DLR evaluiert neuen digitalen Assistenten für das Cockpit
- Studie prüfte, wie sich ein Airborne Digital Assistant (AIR-DA) im Cockpit auf Arbeitsbeanspruchung, Situationsbewusstsein und Entscheidungsprozesse auswirkt.
- Die Ergebnisse sollen zeigen, inwieweit ein digitaler Assistent Unterstützung im Cockpit leisten kann.
Wie viele Informationen über die künstliche Intelligenz in neuen Assistenzsystemen sind nötig, damit Pilotinnen und Piloten genügend Vertrauen aufbauen können? Wie unterstützt ein digitaler Assistent die Pilotinnen und Piloten in verschiedenen Flugphasen? Welche Auswirkungen hat so ein Assistent auf Situationsbewusstsein und Arbeitsbeanspruchung? Um diese Fragen zu beantworten, hat das Institut für Flugführung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) vom 29. September bis 30. Oktober eine Studie mit 21 Verkehrspiloten im Cockpitsimulator iSIM durchgeführt. Die Tests fanden im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts JARVIS (Just a rather very intelligent system) statt.
Cockpit-Assistent AIR-DA unterstützt Pilotinnen und Piloten in allen Flugphasen
Künstliche Intelligenz und Assistenzsysteme halten zunehmend Einzug ins Cockpit. Digitale Assistenten könnten Pilotinnen und Piloten künftig bei vielen Aufgaben unterstützen. Gleichzeitig werden Konzepte entworfen und erforscht, bei denen Verkehrsflugzeuge künftig zeitweise (Extended Minimum Crew Operations) oder dauerhaft (Single Pilot Operations) nur von einer Pilotin oder einem Piloten gesteuert werden sollen.
Im Mittelpunkt der Studie stand der neue „Airborne Digital Assistant“ (AIR-DA), der von Collins Aerospace und Boeing entwickelt wurde. Das System unterstützt mithilfe verschiedener KI-Algorithmen die verschiedenen Phasen eines Fluges.
In der am DLR durchgeführten Studie unterstützte der digitale Assistent AIR-DA Pilotinnen und Piloten in der Taxi- und Take-off-Phase bei Flugsicherungsanweisungen und -Freigaben. Dazu verfolgt das System die Kommunikation des Piloten mit der Flugsicherung am Boden. In der Cruise-Phase unterstützte AIR-DA das Situationsbewusstsein und die Entscheidungsfindung der Versuchspersonen und in der letzten Flugphase die Vorbereitung auf die Ankunft und Landung.
Auswirkungen auf den Menschen
Während der Studie wurden die Piloten mit drei verschiedenen Flugsituationen konfrontiert; jeweils einmal mit und einmal ohne Unterstützung durch den digitalen Assistenten AIR-DA. Ziel war es herauszufinden, wie das System und dessen Algorithmen die Arbeitsweise im Cockpit beeinflusst und welches Vertrauen dem digitalen Assistenten beigemessen wird. Dabei standen der menschliche Operateur und seine Bedürfnisse im Vordergrund.
Während der Flugsituationen wurden unter anderem die Aufmerksamkeitsverteilung mittels Eyetracking und die getroffenen strategischen Entscheidungen der Piloten zum weiteren Flugverlauf erfasst. Zusätzlich erfassten die Forschenden, welche Auswirkungen die Zusammenarbeit mit dem digitalen Assistenten auf Arbeitsbeanspruchung und Situationsbewusstsein hat. Die Versuchspersonen gaben nach den Situationen Feedback zur Nutzung des Systems und zum Vertrauen gegenüber dem System. So untersuchten die Forschenden, wie die Zusammenarbeit mit dem System funktioniert.
Die Ergebnisse der Studie werden zeigen, wie stark solch ein digitaler Assistent in Situationen, in denen ein Verkehrsflugzeug zeitweise (Extended Minimum Crew Operations) oder dauerhaft (Single Pilot Operations) nur von einer Pilotin oder einem Piloten gesteuert werden soll, die Arbeit im Cockpit unterstützen kann. Die Forschenden werten in den kommenden Wochen die gewonnenen Daten zu Akzeptanz und der menschlichen Leistungsfähigkeit und darüber hinaus die Eindrücke der Piloten aus. Die Studie liefert zudem wertvolle Hinweise, wie gute digitale Assistenten entwickelt werden können, um für mehr Sicherheit und Entlastung im Cockpit zu sorgen.
Über JARVIS
JARVIS ist ein von der EU gefördertes SESAR-Projekt zur Entwicklung dreier auf künstlicher Intelligenz (KI) basierender digitaler Assistenten, die Piloten, Fluglotsen und Flughafenbetreiber unterstützen und einen sichereren und effizienteren Betrieb gewährleisten sollen. Das DLR leitet einen Teil der Forschung zur Validierung eines Airborne Digital Assistant (AIR-DA), der neben den Piloten im Cockpit arbeiten wird.
This project has received funding from the SESAR 3 Joint Undertaking under grant agreement No 101114692 under European Union’s Horizon Europe research and innovation programme.
SESAR 3 JU / EU