Der deutsche Drohnenhersteller Quantum Systems arbeitet seit mehreren Jahren an Lösungen, um große Räume mittels unbemannter Systeme effektiv und effizient überwachen zu können. Mit der jüngst erfolgten Vorstellung des Überwasserfahrzeugs (USV) Seavex und des Unterwasserfahrzeugs (UUV) Subvex kommt das Unternehmen dem Ziel eines Multi-Domain-Systemverbunds zur autonomen Überwachung großer Räume näher.
Wie Dirk Zademack, Vice President Maritime bei Quantum Systems (QS), im Gespräch mit hartpunkt erklärt, arbeitet er mit seinem Team daran, einen Systemverbund zu entwickeln, um „große Räume flächendeckend und ohne Unterbrechung mit Augen und Ohren“ überwachen zu können.
Seiner Ansicht zufolge bedarf es dafür eines schwarmfähigen Systemverbunds, der auch über längere Zeiträume hinweg eine stabile Sensor- und Kommunikationsqualität aufrechterhalten kann. „Wir wollen den Marinen kein weiteres System zur Verfügung stellen, das diese von ihren Schiffen analog zu einem Festrumpfschlauchboot aussetzen, um dann ferngesteuert eine bestimmte Mission zu erfüllen“, beschreibt der QS-Manager seine Vision.
Bereits im nächsten Jahr will man einen solchen Systemverbund, bestehend aus ganzen Schwärmen aus UAV, USV und UUV, so weit entwickelt haben, dass dieser vorgegebene Überwachungsaufträge autonom ausführen kann. Möglich wird dies durch die rasante Entwicklung der Künstlichen Intelligenz. Viele der Fähigkeiten, an denen sein Team aus rund 25 Personen erst seit Anfang des Jahres arbeitet, waren Zademack zufolge vor zwei Jahren noch vollkommen undenkbar. Heute ist es jedoch möglich, selbst kleine Unterwasserdrohnen mit komplexen On-Board-KI-Fähigkeiten auszustatten, sodass diese Aufklärungs- und Überwachungsaufträge auch über längere Zeiträume hinweg selbstständig ausführen können. Dies ist deswegen notwendig, weil die Bandbreiten aktueller Unterwasserkommunikationsmittel nur geringe Datentransfers zulassen. Unter Wasser operierende Systeme müssen daher in der Lage sein, auch anspruchsvolle Aufträge ohne Verbindung mit der Außenwelt abarbeiten zu können.
Zademack sieht Quantum Systems jedoch prädestiniert für die Entwicklung eines solchen Multi-Domain-Verbundes, da das Unternehmen alle dafür notwendigen kritischen Techniken und Technologien bereits entwickelt habe, die nun zu einem Gesamtsystem zusammengefügt würden. Der Drohnenhersteller hat neben den vorgestellten USV und UUV auch mehrere Aufklärungsdrohnen sowie Abfangdrohnen im Portfolio, die senkrecht starten und landen können. Weitere maritime Systeme seien zudem in der Entwicklung, erklärt Zademack. Mit MOSAIC UxS verfügt Quantum Systems zudem über ein eigenentwickeltes Führungs- und Einsatzplanungssystem für unterschiedliche unbemannte Systeme und Systemverbünde, das auch über eine KI-gestützte Sensordatenfusion verfügt. Damit ist es nicht nur möglich, Daten unterschiedlicher Aufklärungssysteme zu aggregieren, sondern auch zu einem bereinigten gemeinsamen Lagebild zu fusionieren und darzustellen.
Der aktuell in der Prototypenphase befindliche Multi-Domain-Systemverbund für die autonome Überwachung von Räumen setzt sich aus einem USV, bis zu fünf UUV und bis zu sechs Aufklärungsdrohnen (UAV) zusammen. Dabei kann die Anzahl der unterschiedlichen Systeme je nach Ausdehnung des Raumes und der Lage beliebig skaliert werden.
Eine zentrale Rolle in dem Systemverbund nimmt MOSAIC UxS ein, mit dem ein menschlicher Bediener den Auftrag und die Mittel für den Systemverbund festlegt. Der „Multi-Domain-Drohnenschwarm“ legt im Anschluss selbst fest, wie er die zur Verfügung stehenden Mittel einsetzt, um den Auftrag auszuführen. Jeder im Verbund operierende Drohnentyp übernimmt dabei spezifische Teilaufgaben.
Das UUV Subvex beispielsweise generiert Aufklärungsergebnisse unter Wasser. Das KI-gestützte unbemannte Unterwasserfahrzeug kann bis zu 6.000 Meter tief tauchen und ist mit unterschiedlichen Sonaren sowie einem Hydrophon-Sensor-Array ausgestattet. Bei aktiver Bewegung kann das elektrisch angetriebene UUV bis zu vier Tage im Einsatz verbleiben. Im „passiven“ Modus kann sich das System auch am Meeresboden ablegen und so über mehrere Wochen Daten sammeln bzw. Vektordaten von aufgeklärten und anhand ihrer Signatur identifizierten Zielen an den Systemverbund übermitteln.
Das USV Seavex nimmt gleich mehrere Rollen gleichzeitig wahr. Einerseits stellen die unterschiedlichen Sensoren des Seavex – 2D Überwachungsradar, Drohnenabwehrradar sowie elektrooptische Sensoren – eine weiträumige Überwachung des Luftraums sicher. Gewonnene Daten können entweder durch das System selbst verarbeitet oder über eine Satellitenverbindung zur weiteren Auswertung an eine Operationszentrale übermittelt werden. Andererseits fungiert die USV-Plattform, deren Ausdauer mit zwei Monaten angegeben wird, als Hub und „Tankstelle“ für die anderen Drohnentypen im Systemverbund. Im Operationsraum verteilte Subvex-UUV können das USV ansteuern und ihre leeren Batterien wieder aufladen oder gewonnene Aufklärungsdaten mittels der Kommunikationsarchitektur des Seavex an die Einsatzzentrale übermitteln und neue Aufträge aus dem „Schwarm“ empfangen. Bei Bedarf kann das USV auch fliegende Aufklärungsdrohnen (UAV) ausbringen, die aufgeklärte Signale in kurzer Zeit identifizieren und, wenn notwendig, überwachen können.
Während die UUV und USV auf Einsatzdauer und größtmögliche Raumüberwachung ausgelegt sind, übernehmen die UAV eine Sprinterfunktion. Sie können sich schnell von A nach B bewegen, um das Lagebild an Stellen mit besonderem Interesse aus der Vogelperspektive zu verdichten oder mittels anderer Drohnentypen grob aufgeklärte Signale visuell zu identifizieren.
Dem QS-Manager zufolge ist aber auch der Einsatz von Abfangdrohnen oder Loitering-Munition-Systemen vom Seavex aus darstellbar, mit denen beispielsweise anfliegende Langstrecken-Einwegdrohnen oder aufgeklärte Überwasserziele direkt abgewehrt werden könnten.
Die Ausbringung des Drohnenschwarms erfolgt Zademacks Angaben zufolge mittels eines Transportschiffs. Dieses fungiert gleichzeitig als Servicehub für die USV-Systeme, die alle zwei Monate angesteuert werden, um diese aufzutanken und gegebenenfalls zu warten (beispielsweise zur Reinigung der Sensoren).
Zademack betont jedoch, dass dies nur einen möglichen Anwendungsfall für den Multi-Domain-Systemverbund darstelle. Die Einzelsysteme können für zahlreiche andere Einsatzszenarien genutzt werden. So ist das UUV Subvex so konstruiert, dass es auch aus einem Torpedorohr ausgebracht werden kann. Ein U-Boot könnte sich so feindlichen Gewässern nähern und dort ein oder mehrere Subvex-UUV aussetzen, die dann die restliche Strecke selbstständig zurücklegen und sich am Boden eines Hafens ablegen, um dort die ein- und ausfahrenden Schiffe und Boote zu überwachen und zu melden. In einem anderen Szenario könnte das UUV dazu genutzt werden, verdächtige Aktivitäten an kritischer Infrastruktur, wie Kabeln oder Pipelines, zu überprüfen. Das bildgebende Sonar des Subvex könnte dann sogar „bildlich“ dokumentieren, was am Seeboden operierende Taucher so „treiben“.
Zademack zufolge ist der angesprochene Multi-Domain-Systemverbund bis zur Seestärke 3 voll operabel, darüber hinaus würden die Systeme in einen „Überlebensmodus“ gehen und so auch stärkere Stürme überstehen. Nachdem das Wetter wieder besser geworden sei, würde der Systemverbund wieder „aufwachen“ und seinen Auftrag weiter fortführen.
Derzeit führen Zademack und sein Team eine Prototypenerprobung (TRL 5/6) des Systemverbundes im Rahmen der NATO-Übung REPMUS 2026 in Portugal durch, wo das System auch erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Parallel arbeitet Quantum Systems an der Entwicklung des Seriensystems. Dabei werden die Prototypendesigns im Hinblick auf eine kostengünstige und skalierfähige Produktion angepasst. „Ziel ist es, 2027 eine Vorserie zu haben“, so Zademack gegenüber hartpunkt.
Waldemar Geiger
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