DLR testet Display zum Aufgabenmanagement im Cockpit
- Studie zu neuem Teaming-Display prüfte, wie sich unterschiedliche Automatisierungsgrade auf Zusammenarbeit, Arbeitsbeanspruchung und Entscheidungsprozesse auswirken.
- Erste Ergebnisse zeigen, dass ein flexibel einsetzbares Teaming-Display wertvolle Unterstützung im Cockpit leisten kann.
Künstliche Intelligenz und Assistenzsysteme halten zunehmend Einzug ins Cockpit. Digitale Assistenten könnten Pilotinnen und Piloten künftig bei vielen Aufgaben unterstützen – oder sie in bestimmten Situationen sogar ganz übernehmen. Gleichzeitig gibt es Konzepte, bei denen Verkehrsflugzeuge zeitweise (Extended Minimum Crew Operations) oder dauerhaft (Single Pilot Operations) nur von einer Pilotin oder einem Piloten gesteuert werden sollen.
Doch wie können Mensch und digitale Systeme optimal zusammenarbeiten? Um diese Frage zu beantworten, hat das Institut für Flugführung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) vom 16. Juni bis 11. Juli eine Studie mit 19 Verkehrspilotinnen und -piloten im Cockpitsimulator iSIM durchgeführt. Die Tests fanden im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts DARWIN (Digital Assistants for Reducing Workload and Increasing collaboratioN) statt.
Im Mittelpunkt der Studie stand das sogenannte Teaming-Display, das am DLR entwickelt wurde. Dieses System zeigt im Cockpit an, welche Aufgaben aktuell anstehen und wer sie übernehmen soll – der Mensch oder das Assistenzsystem. Das Display kann Aufgaben automatisch zuteilen, etwa basierend auf dem aktuellen Zustand der Pilotin oder des Piloten. Gleichzeitig erlaubt es ihnen, die Aufgabenteilung manuell anzupassen. In Entscheidungssituationen unterstützt es zudem, indem es Lösungsmöglichkeiten präsentiert.
Zwei Varianten des Teaming-Displays im Test
Dabei kamen zwei verschiedene Varianten des Displays zum Einsatz, die unterschiedlichen Grade der Automatisierung entsprechen: In der ersten Variante mit einem geringen Grad der Automatisierung mussten die Pilotin oder der Pilot den vom System vorgeschlagenen Änderungen der Aufgabenverteilung aktiv zustimmen. Auch in Entscheidungssituationen wurden ihnen mehrere Optionen angezeigt, aus denen sie wählen konnten.
In der zweiten Variante mit einem höheren Grad der Automatisierung wurden Änderungen automatisch übernommen, ohne dass sie bestätigen werden mussten. Auch in Entscheidungssituationen wurde nur eine vom System empfohlene Lösung angezeigt, die entweder akzeptiert oder abgelehnt werden konnte.
Während der Studie wurden die Pilotinnen und Piloten mit vier verschiedenen Flugsituationen konfrontiert – jeweils einmal mit und einmal ohne Unterstützung durch das Teaming-Display. Ziel war es herauszufinden, wie das Display die Arbeitsweise im Cockpit beeinflusst.
Auswirkungen auf den Menschen
Während der Situationen wurden unter anderem die Aufmerksamkeitsverteilung mittels Eyetracking und die getroffenen Aufgaben-Entscheidungen der Pilotinnen und Piloten erfasst. So untersuchten die Forschenden, wie die Zusammenarbeit mit dem Assistenzsystem funktioniert. Zusätzlich erfassten die Forschenden, welche Auswirkungen die Zusammenarbeit mit dem Teaming-Display auf Arbeitsbeanspruchung und Situationsbewusstsein hat. Die Versuchspersonen gaben nach den Situationen Feedback zur Nutzung des Systems.
Die ersten Ergebnisse zeigen: Das Teaming-Display kann in Situationen, in denen Verkehrsflugzeuge zeitweise (Extended Minimum Crew Operations) oder dauerhaft (Single Pilot Operations) nur von einer Pilotin oder einem Piloten gesteuert werden sollen, die Arbeit im Cockpit unterstützen. Die Studie liefert zudem wertvolle Hinweise, wie das System künftig weiterentwickelt werden kann – für mehr Sicherheit und Entlastung im Cockpit.
This project has received funding from the SESAR 3 Joint Undertaking (JU) under grant agreement No 101114733. The JU receives support from the European Union’s Horizon Europe research and innovation programme and the SESAR 3 JU members other than the Union.
SESAR 3 JU / EU