Herausforderung

Seit Jahrzehnten nimmt die Automation im Cockpit zu. Die Maschine kann immer mehr Aufgaben übernehmen und der Mensch wird immer mehr zum Supervisor des Arbeitsprozesses. Dieser Trend bringt zweifellos Vorteile, wie Sicherheit und Effizienz, aber daneben auch neue Probleme: Mangelndes Situationsbewusstsein, Kontrollverlust und "blindes Vertrauen in Automation" sind nur einige davon.

Unser Ziel ist daher, Automation in den Arbeitsprozess zu integrieren, die ein Abbild vom mentalen Zustand des Piloten hat, und so den genannten Human Factors Problemen entgegenwirkt.

Lösungsansatz

Diese adaptive Automation konfiguriert sich selbst, sodass Umfang und Art der Automationsfunktionen zum mentalen Zustand des Piloten passen. Im Gegensatz zu adaptierbarer Automation geschieht dies ohne Zutun des Menschen, was grade bei hoch beanspruchenden Aufgabensituationen eine Schlüsselfunktion ist. Grundlage für adaptive Automation ist eine kontextreiche Beschreibung des mentalen Zustands des Piloten. Um Automationsfunktionen aufgabenbezogen anbieten zu können, müssen der Automation sowohl die aktuelle als auch zukünftige Aufgaben- und Beanspruchungssituationen des Piloten bekannt sein.

Forschungsfragestellungen

Die Professur für Flugmechanik und Flugführung entwickelt Konzepte für adaptive Automation und erprobt diese in verschiedenen Anwendungsbereichen. Ein Schwerpunkt der Untersuchungen fokussiert die Operateurbeobachtung, die das mentale Abbild erstellt. Zentrale Fragestellungen hierbei sind:

  • Wie kann man den mentalen Zustand eines Piloten operationalisieren?
  • Welche Sensoren, Verarbeitungs- und Abstraktionsmethoden sind geeignet?
  • Wie kann eine zuverlässige Operateurbeobachtung minimal-intrusiv ins Cockpit integriert werden?

Ein zweiter Untersuchungsschwerpunkt befasst sich mit dem Adaptieren der Automationsfunktionen anhand des mentalen Abbildes. Zentrale Fragestellungen hierbei sind:

  • Nach welchen Regeln sollte sich adaptive Automation verhalten, also wann sind welche Automationsfunktionen geeignet?
  • Welche Informationen sind für das Adaptieren der Automation nötig?
  • Wie vermittelt man dem Piloten die Dynamik der Aufgabenverteilung zwischen Mensch und Maschine?