ARES Forschungsprojekt
Kunde
BMBF-Forschungsprojekt
Konsortium
UseTree, Fraunhofer HHI, Sensys
Zeitraum
2022-2025
Rolle
Designer
Aufgaben
Konzept, UX-Design, UI-Design, Interaction Design, Prototyping, Entwicklungsbegleitung
Projektübersicht
ARES – Augmented Reality Assistenztechnologien für die Sicherheits- und Effizienzoptimierung in der Kampfmittel-Sondierung.
Die Anzeige- und Assistenzwerkzeuge sollen in der gesamten Prozesskette der Kampfmittelräumung eingesetzt werden und die Nutzer:innen dabei unterstützen, ihre Aufgaben effizienter, sicherer und qualitativ hochwertiger zu bearbeiten.
Projektziele
Unter Feldbedingungen bedienbar
Ein Interaktionskonzept, das mit einer freien Hand und Blick am Boden funktioniert.
Daten ins Blickfeld bringen
Messwerte per AR dort anzeigen, wo gearbeitet wird, statt auf einem separaten Gerät.KI-gestützte Kartenauswertung
Messdaten per KI interpolieren und die Karte live nach der Messung bereitstellen.Sicherheit erhöhen
Die Prozesskette der Kampfmittelräumung sicherer machen, von Planung über Sondierung bis Entschärfung.
Panels im Raum
Bevor eine Messung beginnt, muss der Auftrag festgehalten sein. Das Projektpanel führt Datum und Ort zusammen und trennt die beiden Phasen der Arbeit, Sondierung und Freilegung, mit der jeweiligen Anzahl angelegter Felder.
Die Panels schweben frei im Raum und sind nicht am Blickfeld verankert. Sie lassen sich dort platzieren, wo sie nicht im Weg sind, und über eine kleine Werkzeugleiste ein- und ausblenden.
Das Feld im Blick behalten
Bevor eine Messung beginnt, muss der Auftrag festgehalten sein. Das Projektpanel führt Datum und Ort zusammen und trennt die beiden Phasen der Arbeit, Sondierung und Freilegung, mit der jeweiligen Anzahl angelegter Felder
Die Panels schweben frei im Raum und sind nicht am Blickfeld verankert. Sie lassen sich dort platzieren, wo sie nicht im Weg sind, und über eine kleine Werkzeugleiste ein- und ausblenden.
Interaktionskonzept
Die SBL10 von SENSYS, ein Handgerät zur Suche nach ferromagnetischen Objekten im Erdboden, muss in gleichmäßigen, parallelen Bahnen geführt werden, sonst entstehen Lücken in den Messdaten. Eine Hand hält das Gerät, der Blick geht zum Boden.
Die Führung liegt deshalb als räumliches Element in der Umgebung. Eine farbige Bahn markiert den Weg, eine senkrechte Ebene hält die Spurgrenze auch bei angehobenem Blick sichtbar. Die Farbe zeigt an, ob korrigiert werden muss, die graue Linie den aktuellen Zustand des Magnetometers. Auch die Neigung wird dabei zurückgemeldet, sodass sich das Gerät während der Messung ausrichten lässt.
Entstanden sind mehrere Assistenten, die dieselbe Aufgabe unterschiedlich lösen. Fachanwender haben alle Varianten getestet und zurückgemeldet, welche im Feld helfen und welche stören. Nicht jede Variante, die im Modell überzeugte, hat sich in der Anwendung bewährt.
Aus der Perspektive des Anwenders
Was am Bildschirm überzeugt, muss sich in der Brille bewähren. Diese Aufnahmen entstanden im Labor des Fraunhofer HHI, direkt aus der AR-Brille heraus, aus derselben Blickrichtung, die auch beim Sondieren gilt: nach unten, auf das Gerät und den Boden.
Der Rahmen markiert die aktuelle Bahn, die farbige Linie darin zeigt, ob das Gerät auf Kurs liegt. Rot heißt Abweichung, grün heißt korrekt geführt. Was bereits erfasst ist, bleibt als grüne Fläche auf dem Boden liegen, sodass der Fortschritt über mehrere Bahnen hinweg sichtbar bleibt.
Sichtbar wird hier auch, was am Bildschirm nicht auffällt. Die Darstellung muss auf dunklem, ungleichmäßigem Untergrund lesbar bleiben, ohne den Blick auf das Gerät und seine Anzeige zu verdecken. Genau diese Balance war der Grund, mehrere Varianten zu bauen und sie zunächst im Labor, später im Feld zu prüfen.
Von der Messspur zur Karte
Der Weg von der Messung zur Karte führt über zwei KI-Schritte. Die erste rastert das Messergebnis und entrauscht es, die zweite hebt aus dem bereinigten Bild die Verdachtspunkte hervor.
Entwickelt wurden diese Verfahren vom Fraunhofer HHI. Entscheidend für die Gestaltung war ihre Geschwindigkeit: Die Auswertung findet direkt im Feld statt, nicht erst später im Büro.
Oben die tatsächliche Messung: Farbwerte entlang der Spuren, die beim Sondieren gelaufen wurden. Dazwischen liegt nichts, denn gemessen wird nur dort, wo das Gerät geführt wurde.
Darunter das Ergebnis. Aus den einzelnen Spuren entsteht eine zusammenhängende Karte, in der Auffälligkeiten als Farbflächen lesbar werden. Erst diese Karte ist die Grundlage für die Bewertung durch Truppführer und Feuerwerker.
Karte auf dem Boden
Nach der Sondierung folgt die Freilegung. Die Karte wird direkt auf die Fläche projiziert, Fähnchen markieren die Verdachtspunkte an ihrer tatsächlichen Position. Der Übertrag von der Karte ins Gelände fällt damit weg
Dieselben Informationen liegen in drei Darstellungen vor: Karte für den räumlichen Überblick, Liste für die systematische Abarbeitung, Notizen für Beobachtungen vor Ort. Beide Ansichten ergänzen sich, die eine für den Überblick, die andere für die Arbeit am Fundort.
Vom Verdachtspunkt zum Objekt
Aus einem Verdachtspunkt wird ein Objekt mit eigenen Daten, sobald er gefunden ist. Das Informationsfenster erscheint direkt über dem Fähnchen und stellt berechnete Werte neben die Messdaten, aus denen sie stammen. So bleibt erkennbar, worauf eine Schätzung zu Tiefe, Durchmesser und Volumen tatsächlich beruht.
Dokumentiert wird ebenfalls am Ort. Neben Text lassen sich Sprachnotizen aufnehmen, jeweils mit Datum und Uhrzeit. Im Feld ist das die verlässlichere Eingabe, denn eine belegte Hand und schlechtes Wetter machen das Tippen mühsam, das Sprechen nicht.
Test unter realen Einsatzbedingungen
Im April 2025 wurde der ARES-Demonstrator auf dem ehemaligen Truppenübungsplatz in Wittstock getestet. 15 Teilnehmende, Sondierer, Truppführer und Feuerwerker, erprobten das System unter realen Einsatzbedingungen. Geprüft wurden Bedienbarkeit und Akzeptanz von Augmented Reality in der Kampfmittelräumung.
Die Rückmeldungen fielen äußerst positiv aus. Die Nutzenden kamen sehr gut mit Workflow und Oberfläche zurecht, es traten nur kleinere, leicht behebbare Usability-Probleme auf, und Bewegungsübelkeit blieb aus. Einschränkungen zeigten sich bei der Brille, etwa bei Regen oder starker Sonneneinstrahlung.
Sichtbarkeit in der Fachwelt
ARES wurde über die Projektlaufzeit sowohl in der Branche als auch in der Forschungsgemeinschaft gezeigt.
Fachtagung „Kampfmittelbeseitigung" 2024, Vortrag und Akzeptanztestung
Konferenz „Mensch und Computer" 2024 in Karlsruhe, Paper und Vortrag
„Geotreffen Tauber" 2024, Vortrag vor Geophysikern
„Future of Industrial Usability" 2024 in Würzburg
IEEE VR 2025 in Saint-Malo, ausgewählt unter die weltweit besten XR Research Demos
Fachtagung „Kampfmittelbeseitigung" 2025, Invited Talk und Projektstand
IEEE SMC 2025 in Wien, Ergebnisse zur KI-gestützten Auswertung