Intelligente und zuverlässige Automatisierung für den europäischen Luftverkehrssektor

Künstliche Intelligenz bietet Anwendungen, die eigenständig lernen und bei komplexen Problemen in verschiedenen Branchen helfen können. Auch die Luftfahrt ist da keine Ausnahme.

Digitale Wirtschaft

Verkehr und Mobilität

Klimawandel und Umwelt

© Europäische Union, 2022

Künstliche Intelligenz (KI) gibt es seit über 60 Jahren, doch hat sie sich in den vergangenen Jahren dank exponentieller Fortschritte bei der Rechenleistung, der Datenverfügbarkeit sowie weit verbreiteter Gerätenetzwerke zu einer transformativen Technologie entwickelt.

Die Industrie interessiert sich sehr für das Potenzial der KI und deren Teilbereiche wie maschinelles Lernen und Deep Learning, um intelligente Wartungs-, Konstruktions- und Prognoseinstrumente, Anwendungen zur Rationalisierung von Geschäftsprozessen, Lieferketten und Dienstleistungen sowie weitere Anwendungen zu erstellen.

Das Flugverkehrsmanagement ist ein idealer Kandidat für eine stärkere Automatisierung und Erweiterung durch KI. Da bei den sich wiederholenden Abläufen riesige Datenmengen anfallen, können Luftfahrt und Flugverkehrsmanagement die KI und einen höheren Automatisierungsgrad nutzen, um die Effizienz ihrer Abläufe in vielerlei Hinsicht zu verbessern und es den menschlichen Arbeitskräften zu ermöglichen, sich auf sicherheitskritische Aufgaben zu konzentrieren.

Digitale Assistenzsysteme mit maschinellem Lernen können riesige Mengen historischer Daten auswerten, um menschliches Bedienpersonal bei der Entscheidungsfindung zu unterstützen. Automatisierte Marktplätze können Fluggesellschaften dabei helfen, Flugkontingente festzulegen, ohne geschäftlich vertrauliche Preisdaten offenzulegen. Und ein besseres Verständnis der Reiseabläufe von Fluggästen kann den Rahmen für nahtlose multimodale Reisen schaffen.

Branchenübergreifend wirft der verstärkte Einsatz von KI ernste ethische Fragen auf. Da die Luftfahrt sicherheitskritisch und menschenzentriert ist, müssen KI-Lösungen in diesem Bereich unbedingt verständlich und vertrauenswürdig sein. Nur mit einem ethischen Ansatz für KI kann das Vertrauen der Bevölkerung in die digitale Entwicklung gestärkt und ein Wettbewerbsvorteil für europäische Unternehmen geschaffen werden.

Das gemeinsame Unternehmen SESAR 3 stellt eine institutionalisierte europäische Partnerschaft zwischen privatwirtschaftlichen und öffentlichen Organisationen dar, die durch Forschung und Innovation die Verwirklichung des digitalen europäischen Luftraums beschleunigen soll. Es fördert die Ausweitung der KI in der Luftfahrt und im Flugverkehrsmanagement durch Forschung, die innovative, transparente und vertrauenswürdige KI-Lösungen entwickelt, die das menschliche Bedienpersonal unterstützen sollen.

In diesem Results Pack werden die jüngsten Fortschritte von 15 Projekten vorgestellt, die im Rahmen des gemeinsamen Unternehmens SESAR 3 von der EU gefördert wurden. Die vorgestellten Projekte befassen sich mit allen Flugphasen, von der strategischen und prätaktischen Flugplanung bis zu den taktischen Flugoperationen selbst.

Dank der Anwendung von maschinellem Lernen, Deep Learning und Big-Data-Analysen, die durch die gemeinsame Unterstützung des privatwirtschaftlichen und des öffentlichen Sektors ermöglicht wird, wird die EU-Luftfahrtbranche in der Lage sein, die Komplexität des bestehenden Systems zu überwinden und es skalierbarer, wirtschaftlich nachhaltiger, ökologisch effizienter und widerstandsfähiger zu gestalten.

Mit IMHOTEP und TRANSIT, die Reisende in den Mittelpunkt des Flugerlebnisses stellen, können Flughäfen zu multimodalen Verkehrsknotenpunkten ausgebaut werden, während AICHAIN, SIMBAD und SlotMachine darauf abzielen, Verspätungen vorherzusagen, zu vermeiden und abzubauen.

Das Vertrauen in KI-Lösungen ist entscheidend für deren Akzeptanz in der Industrie. ARTIMATION, FARO, MAHALO und TAPAS sorgen für mehr Transparenz und Belastbarkeit in automatisierten Flugverkehrsmanagementsystemen. ALARM und ISOBAR tragen dazu bei, Störungen durch Unwetter und andere Gefahren aus der Luft zu minimieren.

AISA und HAAWAII haben KI-Assistenzsysteme zur Unterstützung des Flugverkehrsmanagements entwickelt, während SafeOPS untersuchte, wie KI-Eingaben am besten in ihre Arbeitsabläufe integriert werden können. Das Forschungsprojekt SINAPSE schließlich erprobte KI-Lösungen zum Schutz der Luftverkehrskommunikation vor Cyberangriffen.