Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRRadar, elektronische Kampfführung und Kommunikation sind drei wichtige Funktionen von modernen multifunktionalen Hochfrequenzsystemen (RF). Im EU-Projekt CROWN wurde ein Demonstrator entwickelt, der dies gleichzeitig auf einer Apertur vereint. Das Fraunhofer FHR entwickelte dafür ein neuartiges Ressourcenmanagement.
Der Schutz vor Drohnenangriffen ist für die Sicherheit und Infrastruktur eines Landes essenziell. Das Projekt “European active electronically scanned array with Combined Radar, cOmmunications, and electronic Warfare fuNctions for military applications”, kurz CROWN, leistet hierzu einen entscheidenden Beitrag zur europäischen Sicherheit. Das System für Drohnen und Kampfflugzeuge vereint drei Grundfunktionen: Radar, Kommunikation und elektronische Kampfführung. CROWN wird es sogar ermöglichen, alle diese Funktionen gleichzeitig auszuführen.
Die Kombination dieser Funktionen in einem kompakten und leichten Gerät ist bisher einmalig in einem europäischen System. Im Auftrag der EU-Kommission im Rahmen der Pre-paratory Action on Defence Research (PADR) 2019 arbeitet das Fraunhofer FHR seit 2021 mit zehn europäischen Partnern aus Industrie und Forschungseinrichtungen zusammen. Dabei konnten die Forschenden auch zeigen, wie eine resiliente EU-Lieferkette zur Stärkung technologischer Souveränität aufgebaut werden kann. Nach dem Abschluss von CROWN startete 2025 das Nachfolgeprojekt SCEPTER, an dem das Fraunhofer FHR erneut maßgeblich beteiligt ist.
Ressourcenmanagement wird um Antennenanteil erweitert
Das Fraunhofer FHR entwickelte das Ressourcenmanagement für CROWN. Betrachtet werden dabei klassischerweise:
- die Zeit auf der Antenne
- die verfügbare Energie
- oder die benötigte Rechenleistung.
CROWN fügt dem eine weitere Dimension hinzu: Das System soll auf verschiedenen Teilen der Antenne verschiedene Aufgaben gleichzeitig durchführen können. Dadurch entsteht mit dem Antennenanteil nun auch die Ressource für maximale Effizienz und Flexibilität
Künstliche Intelligenz ermöglicht effizientere Lösungen
Die Ressourcenallokation basiert auf einem Quality-of-Service-Ansatz welcher seinen Ursprung in der Telekommunikation hat und mittlerweile in vielen Bereichen erfolgreich eingesetzt wird. Dabei entsteht ein Optimierungsproblem, welches im Normalfall nur mit hohem Rechenaufwand zu lösen ist.
Für eine deutlich effizientere Lösung verwendet das Fraunhofer FHR Methoden aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz (KI), wie zum Beispiel Reinforcement-Learning. Um das Problem der Zuteilung der Antennenelemente zu lösen, wurde ein Verfahren auf Basis des leistungsstarken Monte-Carlo-Tree-Search entwickelt.
Das Fraunhofer FHR validiert das Ressourcenmanagement in CROWN mit Unterstützung einer Simulationsumgebung CoRaSi (Cognitive Radar Simulator). Diese wird am Institut stetig weiterentwickelt. Mit CoRaSi lassen sich bestehende und zukünftige RF-System virtuell abbilden. In beliebigen Szenarien können neue Algorithmen wie Tracking, Klassifikation und eben auch Ressourcenmanagement getestet werden.
Folgeprojekt führt Entwicklung weiter
Die Funktionsfähigkeit des CROWN-Demonstrators wurde der Europäische Verteidigungsagentur (EDA) und den Verteidigungsministerien der sieben beteiligten Nationen im Rahmen einer Labordemonstration präsentiert. Diese stellte gleichzeitig den Abschluss des Projekts dar. Im Dezember 2025 startete mit SCEPTER das Nachfolgeprojekt mit 14 Europäischen Partnern im Rahmen des European Defence Fund (EDF). Eine zukünftige Einsatzmöglichkeit des Systems sind zum Beispiel unbemannte, fliegende Plattformen, da diese sehr hohe Anforderungen an Size, Weight and Power (SWaP) haben. Das Fraunhofer FHR übernimmt hier erneut eine zentrale Rolle bei der Entwicklung und Integration des Ressourcenmanagements für reale Systeme.