Brainflight: Fliegen mit Gedankenkraft

Mit einer Gehirn-Maschine-Schnittstelle (Brain-Computer-Interface, BCI) statt mit einem Steuerknüppel haben Forscher Probanden ein Flugzeug steuern lassen. Brainflight heißt das Gemeinschaftsprojekt der Technischen Universitäten München (TUM) und Berlin (TUB).

Die Probanden setzen eine Datenkappe auf, in die Elektroenzephalografie-Elektroden (EEG) integriert sind. Die Elektroden erfassen Hirnstromsignale. Ein Algorithmus, den die Forscher vom Team PhyPA (Physiological Parameters for Adaptation) an der TUB entwickelt haben, setzt die Hirnströme in Steuerbefehle um.

Die Münchner haben die Steuerung und die Flugdynamik des Flugzeugs so angepasst, dass Fliegen mit Gedankenkraft möglich wird. Dazu gehört beispielsweise, eine Form der Rückmeldung zu finden: Steuert ein Pilot ein Flugzeug mit dem Steuerknüppel, spürt er einen Widerstand, wenn er das Flugzeug zu stark belastet. Diese Form der Kontrolle fällt bei der Steuerung per BCI weg. Die TUM-Forscher suchen deshalb nach einer Alternative.

Simulatortests

Die ersten Tests mit dem System verliefen bereits vielversprechend: Die Forscher ließen sieben Testpiloten mit BCI im Simulator antreten. Die Probanden hatten unterschiedliche Vorkenntnisse. Einer von ihnen hatte noch nie in einem Cockpit gesessen.

• 

Projekt Brainflight: Der Proband setzt eine Datenkappe auf... (Foto: A. Heddergott/TU München)

Die Forscher waren überrascht, wie gut Probanden das Flugzeug steuerten. Teilweise hätten sie so genau gesteuert, dass sie damit die Flugscheinprüfung hätten bestehen können. Einige hätten den Landeanflug auch bei schlechter Sicht geschafft. Einer sei nur wenige Meter neben der Mittellinie aufgesetzt. "Einer der Probanden konnte acht von zehn vorgegebenen Kursen mit einer Abweichung von nur 10 Grad folgen", erzählt Projektleiter Tim Fricke, Luft- und Raumfahrtingenieur an der TUM.

Einfacher fliegen

"Durch die Hirnsteuerung könnte das Fliegen an sich einfacher werden", sagt Fricke. Das könne zum einen mehr Menschen den Zugang zum Fliegen eröffnen. Zum anderen könne es professionelle Piloten entlasten und so das Fliegen sicherer machen. "Die Piloten hätten außerdem mehr Bewegungsfreiheit, um andere manuelle Aufgaben im Cockpit zu übernehmen."

Die Forscher wollen die Ergebnisse von Brainflight beim Deutschen Luft- und Raumfahrtkongress vorstellen. Der Kongress findet vom 16. bis 18. September 2014 in Augsburg statt.