Früher wollte ich die Sonne fangen. Heute bin ich Forscherin beim DLR
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Studien-/ Abschlussarbeit

Integration von Eye-Tracking und Assistenzbasierter Spracherkennung für die Kommandovorhersage am Fluglotsenarbeitsplatz

Beginn

ab sofort

Dauer

6 Monate

Beschäftigungsgrad

Vollzeit

"Spitzenforschung braucht auf allen Ebenen exzellente Köpfe - besonders noch mehr weibliche! Starten Sie bei uns, wir freuen uns auf Ihre Bewerbung" Ihre Prof. Dr. Pascale Ehrenfreund - Vorsitzende des Vorstands

Die Abteilung Lotsenassistenz entwickelt prototypische Unterstützungssysteme für Fluglotsen. Dazu gehören auch verschiedene HMIs (Human-Machine Interface) oder Funktionalitäten zur Visualisierung von Informationen für den Luftfahrt-Operateur. Unter anderem wurden bereits Systeme zur assistenzbasierten Spracherkennung sowie zur Erfassung der visuellen Lotsenaufmerksamkeit entwickelt.

Ein Fluglotse scannt kontinuierlich sein Radardisplay, auf dem verschiedene Luftfahrzeuglabel und Wegpunkte sowie Luftraumregionen eingezeichnet sind. Ein existierendes assistenzbasiertes Spracherkennungssystem generiert Hypothesen für die wahrscheinlichsten nächsten Lotsenkommandos. So werden zum Beispiel nur Kommandos für Luftfahrzeug-Callsigns vorhergesagt, die es auch gerade tatsächlich im Luftraum gibt. Zudem würden beispielsweise für anfliegende Luftfahrzeuge eher Sink- und Geschwindigkeitsreduzierungskommandos erwartet, als Steig- und Beschleunigungskommandos.

Diese Kommandovorhersage soll um einen weiteren Sensor ergänzt werden. Der Lotse wird mit größerer Wahrscheinlichkeit dem Luftfahrzeug ein Kommando erteilen, auf das er gerade auf dem Radardisplay schaut oder vor kurzer Zeit geschaut hat. Diese Annahme lässt sich in latenter Form auch für Luftraumregionen übernehmen, in denen sich mehrere Luftfahrzeuge befinden. Daher soll eine bestehende Software-Toolbox so erweitert werden, dass die Daten eines Eye-Trackers als Input zur Verifizierung der auf dem Display angeschauten Regionen/Luftfahrzeuge dienen, um darauf aufbauend wahrscheinlichkeitsbehaftete Kommandovorschläge zu generieren.

Erweiterung zu einer höherwertigen Arbeit:

Als Erweiterung der Idee könnte in Abhängigkeit des Scan Patterns des Lotsen eine weiter in die Zukunft reichende Prädiktion vorgenommen werden. Zudem ist zu prüfen, ob beim Betrachten von zwei hintereinander fliegenden Luftfahrzeugen eher ein Abbremskommando für das nachfolgende Luftfahrzeug, bei Betrachtung von zwei Luftfahrzeugen mit kreuzendem Flugweg eher Heading/DIRECT_TO-Anweisungen und bei zwei betrachteten Luftfahrzeugen in derselben Höhe eher DESCEND/CLIMB-Kommandos gegeben werden. Auch könnte der Mauszeiger als weiterer Sensor dienen, wenn der Lotse diese zum Scannen des Radarbildschirms „mitführt“. Daher soll eine bestehende Software-Toolbox so erweitert werden, dass die Daten eines Eye-Trackers als Input zur Verifizierung dieser Hypothesen verwendet wird. Dieses bedingt auch die Aufnahme von Testdaten mit Lotsen im Vorfeld und die Verifizierung des Prototyps am Ende.

Während der Master-/Bachelorarbeit sollen folgende Aufgaben bearbeitet werden:

  • Einarbeitung in die Konzepte von Assistenzbasierter Spracherkennung und Eye-Tracking im Flugsicherungsumfeld
  • Entwicklung eines Konzepts zur Vorhersage von Lotsenkommandos basierend auf Blickdaten
  • Implementierung des erstellten Konzepts und Integration in den existierenden Quellcode einer Software-Toolbox für Lotsenunterstützungssysteme inklusive Integration von Blick- und Spracherkennung
  • fortwährende Dokumentation der Arbeitsschritte und -ergebnisse
  • ggf. Unterstützung für die Evaluation der entwickelten Funktionalität mit Fluglotsen in Simulationsstudien

Ihre Qualifikation:

  • Studium der Informatik oder ähnlicher Studiengang
  • gute Programmierkenntnisse in C++ sowie im Umgang mit MySQL-Datenbanken
  • Kenntnisse beim Erstellen von schriftlichen wissenschaftlichen Aufsätzen (z.B. Seminararbeit)
  • Kenntnisse im Bereich Flugsicherung und gute Englischkenntnisse runden Ihr Profil im besten Fall ab

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (m/w/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Dr. Oliver Ohneiser
Institut für Flugführung

Tel.: +49 531 295-2566

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