Getrieben durch den rasanten Fortschritt in Technologiebereichen außerhalb der Luft- und Raumfahrt (z.B. Digitalisierung, Künstliche Intelligenz) haben sich die Möglichkeiten bezüglich Umsetzung und Nutzung hochautomatisierter, unbemannter Flugsysteme enorm verbessert. Waren unbemannte Fluggeräte noch vor wenigen Jahren Exoten aus anwendungsfernen Forschungsanstrengungen, so rückt heute eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten in greifbare Nähe. Die von der EASA vorgestellten neuen Ansätze für die Zulassung und Nutzung autonomer Systeme werden den Trend stark beschleunigen, gleichzeitig ergeben sich daraus neue Forschungsfragestellungen.
Um unbemannte Flugsysteme für reale Aufgaben einsetzen zu können, ist eine Vielzahl luftfahrtspezifischer Anforderungen zu bewältigen. Wesentliche Ziele der gemeinsamen Forschungsanstrengungen im Rahmen dieses Leitthemas sind einerseits die Maximierung von Sicherheit, Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Integrität unbemannter Flugsysteme und andererseits die Erschließung neuartiger Einsatzbereiche hochautomatisierter Flugsysteme, welche erhebliche Wertschöpfungspotenziale bedeuten. Dies wird durch die Entwicklung geeigneter Architekturen für Flug-, Steuerungs-, Missions- und Sicherheitssysteme erreicht.
Die Arbeiten in diesem Leitthema sind an der Erfüllung definierter Missionen ausgerichtet, die weit über die heutigen Einsatzarten von Luftfahrzeugen hinausgehen werden. Flugsysteme sind deshalb hinsichtlich ihrer Konfiguration und Architektur für die betrachtete Aufgabe zu optimieren. Dabei bieten die unbemannten Systeme eine Vielzahl neuer Freiheitsgrade. Neben klassischen konventionellen Starr- und Drehflüglern sind auch Multirotorsysteme, Hybridkonzepte, innovative Antriebe etc. zu berücksichtigen.
Die bisherige Erfahrung zeigte auch, dass äußere Bedingungen (Randbedingungen) einen wesentlichen Einfluss ausüben. Unbemannte Flugsysteme bestehen nicht nur aus dem Fluggerät, sondern auch aus der zugehörigen Bodeninfrastruktur inklusive den Datenverbindungen. Eine isolierte Einzelbetrachtung des reinen Fluggerätes ist demnach nicht zielführend, sondern muss im Sinne einer Gesamtsystembetrachtung im soziotechnischen Systemverbund durchgeführt werden.
Zur Bearbeitung des Themas ist eine enge Vernetzung mit angrenzenden Fachdisziplinen unumgänglich. Die Berücksichtigung der Ergebnisse aus anderen Gebieten, wie z.B. der Informationstechnologie, stellt dabei eine große Bereicherung dar. Aufgrund der spezifischen Randbedingungen fliegender Systeme, etwa der sicherheitsrelevanten Aspekte, liegt der Schwerpunkt der Forschungsarbeiten aber in Bereichen, die originär der Luftfahrt zuzuordnen sind. Die zukunftsweisenden Ziele des Vorhabens besitzen Pioniercharakter mit großem Anwendungspotenzial – auch für Branchen außerhalb der Luft- und Raumfahrt.