Unbemannte Luftfahrzeuge gehören mittlerweile zum Standardrepertoire der heutigen Streitkräfte. Obwohl auch ein Bedarf an landgestützten Systemen besteht, werden unbemannte Bodenfahrzeuge aufgrund der noch nicht etablierten technologischen Reife für den Einsatz im unwegsamen Gelände ohne entsprechende verkehrstechnische Infrastruktur noch nicht eingesetzt bzw. sind erst in einem frühen Erprobungsstadium. Im gewerblichen (zivilen) Bereich ist die technische Entwicklung bereits weit fortgeschritten und die virtuelle Erprobung hochautomatisierter Fahrzeuge findet dort bereits statt. Im militärischen Bereich befindet sich der Stand der Technik immer noch auf der bemannten bzw. teleoperierten Fahrzeugführung. Zu den besonderen Herausforderungen für die Inbetriebnahme automatisierter, militärischer Fahrzeuge im Gelände zählen die robuste Hinderniserkennung, die intelligente Pfadplanung und die sichere Manöverdurchführung. Um diese Funktionen effizient zu entwickeln und in einer Vielzahl von Szenarien (z.B. Witterungsbedingungen, Hindernisse, Bewuchs) zu testen, bedarf es virtueller Validierungs­methoden.

Das Hauptziel des Projekts VIVALDI ist die Bereitstellung einer einsatzfähigen und voll funktionierenden Simulationslösung für die virtuelle Validierung automatisierter Fahrzeugsteuerungen für Geländefahrten. Als Input in die Simulationsumgebung werden das relevante Fahrzeugmodell, eine anpassbare Sensorumgebung, ein der realen Umgebung entnommenes Geländemodell und der Pfadplanungsalgorithmus eingegeben.

Diese Lösung wird anhand von prototypischen Modellen und konkreten Einsatzszenarien demonstriert und kann nach dem Projektende durch den Bedarfsträger bzw. dessen technologische Partner genutzt oder auch an neue Umgebungen angepasst werden. Das Hauptziel wird durch die effiziente Weiterentwicklung der Ergebnisse und Methoden des FORTE-Projekts MOSKITO erreicht. Aufbauend auf relevanten Vorarbeiten und einer State-of-the-Art-Analyse beschäftigt sich das Projekt mit den folgenden Herausforderungen und Forschungsfragen:

1. Welche Methoden und Tools müssen eingesetzt bzw. weiterentwickelt werden, um eine autonome Fahrzeugsteuerung im Gelände mittels Simulation zu validieren und zu optimieren?
2. Welche vorhandenen Methoden und Tools können dazu eventuell weiterentwickelt werden, um den erforderlichen Entwicklungsaufwand gering zu halten?
3. Wie ist eine recheneffiziente „Closed-Loop“-Simulationslösung umzusetzen, um bis zu acht hochaufgelöste, virtuelle Kamerastreams simultan für die Fahrzeugsteuerung zu verarbeiten?
4. Welche KPIs (Key Performance Indicators) sind für die virtuelle Validierung und Qualitätsprüfung autonomer Fahrzeugsteuerungsmodelle im Gelände am geeignetsten?

Das Ergebnis des Projekts ist eine modulare Simulationslösung für die Nutzung durch das BMLV für Forschung, Entwicklung und Erprobungen. Der flexible Aufbau der Simulation ermöglicht die Integration unterschiedlicher Fahrzeug-, Sensor-, Steuerungs- und Umgebungsmodelle. Dem Bedarfsträger wird somit eine Plattform zur Verfügung gestellt, die adaptiert und erweitert werden kann. Durch eine virtuelle Validierung wird die Bewertung vollautomatisierter Fahrfunktionen erst umfänglich möglich gemacht.