Anzeige: KI sagt Bundeswehr das Weltraumwetter voraus

Viele Firmen haben längst den Nutzen künstlicher Intelligenz (KI) für ihre Geschäftsmodelle erkannt. Wie die Bundeswehr KI wirksam einsetzen könnte, erprobt sie mit der BWI als Digitalisierungspartner.

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Mittels künstlicher Intelligenz könnte die Bundeswehr künftig präzise Vorhersagen für das Weltraumwetter erstellen.
Mittels künstlicher Intelligenz könnte die Bundeswehr künftig präzise Vorhersagen für das Weltraumwetter erstellen. (Bild: Adobe Stock)

Besonders bei der Erstellung von Lagebildern hat sich der KI-Ansatz für die deutschen Streitkräfte als vielversprechend erwiesen. Marine, Luftwaffe und Heer sind für die Erfüllung ihrer Aufgaben auf zuverlässige Lagebilder angewiesen. Doch mittlerweile erstreckt sich der Handlungsraum der Bundeswehr nicht mehr nur auf Wasser, Luft, Land und Cyberspace, sondern auch auf das All: Mit dem Weltraumkommando der Luftwaffe sichert die Bundeswehr mit Hilfe von aussagekräftigen Lagebildern den Weltraum ab.

Mit Machine-Learning-Methoden zur Weltraumwettervorhersage

Der Cyber Innovation Hub der Bundeswehr (CIHBw) erprobt für Anwendungsfälle im Weltraum zwei Tools, die die Erstellung von Lagebildern effizienter machen könnten. Dabei sind die Fachleute gemeinsam mit dem Data-Analytics-Team der BWI und dem Systemzentrum 25 der Luftwaffe für das Weltraumlagezentrum unterwegs - ein eingespieltes Team. Ihre Aufgabe: KI trainieren, und zwar mit Machine-Learning-Methoden. Das heißt: KI lernt mit Hilfe von mathematischen Algorithmen aus den bisher gewonnenen Daten und wendet sie selbstständig auf künftige Berechnungen an.

Konkret geht es dabei unter anderem um die Vorhersage des Weltraumwetters. Explosionen auf der Sonne und die daraus resultierenden Plasma-Eruptionen, auch Sonnenstürme genannt, stoßen Milliarden Tonnen elektrisch geladener Teilchen aus und beeinflussen damit das Magnetfeld der Erde. Sie sind zum Beispiel für die Entstehung der spektakulären Polarlichter verantwortlich - können aber auch Satelliten und andere technische Infrastrukturen im All empfindlich stören. Auf terrestrische Geräte und Anlagen können sich die geomagnetischen Stürme ebenfalls negativ auswirken: Elektrische Versorgungsnetze auf der Erde, der Funkverkehr, das Internet oder die Bordelektronik von Flugzeugen haben dann mit Ausfällen und Störungen zu kämpfen. Käme es zu einem längeren Strom- oder Internetausfall, hätte dies vor allem gravierende wirtschaftliche Folgen. Schlimmstenfalls wären durch das Weltraumwetter aber auch Menschenleben gefährdet, weil zum Beispiel technische Geräte in Krankenhäusern nicht mehr richtig funktionieren oder Flugzeuge navigationsunfähig werden.

Mit einer präzisen Weltraumwettervorhersage können solche Auswirkungen durch vorbeugenden Schutz der Technik vermieden oder zumindest abgeschwächt werden. Dafür werden im Weltraum mit Hilfe von Sensoren Daten erhoben, ausgewertet und für Prognosen herangezogen. Eine KI könnte aus den erhobenen Datenströmen lernen und die Berechnung eigenständig durchführen. Bei einem Ausfall der Sensoren kann die KI die fehlenden Werte durch selbst berechnete ersetzen. Somit bleibt das Weltraumlagezentrum handlungsfähig und kann zum Beispiel Satelliten auf das für deren Umlaufbahnen berechnete Wetter vorbereiten.

Satelliten und Weltraumschrott: KI hilft, Kollisionen zu vermeiden

Neben dem Weltraumwetter stellt noch eine andere Tatsache ein mögliches Risiko im Weltall dar: Sogenannte Low-Earth-Orbit-(LEO-)Objekte, unter anderem Satelliten, Asteroiden oder Weltraumschrott, ziehen im Weltraum ihre Bahnen - und können dabei mit wertvoller Weltraumtechnik kollidieren. Etwa 30.000 Objekte mit einem Durchmesser von mehr als zehn Zentimetern sind aktuell bekannt und katalogisiert, eine Vielzahl an weiteren Objekten kreist unerkannt im Orbit. KI erkennt mit Hilfe von maschinellen Lernverfahren Muster in den Bahnbewegungen der Objekte und kann so ihren Bewegungsradius präzise vorhersagen. Damit soll es in Zukunft möglich sein, drohende Kollisionen sehr genau zu prognostizieren, um frühzeitig Maßnahmen dagegen zu ergreifen.

Die BWI evaluiert bereits seit 2018 Einsatzmöglichkeiten und Vorteile der künstlichen Intelligenz für Anwendungsgebiete in der Bundeswehr und treibt praxisrelevante KI-Lösungen für die Truppe voran. Die BWI-eigenen Innovationseinheiten BWI innoX und Cyber Innovation Hub der Bundeswehr (CIHBw) erproben den Einsatz von KI aktuell in verschiedenen Szenarien. Sie arbeiten gemeinsam mit anderen Bereichen der BWI am Ausbau der Infrastruktur, um den Einsatz von KI in der Bundeswehr zu erleichtern.

KI-Anwendungen für Deutschland mitgestalten: IT-Experten gesucht

KI für Weltraumlagebilder ist eines von vielen Erprobungsfeldern der BWI. Als Digitalisierungspartner der Bundeswehr treibt die BWI mit neuen Technologien und innovativen IT-Anwendungen die digitale Transformation der Truppe voran. Dabei sucht sie ständig nach motivierten Menschen, die diese mitgestalten möchten. Attraktive Leistungen wie orts- und zeitflexible Arbeitsmodelle, individuelle Weiterbildungen, persönliche Coachings, marktgerechte Vergütung und eine ausgezeichnete Altersvorsorge sind bei der BWI selbstverständlich. Neugierig geworden? Mehr dazu steht auf der Karriereseite der BWI.

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