ISR Manager Application

Ressourcenoptimale Sensoreinsatzplanung

Zur Maximierung des Nutzens heutiger ISR (Intelligence, Surveillance and Recon­naissance) Systeme ist eine verbesserte Planung der Informationsgewinnung unerlässlich. Dazu wurde eine zweistufige Methode für die Ressourcen-optimale Sensoreinsatzplanung in Zusammenarbeit mit Fachexperten der militärischen ISR-Domäne entwickelt. Diese stellt die Basis für das rechnergestützte Assistenzsystem »ISR Manager Application« dar.

Zuordnung von ISR-Ressourcen zu Aufklärungszielen in zwei Schritten.
Interaktive Vorauswahl und Eignungsprüfung von ISR-Ressourcen für das Aufklären der jeweiligen Ziele.
Darstellung der Planungsergebnisse als Overlay über der Karte (Mitte), in der Zeitachse (Balkendiagramm unten) und als Text (rechts).

Herausforderungen

Um mit der zunehmenden Komplexität heutiger Bedrohungen effektiv umgehen zu können, benötigen Entscheidungsträger einen hohen Grad an Situationsbewusstsein. Angemessene und rechtzeitig gelieferte Informationen bilden die Grundlage dafür. Die Deckung der Nachfrage nach diesen Informationen erfordert einen effektiven und effizienten Einsatz der zur Verfügung stehenden ISR-Systeme.

Eine Steigerung von Effizienz und Effektivität des Einsatzes von ISR-Systemen kann durch eine verbesserte Einsatzplanung im Bereich des (Joint) ISR erreicht werden. Eine Analyse der relevanten operationellen Prozesse und Diskussionen mit ISR-Experten zeigen die Notwendigkeit eines rechnergestützten Assistenzsystems zur Unterstützung des ISR-Management-Personals bei der Ressourcen-optimalen Sensoreinsatzplanung auf.

Diese Unterstützung muss so erfolgen, dass der Prozess der Auswahl von ISR-Ressourcen und deren Zuordnung zu Aufklärungszielen möglichst automatisiert erfolgt, die Zuord­nung aber jederzeit nachvollzogen werden kann. Auch muss die Entscheidungsbefugnis explizit beim ISR-Management- Personal verbleiben.

Methoden und Lösung

Die kombinatorische Problematik bei der Auswahl, Zuord­nung und Optimierung des Einsatzplans von ISR-Ressourcen bedingt einen hohen Rechenaufwand. Daher wurde als Basis für das Assistenzsystem »ISR Manager Application« ein zweistufiger Ansatz für die rechnergestützte Sensoreinsatz­planung erarbeitet.Im ersten Schritt erfolgt die interaktive Vorauswahl und Eignungsprüfung von ISR-Ressourcen für das Aufklären der jeweiligen Ziele. Die Vorauswahl erfolgt anhand der zeitli­chen Verfügbarkeit und der Fähigkeiten der Ressourcen wie z. B. Standzeit, Reichweite, Abstandsfähigkeit und unter­stützte IMINT-Disziplinen. Die Vorauswahl ist als eine Filter­kette realisiert. Innerhalb der Kette arbeiten die einzelnen Filter unahängig voneinander auf der Menge der verfügba­ren ISR-Ressourcen. Jeder Filter implementiert bestimmte Auswahlkriterien in Bezug auf das jeweilige Aufklärungsziel. Das Ergebnis ist eine Liste geeigneter ISR-Ressourcen für jedes Ziel. Diese Liste stellt auch eine vorläufige Zuordnungder Ressourcen zu den jeweiligen Zielen dar und dient als Eingangsdatensatz für den nächsten Schritt.Der zweite Schritt umfasst die automatische Zuordnung der ISR-Ressourcen zu den Zielen und die zeitliche Einplanung der Informationsgewinnung auf Basis von Optimierungsver­fahren aus dem Operations Research. Dabei werden spezi­fische Randbedingungen wie z. B. Zeitfenster, Prioritäten, notwendige Fähigkeiten der Ressourcen hinsichtlich der Ziele etc. berücksichtigt.

Darüber hinaus werden Kostenfaktoren wie die Minimierung der potentiellen Wartezeit aller Ressourcen bei der Zielankunft, die Minimierung der gesamten Betriebszeit aller eingesetzten ISR-Ressourcen sowie die Maximierung der Anzahl der aufgeklärten Ziele optimiert.

Das umgesetzte Planungsverfahren erlaubt die Lösungs-berechnung von Planungsproblemen im Kontext der Langzeitplanung »Deliberate Planning«, der Kurzzeitplanung »Ad-Hoc Planning« wie auch im Kontext der dynamischen Planung »Dynamic Planning«.

 

Abteilung IAS des Fraunhofer IOSB

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