Hochautomatisierte Strike-Drohnen, die mittels KI-Unterstützung ohne menschliche Steuerung und ohne jeglichen GNSS-Empfang feindliche Ziele auf große Entfernungen bekämpfen können, gehören aktuell zu den fortschrittlichsten Vertretern ihrer Klasse. Ein Beispiel dieser Drohnenkategorie ist die HX-2 des deutschen Technologieunternehmens Helsing. Niklas Köhler, Co-Gründer und Co-CEO von Helsing, hat einzelnen Medienvertretern den aktuellen Entwicklungsstand der HX-2 vorgestellt und Einblicke in die Weiterentwicklung der Strike-Drohne gegeben.
Köhlers Ausführungen zufolge hat das Unternehmen seit rund zwei Jahren durchschnittlich 30 Drohnen pro Woche „zerstört“, um den Punkt zu erreichen, an dem es sich heute befindet. Diese real geflogenen Tests allein würden aber bei weitem nicht ausreichen, um das hohe Entwicklungstempo der HX-2 erklären. Sie dienen vielmehr als Datenquellen für den Aufbau einer Simulationstechnologie und -infrastruktur, die bei der Entwicklung der Strike-Drohne bis zum Status quo und darüber hinaus eine wesentliche Rolle spielen.
Der aktuelle Entwicklungsstand moderner Strike-Drohnen bzw. Loitering Munition erlaubt ein zuverlässiges Trefferergebnis des anvisierten Ziels (auch in der Bewegung) selbst unter widrigen Flugbedingungen. Zukünftig sollen die Systeme befähigt werden, Schwachstellen eines Ziels auszunutzen und gegebenenfalls sogar Gegenmaßnahmen zu umgehen.
Die Entwicklung einer Strike-Drohne
Strike-Drohnen aus deutscher Fertigung genießen nicht zuletzt auf Grund der aktuellen Berichterstattung bezüglich mehr oder weniger erfolgreichen Testkampagnen eine hohe Aufmerksamkeit. Im Rahmen des Briefings wollte Köhler jedoch weder zu den medial diskutierten Tests mit der Bundeswehr in Deutschland noch mit dem britischen Heer in Kenia etwas sagen oder diese bestätigen bzw. die Berichterstattung kommentieren. Gleichwohl erklärte er, dass die HX-2-Strike-Drohnen des Unternehmens in den vergangenen Wochen in mehreren Ländern erfolgreich Tests durchlaufen haben und dabei durch Soldaten der jeweiligen Nationen eingesetzt wurden. Seiner Ausführung nach hat die HX-2 gezeigt, dass diese „robust im Einsatz“ ist und eine hohe Automatisierung aufweist, die im internationalen Vergleich heraussticht. Den Grund für dieses Ergebnis, so erklärt es Köhler, liegt in der Art und Weise wie Helsing die Strike-Drohne entwickelt, testet und trainiert.
Bei der HX-2 handelt es sich um eine elektrisch angetriebene X-Wing-Präzisionsdrohne mit einer Reichweite von bis zu 100 km. Die HX-2 wurde Helsings Angaben zufolge von Grund auf für die Massenproduktion konzipiert, um Stückkosten im Vergleich zu herkömmlichen Systemen deutlich geringer zu halten. Kernelement der Leistungsfähigkeit der HX-2 bildet die von Helsing entwickelte KI-gestützte Software. Der KI-Einsatz macht die Drohne den Angaben von Helsing nach resistent gegen elektronische Kriegsführung und Störmaßnahmen. Zudem ist KI für einen hohen Automatisierungsgrad des Systems verantwortlich.
Helsing selbst sieht die HX-2 als eine Präzisionswaffe mit Operator on the Loop. Wo in der heutigen Drohnenkriegsführung im Ukraine-Krieg die meisten Drohnen immer noch durch Piloten gesteuert werden müssen, können Strike-Drohnen wie die HX-2 Einsätze auch ohne menschliche Steuerungsimpulse erfolgreich absolvieren. Der Ablauf ist dann wie folgt: Ein aufgeklärtes Ziel – das Aufklärungsmittel ist hier nicht entscheidend – wird mittels Koordinate und Zielbeschreibung (bspw. Kampfpanzer in Stellung) als Zielmeldung an die HX-2 übergeben. Nach Startbefehl durch den Bediener fliegt die Strike-Drohne automatisiert los, bis es das Zielgebiet erreicht und das gemeldete Ziel selbstständig findet. Sobald der Bediener bestätigt, dass das gefundene Ziel tatsächlich jenes ist, das bekämpft werden soll, greift die Drohne das Ziel selbstständig an.
Was sich unspektakulär anhört, ist Köhler zufolge tatsächlich sehr komplex. Denn die Steuerungssoftware der Drohne muss für diese Einsatzausführung praktisch all jene Aufgaben mindestens genauso gut erfüllen wie ein erfahrener Pilot. Und der menschliche Pilot muss bewusst oder unbewusst sehr viele Dinge gleichzeitig richtig machen, damit die Mission erfolgreich ist. Ein Pilot muss beispielsweise ständig eine richtige Orientierung über die Lage der Drohne im Raum haben, er muss stetig Entfernung zu Hindernissen oder möglichen Zielen abschätzen, um basierend darauf für die Auftragserfüllung notwenige Flugmanöver einleiten zu können. Dies ist jedoch nur eine von vielen Aufgaben, die der Pilot bewusst oder unbewusst parallel mit anderen Aufgaben wahrnehmen muss. Das alles muss auch der Drohne beigebracht werden.
Besonders entscheidend sind dabei die letzten drei Sekunden der Mission, die Köhler zufolge maßgeblich dafür sind, ob die Drohne am Ende das Ziel trifft oder nicht. Fehler in der Marschphase können kompensiert werden, der terminale Zielanflug erlaubt jedoch keine Fehler. Dabei ist diese Phase besonders komplex. Die Strike-Drohne fliegt in der Sturzflugphase besonders schnell, zudem herrschen am Boden andere Windverhältnisse als beispielsweise in 100, 200 oder 300 m Höhe. In den letzten drei Sekunden des terminalen Zielanfluges muss die Drohne also mehrere potenzielle Variablen – Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Positionsänderung des Ziels und eigene Geschwindigkeit – gleichzeitig in Millisekunden kompensieren, damit die Mission erfolgreich beendet werden kann.
Ein kleiner Fehler reicht aus und die Drohne trifft nicht das Ziel, sondern den Boden. Für die Entwicklung der HX-2 musste also nicht nur eine Strike-Drohne entwickelt werden, sondern der kampferprobte Software-Pilot gleich mit.
Simulation ist das A und O
Für das Training dieses Software-Piloten bedarf es jeder Menge Testflüge unter allen denkbaren Bedingungen. Köhler selbst spricht von 3.000 bis 4.000 Testflügen die notwendig sind, um ein System so zu kalibrieren, dass es unter den unterschiedlichsten Bedingungen zielsicher ins Ziel fliegt. Würde man diese Testflüge klassisch im Gelände durchführen, würden Jahre vergehen, da die Testbedingungen nicht konstant sind. Merkt man beispielsweise bei einem Testflug, dass eine Windböe im Zielendanflug aus einer spezifischen Richtung dafür sorgt, dass das Ziel unter- oder überflogen wird, muss man das System darauf trainieren, jene Windböe zu kompensieren. Im Anschluss daran muss dann wieder getestet werden, ob das „Training“ der Software gefruchtet hat oder nicht – und dies kann lange dauern. Hat man nämlich Pech, werden über Tage und Wochen Testflüge absolviert, ohne dass die notwendigen Testbedingungen eintreten.
Um diese Herausforderung zu lösen, investiert Helsing nach Aussage von Köhler sehr viel Zeit und Mittel, um eine realistische Simulationsumgebung zu entwickeln, in der die Testparameter dann je nach Bedarf vorgegeben werden können. Wie eingangs angesprochen, führt das Unternehmen dazu seit Jahren Testflüge in der realen Welt unter unterschiedlichsten Flugbedingungen durch, um entsprechende Daten für die Simulation zu sammeln und diese stetig weiter auszubauen.
In dieser Simulation wird dann der digitale Zwilling der HX-2 kalibriert. So kann die Steuerungssoftware der Drohne Schritt für Schritt so trainiert werden, dass sie auch mit schwierigen Flugbedingungen sicher umgehen und entsprechend reagieren kann. Da die Tests in der Simulation ablaufen, kann der Trainingserfolg unmittelbar im Anschluss simuliert validiert werden.
Modularität
Der Zugriff auf die leistungsfähige Simulationsumgebung erlaubt es dem Unternehmen, die Modularität der Drohne voll auszuspielen und das System zudem stetig weiterzuentwickeln. Köhlers Aussage nach ist die Hardware der HX-2 so designt, dass sie eine breite Palette von Gefechtsköpfen unterschiedlicher Hersteller aufnehmen kann. Sind die Gefechtskopf-Komponenten vorher qualifiziert, ist der Integrationsaufwand nach Angaben des CO-CEO von Helsing eher in Wochen als Monaten zu messen. So kann die HX-2 je nach Kundenanforderung treffsicher unterschiedliche Effekte – bspw. Bekämpfung von Weichzielen oder Panzerabwehr – im Ziel erzielen.
Auch was den Start der Strike-Drohnen angeht, stehen für die HX-2 mehrere Optionen zu Verfügung. Neben dem Katapultstart kann die HX-2 auch pneumatisch aus wiederverwendbaren Startboxen in die Luft gebracht werden, die an Gefechtsfahrzeugen befestigt werden können. Zudem ist auch der Verschuss aus einer tragbaren Transporteinheit in Arbeit.
Kampfwertsteigerung
Wenngleich Köhler ein hohes Vertrauen in die bereits heute erreichte „Robustheit“ der HX-2 hat, die seinen Ausführungen zufolge „positiv aus der Masse heraussticht“, sieht der Co-Gründer von Helsing noch Potenzial, die Strike-Drohne stetig in ihrem Kampfwert zu steigern.
Der Fokus liegt dabei jedoch nicht in der Hardware, sondern der Software. Für die Weiterentwicklung der Plattform selbst sieht Köhler keine besondere Notwendigkeit. „Wenn sich die Physik nicht ändert, ist auch keine Optimierung am Flugobjekt notwendig, solange es gut konstruiert ist“, erklärt Köhler. Anpassungen bedürfe es nur, wenn sich die Forderungen – Nutzlastgewicht oder -größe, Reichweite etc. – ändern.
Auch beim Entwicklungstempo auf Komponentenebene sieht der Helsing-Manager langsam, aber sicher Ruhe einkehren. Zu Beginn der russischen Vollinvasion in die Ukraine war die Dynamik sehr hoch, mittlerweile ist diese seiner Meinung nach deutlich abgeflacht.
Bei der Weiterentwicklung der Software denkt Köhler insbesondere an die Weiterbildung der Steuerungssoftware. Anstatt dem Anspruch Ziele – stehend oder in Bewegung – auch bei widrigen Umständen – Wetter, Tarnung, … – zielsicher treffen zu können, soll das System zukünftig dazu befähigt werden, die Schwachstellen des Ziels selbstständig zu erkennen und diese bei der Bekämpfung auszunutzen. Der Panzer soll zukünftig dann nicht nur getroffen werden, sondern die Drohne soll durch Optimierung des Anflugwinkels an genau der Stelle des Panzers einschlagen, wo der Schutz am geringsten ist.
Sobald diese Fähigkeit implementiert ist, sind Köhler zufolge auch weitere Kampfwertsteigerungen denkbar. So könnte beispielsweise untersucht werden, inwieweit die Drohnen automatisiert auf Schutzmaßnahmen des Zieles reagieren und diese dann konterkarieren können. Als ein Beispielszenario nennt er die Blendung der Drohne im Zielendanflug, wenn die Besatzung eines angegriffenen Fahrzeugs die HX-2 bemerkt und die Nebelmittelwurfanlage aktiviert, um die Sichtverbindung zur Drohne zu unterbrechen. In einer solchen Situation könnte die Strike-Drohne mögliche Positionsveränderungen des Fahrzeuges nicht kompensieren und das Ziel schlussendlich verfehlen. Zukünftig könnte das System darauf getrimmt werden, solche Lagen zu erkennen und entsprechend zu handeln. Anstatt den Zielanflug fortzusetzen könnte die Drohne einen erneuten Angriff vornehmen, nachdem sich der Nebel verzogen hat, oder den Angriffswinkel so anpassen, dass die Sichtbehinderung kompensiert wird.
Den Helsing-Software-Ingenieuren wird es somit auch in Zukunft nicht an Arbeit mangeln.
Waldemar Geiger

















