HUMAN

Der Schwerpunkt des Projektes HUMAN (Hubschraubereinsätze im Rahmen der maritimen Notfallvorsorge) lag in der Untersuchung, Entwicklung und Bewertung von Hubschrauberassistenzsystemen zum Einsatz im Rahmen der maritimen Notfallvorsorge sowie der Seeüberwachung. An dem Projekt waren die DLR-Institute für Flugsystemtechnik, Flugführung, den Schutz maritimer Infrastrukturen sowie als assoziierter Partner der Flugdienst der Bundespolizei, Fliegerstaffel Fuhlendorf beteiligt.

Schwerpunkt „maritime Notfallvorsorge“ und Erhöhung der Einsatzfähigkeit bei Havarien

Eine Havarie im maritimen Bereich kann z. B. durch den Ruder- und Maschinenausfall eines Schiffes entstehen und schnell zur Gefahr für maritime Infrastrukturen und Küstengebiete werden. Beispiele für solche Gefahren sind die Havarie des führerlosen Frachters Santorini im Februar 2020 mit einer Beinahe-Kollision mit mehreren Windparks sowie die Umweltkatastrophe im Schleswig-Holsteinischen Wattenmeer durch den havarierten Frachter Pallas im Jahr 1998.

Hubschrauber leisten einen essentiellen Beitrag für den Schutz, die Bekämpfung und die Prävention solcher Situationen. Sie können zur Überwachung von großen Seegebieten eingesetzt werden, zum Transport von Menschen und Gütern und zur Beurteilung der Situation bei einer unklaren Gefahrenlage. Im Gegensatz zu anderen maritimen Einsatzmitteln können sie selbst bei hohen Windgeschwindigkeiten und Wellenhöhen ohne Kompromittierung der Sicherheit von Menschen und Maschine eingesetzt werden.

Das Fliegen in der maritimen Umgebung ist für Pilotinnen und Piloten eine herausfordernde Aufgabe. Das Seewetter ist oft geprägt von hohen Windgeschwindigkeiten und Turbulenzen sowie schlechten Sichtbedingungen durch Nebel oder Niederschlag. Dies resultiert in wenigen visuellen Referenzen für die Orientierung auf See und einer hohen Arbeitsbelastung durch die Steuerung des Hubschraubers. Zudem finden Rettungsmissionen oft in der Hindernisnähe von Schiffsaufbauten oder Windkraftanlagen statt, was das Kollisionsrisiko erhöht und die Flugsicherheit weiter beeinträchtigt.

Erhöhung der Sicherheit für Hubschraubermissionen durch Assistenzsysteme

Zu den primären Zielen des Projekts HUMAN gehörte die Erhöhung der Sicherheit in maritimen Infrastrukturen durch den Einsatz von Hubschraubern sowie der sicherere Betrieb von Hubschraubern im maritimen Umfeld.  Um dies zu erreichen, sollte durch die Nutzung von Assistenzsystemen das Situationsbewusstsein von Pilotinnen und Piloten erhöht und ihre Arbeitsbelastung verringert werden. Konkret sollte neben der Weiterentwicklung von bestehenden Flugregelungs- und Autopilotenfunktionen sowie eines visuellen Assistenzsystems auch die Vorbereitung eines Range-Gated-Sensorsystems für den Einsatz am realen Hubschrauber im Projekt bearbeitet werden.

Integration einer Anzeigemöglichkeit von optischen Sensorbildern in das kopfgetragene Sichtsystem

Im Rahmen des Projekts wurde eine Sensorsimulation des TRAGVIS-Sensors (Tragbares Range-Gated Viewing System) des DLR-Instituts für den Schutz maritimer Infrastruktur entwickelt und mit Messungen des realen Sensors validiert. Im kopfgetragenen Sichtsystem (HMD - Head Mounted Display) wurde eine Sensordarstellung implementiert mit der Möglichkeit der Bedienung der Sensorausrichtung über eine 3D-Maus. Das Konzept der Sensordatenerfassung und Darstellung wurde kompatibel zu einer Integration in den DLR-Forschungshubschrauber ACT/FHS entwickelt.

Flugversuche mit dem DLR-Forschungshubschrauber ACT/FHS und dem kopfgetragenen Sichtsystem

Das im Vorgängerprojekt HEDELA (Helicopter Deck Landing Assistance) in den ACT/FHS integrierte HMD wurde in HUMAN optimiert und die Robustheit gegenüber schwierigen Umgebungsbedingungen verbessert. Dies ermöglicht den Einsatz des Systems auch bei starken Sonneneinstrahlungen oder in Bodennähe.

Begleitung und Trainingsflüge des Flugdienstes der Bundespolizei bei Schiffsdecklandungen

Zur Bewertung und Verbesserung der Ausbildungsroutinen und Simulatortrainingsverfahren für die Hubschrauber-Schiffsdecklandung wurden an einem Tag 30 Starts und Landungen mit einem Airbus EC155-Hubschrauber auf ein Schiff der Potsdam-Klasse begleitet. Hierbei wurden neben den Zustandsdaten von Hubschrauber und Schiff auch Blickbewegungsdaten von Pilotinnen und Piloten aufgezeichnet und ausgewertet.

Transfer des kopfgetragenes Sichtsystem auf ein Schnellboot der Spezialeinsatzkräfte der Polizei Niedersachsen

Auf Anfrage von Einsatzkräften von Bund und Ländern wurde das für den Hubschrauber entwickelte kopfgetragene Assistenzsystem auf ein Schnellboot der Spezialeinsatzkräfte integriert. Während mehreren Tag- und Nachtfahrten auf der Weser wurde eine Verwendung des Systems in der maritimen Umgebung evaluiert.

Simulationskampagne zur Bewertung der entwickelten Assistenzsysteme mit Pilotinnen und Piloten des Flugdienstes der Bundespolizei

In einer Simulationskampagne im Air Vehicle Simulator (AVES) wurden im Dezember 2024 die entwickelten Systeme von Pilotinnen und Piloten des Flugdienstes der Bundespolizei sowie des DLR bewertet. Als Szenario wurde eine Havariesituation mit einem führerlosen Containerschiff in der Nähe des Windparks alpha ventus in der Deutschen Bucht bei herausfordernden Sicht-, Wind- und Wellenbedingungen aufgebaut.

Projekt HUMAN in der DLR Sicherheitsforschung

Projekt HUMAN in der Forschung beim Institut für den Schutz maritimer Infrastruktur

LinkedIn-Beitrag zu HUMAN