Dual-Use-Synergien

Um UAS-Technologien sowohl für unterschiedliche zivile Anwendungen, wie auch für den militärischen bzw. hoheitlichen Einsatzfall zu flexibilisieren, sollten verschiedene Designfaktoren beachtet werden. Die Gestaltung von UAS hinsichtlich Dual-Use-relevanter Aspekte fördert dabei nicht nur den Einsatz in verschiedenen Anwendungsbereichen, sondern auch bei unterschiedlichen regulatorischen Rahmenbedingungen. Zudem können Synergieeffekte durch die Nutzbarmachung von Technologien aus anderen Sektoren erzeugt werden. Folgende Technologiebereiche und Designrichtlinien haben großes Potenzial für die Dual-Use-Befähigung von UAS:

Offene Architekturen und Interoperabilität

Durch die Nutzung standardisierter, flexibler Softwarearchitekturen, -Plattformen, Schnittstellen und Protokolle wird der Einsatz für unterschiedliche Missionen unterstützt. Dies betrifft sowohl die Steuerungs- wie auch Auswertungssoftware und die interne Datenverarbeitung. Offene und modulare Architekturen sowie einfach austauschbare, möglichst Software-basierte Sensoren sowie Nutzlasten ermöglichen die Interoperabilität zwischen verschiedenen Plattformen und Domänen wie Land, See, Luft und Weltraum. Proprietäre Lösungen sind hierbei zu vermeiden.

Autonomie

Eine gute Skalierbarkeit kann nur durch hoch automatisierte bzw. autonome Systeme ermöglicht werden, beispielsweise indem UAV ihre Missionen weitgehend selbstständig durchführen oder UAV-Schwärme durch kooperative Netzwerke zentral koordiniert werden. Dies erhöht die Einsatzfähigkeit und Flexibilität, reduziert die operativen Kosten und Personalanforderungen und verbessert die Sicherheit für das Personal. Dabei müssen klare Regeln und Schutzmechanismen eingehalten werden, um Missbrauch und Fehler zu verhindern. Zudem müssen die Entscheidungen und Aktionen autonomer Systeme stets für menschliche Akteure transparent und nachvollziehbar bleiben.

Reliable und sichere Datenübertragung

Insbesondere bei militärischen / hoheitlichen Anwendungsfällen ist eine verschlüsselte, zugriff- und manipulationssichere Datenübertragung von höchster Bedeutung. Dies trifft auch im zivilen Bereich zu, wenn beispielsweise personenbezogene Daten übertragen und verarbeitet werden. Durch Cloud-Integration können große Datenmengen flexibel verwaltet werden und die Rechenleistung bedarfsgerecht skaliert werden, allerdings bedarf es hier entsprechend ausgereifter Schutzmechanismen. Zudem unterstützen Cloud-Anbindungen die zivil-militärische Zusammenarbeit. Schlüsseltechnologien für die sichere Datenübertragung sind beispielsweise Ende-zu-Ende-Verschlüsselung, Hash-Funktionen, cybersichere Kommunikationsprotokolle, Frequenzhopping (bietet eingeschränkte Sicherheit), Intrusion-Detection-Systeme, gerichtete Verbindungen und Hardware-basierte Sicherheitsmodule.

Quantencomputing

Auf Quantencomuting basierende Systeme befinden sich derzeit noch in der Entwicklungsphase, bieten aber großes Potenzial für die Realisierung einer cybersicheren Datenübertragung von UAS. Bereits herkömmliche kryptografische Verfahren können durch die hohe Rechenleistung von Quantencomputern und der Technologie der Quantenrandomness (Zufallszahlen durch Quantenprozesse) schneller und effizienter eingesetzt werden. Spezifische Quantentechnologien wie die Quantenkryptografie, die auch Abhörversuche und Manipulationen sichtbar macht, können das Sicherheitsniveau erheblich erhöhen. Herausforderungen bestehen derzeit jedoch in der notwendigen Miniaturisierung (Gewicht, Energieversorgung) und ggf. der Kühlung der Quantencomputer für UAS-Anwendungen. Vielversprechende Ansätze sind beispielsweise Quantennetzwerke, bei denen jedes UAV als Knoten dient, Hybridlösungen mit herkömmlichen und Quanten-Protokollen und die Übertragung von Quantenbits durch Laserstrahlen.