisher vorgestellten Drohnen,nicht an ein Flugzeug, sondern an einenHubschrauber erinnert. Der Start und dieLandung werden autonom vertikal ausgeführt.Die Reichweite und die Einsatzdauer ist bei500m, bzw. 15 Minuten eher gering. DasGewicht beträgt lediglich 750g. Als Sensordient eine einfache Tageslichtkamera. Währenddes Fluges, wird der FANCOPTER von derBodenstation aus ferngesteuert. Daher handeltes sich bei dieser Drohne um ein RPV. Dasprimäre Einsatzgebiet ist die urbaneAufklärung.

Abb. 12: FANCOPTER der Bundeswehr

4. ENTWICKLUNG

4.1. GESCHICHTESchon nach dem ersten Weltkrieg wurden ersteVersuche mit unbemannten Luftfahrzeugengewagt. Dabei handelte es sich um einferngesteuertes Flugzeug, der so genanntenDH.288 Queen Bee. Daraus entwickelte sichspäter der geläufige Name Drohne. Auch bei derU.S. Navy wurden Bomber zu ferngesteuertenBombern umgebaut. Ihr Einsatz galt aber nichtals bahnbrechender Erfolg. Die ersten Einsätzevon Drohnen waren Aufklärungen inNordkorea, China und Vietnam (1964/75). Siewurden als LIGHTNING BUGS bezeichnet. Einweiteres Projekt war die sehr schnelle D-21, miteiner Geschwindigkeit von 4000km/h und einerFlughöhe von 29000m. Das Projekt wurdejedoch aufgrund technischer Problemestillgelegt. Den nächsten großen Erfolg feiertendie Drohnen bei der Libanoninvasion 1982.Syrische SAM-Stellungen in Bekatal wurdenmittels UAVs aufgeklärt. Es folgten nochweitere UAV-Programme der USA, wie dasAQUILLA-, SHADOW- und PIONEER-Programm. Der größte Teil dieser Programmewurde aber aufgrund sich ständig ändernderWünsche, welche die Projekte derart in dieHöhe getrieben haben, eingestellt. DasAQUILLA-Programm wurde beispielsweise beieinem Stand von über eine Milliarde US-Dollareingestellt. Momentan sind die USA und Israelführend auf dem Gebiet der UAV-Technik, wassich in den Absätzen und der Einsatzhäufigkeitdieser beiden Länder widerspiegelt. Der USA-Haushalt plante 2003 umgerechnet 1,1Milliarden Euro für die Forschung an UAVsein. Die Gesamtausgaben der USA belaufensich mittlerweile auf umgerechnet über 6Milliarden Euro. Die Entwicklungen andererNationen sind zahlreich, haben jedoch nicht denEinfluss wie der der USA oder Israel.

Die heutigen Einsatzgebiete sind, wie schonzuvor erwähnt, sehr vielseitig und reichen vonder operativen Luft- bis zur urbanen Aufklärungund Überwachung von Personen. InAfghanistan und Jemen wurden UAVseingesetzt. Im November 2002 wurde der Al-Qaida Terrorist Ali Kaid Sihian Harithi

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zusammen mit sechs anderen Terroristen voneinem PREDATOR ausfindig gemacht undgetötet. Dabei erfolgt der Einsatz desPREDATORs nicht autonom, sondern er wurdevon einer Bodenkontrollstation ferngesteuert.Die Bundeswehr setzte im Kosovo-Krieg dieAufklärungsdrohne LUNA ein. Auch dieInspektionen der UN-Waffeninspektoren imIrak 2003 wurden durch Drohnen unterstützt.Langfristig sollen die UAVs den bemanntenFlug völlig ersetzten, doch vorerst werdenmittelfristig die Bekämpfung gegnerischerLuftabwehr und Luftnahunterstützung im Visierder UAV-Herstellung stehen. Doch auch auslangfristiger Sicht werden Menschen in Ein-sätzen wie Bergungen, so genannten Search &Rescues, nicht weg zu denken sein.

4.2. LOCAASLOCAAS steht für Low Cost AutonomousAttack System und bezeichnet eine spezielleDrohne, die in Kampfverbünden, so genanntenSchwärmen, agiert. Diese „Mörderbienen“ wiesie auch genannt werden, sind sehrkostengünstig, da sie im Gegensatz zu denbisher vorgestellten nicht im Millionenbereichliegen, sondern „nur“ 30000 US-Dollar kosten.Die LOCAAS sind nur 80 cm lang und miteinem Düsenmotor mit Benzin für rund 30Minuten ausgestattet. Als Sensor dient einLaser-Radar. Bei einem Einsatz setzt einTarnkappenbomber bis zu 192 LOCAAS ab.Diese schwärmen dann wie ein Vogelschwarmaus und suchen sich mittels einer, aufkünstlicher Intelligenz basierender, Ziel-erkennung ihr Ziel aus. Sie greifen inSchwärmen an, jedoch stimmen sie sichuntereinander ab, damit nicht ein Ziel von allenauf einmal beschossen wird. Darüber hinausentscheiden sie sich völlig autonom, ob sieentweder panzerbrechende Raketen oderMaschinengewehr einsetzen, je nachdem ob essich um einen Angriff gegen Fahrzeuge oderPersonen handelt.

Abb. 13: Die Mörderbienen, so genannte LOCAAS beimAngriff auf feindliche Panzer.

Der Algorithmus, mit dem die LOCAAS inSchwärmen fliegen, basiert auf dem BOIDSAlgorithmus. Es existieren drei einfacheVorschriften für jede einzelne Drohne. Die ersteist die Separation. Das bedeutet, dass jedeDrohne einen gewissen Mindestabstand zuseinen Nachbarn einhalten soll. Damit wird eineKollision mit Nachbarn verhindert. AlsAntagonist wird die Kohäsion. Jede Drohneversucht im Zentrum seiner lokalenNachbarschaft zu bleiben. Dies führt zurSchwarmzentrierung. Mittlere Drohnen bleibenbei ihrer Richtung, äußere drängen nach innen.Die dritte Regel ist das Alignment. Jede Drohnepasst die Richtung und Geschwindigkeit mit derseiner Nachbarn an. Dadurch ist nur einegeringe Zahl wahrnehmbarer Nachbarn zurErmittlung der Durchschnittsgeschwindigkeitnötig. Dies funktioniert nach der einfachenRegel, dass die Soll-Geschwindigkeit und-Richtung benutzt wird um die Ist-Geschwindigkeit und -Richtung allmählichanzupassen. Mit diesen drei einfachen Regelnentsteht ein natürliches Schwarmverhalten.Diese Regeln werden beispielsweise auch inHollywood-Filmen eingesetzt um Vogel- oderFischschwärme zu simulieren.

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Abb. 14: Sichtfeld einereinzigen Drohne beim BOIDS-Algorithmus.

Abb. 15: Die drei Regel des BOIDS-Algorithmus.Separation, Kohäsion und Aligment. (von links)

4.3. FREE-FLIGHT-KONZEPTDas Free-Flight-Konzept fordert, dass dasLuftraummanagement automatisiert zwischeneinzelnen Flugzeugen selbst, also einerdezentralen Luftverkehrslenkung und nichtdurch eine zentrale Luftverkehrssteuerungdurchgeführt wird. Dabei wird das TCAS(Traffic Alert and Collision Avoidance System)benutzt. UAVs passieren nur bei Start undLandung die bemannten Flugzonen undwährend des Fluges im Free-Flight-Luftraumüberwacht das System automatisch denumgebenden Luftraum. Von allen benachbartenUAVs werden Positions- und Flugabsichtsdatenübertragen. Wird ein Konflikt mit einemanderen Flugzeug erkannt, wählt das Systemanhand eines Regelwerks eine Route, umbeispielsweise dem anderen Flugzeug aus-zuweichen. Dabei wird die bestgeeigneteFlugbahn berücksichtigt, die sowohl keineKonflikte aber auch die geringste Flugzeitbedeutet. Diese Interaktion führt dazu, dassUAVs in Kampfverbünden agieren können unddie Lagebilderstattung optimiert wird. In zivilerLuftfahrt können Kollisionen vermieden werdenund schnellere Flüge zum Ziel werden möglich.Ferner wird der Managementaufwand ver-ringert, was eine erhebliche Kosten-reduzierungmit sich ziehen würde.

Abb. 16: Free-Flight-Konzept. UAV gibt Nachricht überseine Flugabsicht an seine Nachbarn weiter.

Abb. 17: Free-Flight-Konzept. Die Nachbarn reagierenauf diese Anfrage und bilden eine Gasse.

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5. DISKUSSIONZunächst werden hier noch einmal die Vor- undNachteile von UAV-Systemen systematischaufgelistet und besprochen. Ein großer Vorteildes unbemannten Fluges ist die Verweildauer.Damit ist gemeint, dass Drohnen viel länger amEinsatzort agieren können, als ihre bemanntenVersionen. Die Einsatzdauer von Drohnen kannüber 24 Stunden betragen, was einemmenschlichen Piloten nicht möglich ist.Zusätzlich haben Drohnen einen Vorteil beirisikoreichen Missionen. Piloten müssen nichtgefährdet werden. Außerdem ist die Einsatz-bereitschaft viel höher. Drohnen können ohnePause wieder eingesetzt werden. NatürlichWartungen ausgenommen. Die Manövrier-fähigkeit und die Flugeigenschaften vonDrohnen sind denen von bemannten Flugzeugenweit überlegen. Zum einen sind sie kleiner unddadurch fällt es der gegnerischen Flugabwehrschwerer diese zu attackieren. Zum anderensind höhere Beschleunigungen möglich, dennsie führen zu keinen physiologischen Probleme(wie z.B. Blackouts), wie sie spätestens bei über9g bei Piloten eintreffen. Auch haben Drohneneine starke psychologische Wirkung auf denFeind. Man muss von einer allgegenwärtigenPräsenz ausgehen, das heisst, man muss davonausgehen immer entdeckt zu werden. Aber dergrößte Vorteil, aus Sicht der Investoren, ist dieKosteneinsparung. Zum einen fallen keinePersonalkosten, wie z.B. Kosten für Training,Schulungen und Ausbildung für Piloten an.Dagegen stehen in den meisten Fällen jedochhohe Anschaffungspreise, die sich aber imLaufe der Zeit lohnen. Insgesamt, so ergabenStudien, ist der Einsatz von Drohnen, imVergleich zu den bemannten Versionen, 75%günstiger. Beim Einsatz von Drohnen wird dieLagebilderstattung optimiert, denn drahtloseNetzwerke erzeugen massive synergetischeEffekte. Diese neue Art der Kriegsführungnennt man netzwerkorientierte Kriegsführung.

Aber auf der anderen Seite gibt es natürlichauch sehr viele Probleme beim Einsatz vonUAVs. Beispielsweise treten beim PREDATOR(A) teilweise Störungen der Signale bei derKommunikation mit der Bodenstation auf. Dieskann zu Verzögerungen bis zu einer Sekunde

bedeuten. Es ist natürlich im Einsatz nichtmöglich diese Verzögerungen zu kompensieren.Beim Global Hawk, der weitgehend autonomagiert, wird die Lagekontrolle, die Navigationund die Subsystemkontrollen vom Bord-computer ausgeführt. Die Kontrollstation gibtnur Autorisierungsbefehle. Wie schon obenerwähnt ist die Achillesferse die Daten-übertragung. Der Global Hawk fliegt beiVerbindungsabbruch zur Heimatbasis zurück,der PREDATOR fällt im Gegensatz dazueinfach wie ein Stein vom Himmel. Die meistenVerluste gehen auf solche Verbindungsabbrüchezurück. Die F-16 hat beispielsweise eineUnfallrate von 3,5 pro 100.000 Flugstunden.Zivilflüge im Allgemeinen eine Unfallrate von0,8 pro 100.000 Flugstunden. Vergleicht manjetzt die Unfallrate von UAVs mit dieserStatistik, so muss man feststellen, dass siedeutlich höher liegt. Die Unfallrate von UAVsliegt bei 100 pro 100.000 Flugstunden. Das istauch einer der Gründe, warum der unbemannteFlug noch kein Vertrauen in der Öffentlichkeitgeniesst.

Handelt es sich bei den UAVs um Agenten?Wenn wir nochmal reflektieren, was dieEigenschaften der UAVs darstellen, so kannman Parallelen zu Agenten feststellen. UAVshandeln autonom. Sie haben eine gewisseIntelligenz, mit der sie Entscheidungen treffenkönnen. Sie können eine Reaktion auf sichändernde Umweltbedingungen zeigen, da siemit ihrer Umwelt, sowie mit anderen UAVsinteragieren können. Ein weiteres Kriterium vonAgenten ist die Mobilität. UAVs erfüllen diesesKriterium eindeutig. Also kann manabschließend dazu sagen, dass UAVs in dieKlasse von Agenten eingeteilt werden können.

Als letztes Diskussionsthema möchte ich einpaar rechtliche Aspekte aufgreifen. UAVsmachen keine Gefangenen. Feinde haben keineChance sich zu ergeben und werden immergetötet. Dies steht eindeutig im Konflikt mit den„Genfer Abkommen“, denn diese verbieten dieErschießung von Soldaten, die sich ergebenhaben.

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Ein weiterer Punkt ist der, dass der §1Luftfahrtverordnung (LuftVO) besagt, „[...] dass Sicherheit und Ordnung imLuftverkehr gewährleistet sind und keinanderer gefährdet oder geschädigt wird. „

§2 LuftVO:

„Die Vorschriften dieser Verordnung [...]gelten für den verantwortlichenLuftfahrzeugsführer unabhängig davon, ob erdas Luftfahrzeug selbst bedient oder nicht.“

Was hat das für Konsequenzen? TrotzAutomatisierung ist nicht Rechner, sondern derMensch verantwortlich für eventuelles Fehl-verhalten der Künstlichen Intelligenz.

Etienne Tarnowski hat als Vertreter von AirbusIndustries folgendes Satz dazu gesagt:

„The pilot as the goalkeeper is ultimativeresponsible for the safe operation of theaircraft in all circumstances.“

Es liegt auf der Hand, dass nicht der Torwart fürden Verlauf eines Spiels verantwortlich ist,sondern dass es auf eine Mannschaftsleistunghinausläuft. Der Torwart steuert nicht denVerlauf des Spiels, dennoch ist er aber "dereinsamste Mann auf dem Platz", wenn dieAbwehr (hier die KI gemeint) versagt.

Die Aussichten für die Zukunft der UAVs bleibtoffen, jedoch sollte klar sein, dass, wie auchschon der Einsatz der Roboter, der Einsatz derUAVs immer mehr Einfluss in unserem Lebenhaben wird. So werden in naher Zukunft UAVsauch im zivilen Einsatz zu Trage kommen.Dabei werden sie Rollen beim Passagier- oderWarentransport einnehmen. Es besteht dieMöglichkeit zur Optimierung von Verkehrs-wegen und Stauvermeidung durch inter-agierende Agenten. Man kann von eineroptimalen Nutzung von vorhandenen Res-sourcen sprechen, denn es wird unter Anderemdie Reisedauer durch verbesserte Wegroutenoptimiert. Auch werden UAVs das Wegfallenvon Verkehrsteuerungen wie Ampeln, Schilderfördern. Das Unfallrisiko wird herabgesenkt

durch Agenteninteraktion. Aber auch hier mussman auch vorsichtig in die Zukunft blicken,denn es werden nicht nur positive Erfahrungengemacht werden. Der Einsatz von UAVs wirdzu einer asymmetrischen Kriegsförderung(Guerilla) führen. Außerdem wird dasMisstrauen in der Öffentlichkeit bleiben, mitdem Horrorszenario „Verlust der Kontrolle“.

„Wo bloß Roboter, nicht aber Menschen aufsSpiel gesetzt werden, sinkt die Schwelle fürbewaffnete Konflikte. Die "Automatisierung desSchlachtfeldes", noch so ein Begriff aus demPentagon, erhöht die Kriegsgefahr.“ DIE ZEIT

6. REFERENZEN[WIK] Wikipedia, Die freie Enzyklopädie,http://www.wikipedia.de[ENE] Die frei Energie, http://www.die-energie.com/[SAS] Flugroboter statt bemannter Militärflugzeuge,Sascha Lange, 2003[RAV] Die Raven Homepage, http://kai.iks-jena.de/[BUW] Deut. Bundeswehr, http://www.deutschesheer.de

ALADIN Technical PaperLUNA Technical PaperFANCOPTER Technical PaperX-13 Technical PaperCL-289 Technical Paper

[LVO] Luftverkehrs-Ordnung[MÖ] Stählernde Mörderbienen, Gero von Randow, 2000[UNG] Simulation von Vögelschwärmen, Andrea Ungerund Thomas Steube, 2004[SAR] Entwicklung phasentreuer SAR-Sensoren,Universität-GH Siegen

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