Über Himmel, Meere und Schlachtfelder hinweg entsteht eine neue Art von Formation: nicht aus Piloten und Trupps, sondern aus intelligenten Maschinen, die perfekt koordiniert agieren. Autonome Schwärme definieren neu, wie Nationen Macht projizieren, Vermögenswerte schützen und in Echtzeit auf Bedrohungen reagieren. Dies schafft eine Dringlichkeit, autonome Systeme zu entwickeln, die denken, kommunizieren und als Einheit handeln können.
Verteidigungsorganisationen weltweit investieren massiv in Schwarm-Autonomie. Das DARPA-Programm OFFensive Swarm-Enabled Tactics (OFFSET) hat Schwärme von Hunderten unbemannten Luft- und Bodenfahrzeugen demonstriert, die gemeinsam Aufklärungs- und Angriffsmissionen durchführen. Die Royal Navy treibt eigene autonome Initiativen voran und setzt KI-koordinierte Über- und Unterwasserfahrzeuge für Minenabwehr ein, etwa durch Programme wie RNMB Ariadne und Thales’ autonomes Minensuchsystem. Gleichzeitig investieren die NATO und der Europäische Verteidigungsfonds stark in softwaredefinierte Schwarmfähigkeiten, die sich dynamisch an neue Bedrohungen anpassen.
All diese Programme führen zu derselben Schlussfolgerung: Die Überlegenheit in der Verteidigung wird durch Software bestimmt. Je autonomer und vernetzter die Systeme werden, desto mehr entsteht der eigentliche Wettbewerbsvorteil durch den Code, der das Systemverhalten steuert, und die Daten, die die Entscheidungsfindung antreiben.
Komplexität im großen Maßstab meistern
Schwarm-Autonomie verändert alles in der Entwicklung von Verteidigungssystemen. In einem Schwarm arbeiten Dutzende autonome Luft-, Land- oder Seeplattformen zusammen, um gemeinsame Ziele zu erreichen. Jede autonome Plattform muss mehrere Anforderungen erfüllen – von Kommunikation und Cybersicherheit bis hin zu Missionslogik und Mensch-Maschine-Interaktion.
Eine einzige Änderung in der Missionslogik oder Kommunikationsarchitektur kann Kaskadeneffekte im gesamten Schwarm auslösen und emergente Verhaltensweisen erzeugen, die erst bei Tests oder im Einsatz sichtbar werden. Werden Sicherheitsanforderungen und die Notwendigkeit zur kontinuierlichen Anpassung an die Umgebung hinzugefügt, wird die ingenieurtechnische Herausforderung noch größer.
Systemverhalten vor dem Bau definieren
Model-Based Systems Engineering (MBSE) hilft Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungsorganisationen, diese Risiken zu minimieren, indem es eine systemweite Sicht darauf ermöglicht, wie autonome Systeme miteinander interagieren sollen. Teams können Kommunikationsflüsse, Entscheidungslogik und Missionsverhalten in einer vernetzten SysML-Umgebung modellieren, um Schwarmdynamik zu analysieren und Abhängigkeiten vor physischen Tests aufzudecken.
Den Digital Thread verbinden
Verhaltensanalysen eines Systems bringen nur dann einen Mehrwert, wenn sie mit Programmvorgaben und Systemgrundlagen übereinstimmen. Um Verhaltensanalysen in eine zuverlässige, zertifizierbare Fähigkeit zu überführen, müssen Systemmodelle mit Anforderungen, Verifikationsdaten und dem Produktkontext verbunden bleiben.
Codebeamer ermöglicht diesen vernetzten Ansatz, indem Anforderungen, Risiken und Verifikationsnachweise in einer kontrollierten Umgebung zusammengeführt werden. In Verbindung mit PTC Modeler können Teams jedes Verhaltensmodell bis zur ursprünglichen Anforderung zurückverfolgen, um zu verstehen, wie Systemänderungen Sicherheit, Compliance oder Missionsziele beeinflussen. Windchill vervollständigt den Digital Thread, indem Konfigurationen, Änderungshistorien und Systemkontexte über Hardware- und Softwarebereiche hinweg verwaltet werden, sodass jede Aktualisierung mit der richtigen Konfiguration und Version des Systems verknüpft bleibt.
Validierung von Multi-Agent-Verhalten
Die Einbindung von Verhaltensmodellen in Simulationswerkzeuge wie MATLAB/Simulink, Ansys oder STK ermöglicht es Ingenieurteams, Missionsszenarien zu testen und die Schwarmleistung unter realistischen Bedingungen zu bewerten. Mit PTC Modeler können Systemingenieure kollektive Verhaltensweisen früher validieren, Systemlogik anhand von Simulationsergebnissen verfeinern und die vollständige Rückverfolgbarkeit zu Systemanforderungen in Codebeamer und Windchill sicherstellen.
Kontinuierliche Innovation unterstützen
Schwarmtechnologie entwickelt sich rasant. Verteidigungsorganisationen verfeinern laufend Algorithmen, ändern Missionsregeln und aktualisieren Plattformen. Die kollaborative MBSE-Umgebung von PTC unterstützt diese Agilität durch eine modulare, offene und wiederverwendbare Systemarchitektur, die es Ingenieuren ermöglicht, Missionslogik zu aktualisieren oder neue Funktionen hinzuzufügen, ohne das gesamte Modell neu zu erstellen.
Den Schwarm entwickeln
Die Fähigkeit, autonome Systeme schnell, sicher und verantwortungsvoll zu entwerfen und zu koordinieren, prägt die nächste Generation der Verteidigung. Durch die Integration digitaler Engineering-Tools, die Designabsicht, Testdaten und operative Erkenntnisse verbinden, können Ingenieurteams anpassungsfähige Systeme liefern und gleichzeitig höchste Sicherheits- und Compliance-Standards einhalten.
Innovationen mit Missionsgeschwindigkeit
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