Wie wird eine maritime Drohne über große Entfernungen gesteuert?

Eine maritime Langstreckendrohne kann viele Stunden über dem Nordatlantik oder der Ostsee kreisen, obwohl sich ihre Besatzung möglicherweise Hunderte oder sogar Tausende Kilometer entfernt in einer Bodenstation befindet. Möglich wird das durch die Verbindung von Satellitenkommunikation, automatisierter Flugregelung und einer ständig besetzten Kontrollstation.

Dabei wird die Drohne nicht wie ein ferngesteuertes Modellflugzeug permanent mit einzelnen Steuerbewegungen gelenkt. Die Fernpiloten geben Flugweg, Höhe, Geschwindigkeit und Missionsvorgaben vor. Ein Autopilot an Bord setzt diese Befehle um und stabilisiert das Luftfahrzeug. Über die Datenverbindung erhält die Bodenstation gleichzeitig Informationen über Position, Flugzustand und technische Systeme.

Die Drohne ist nur ein Teil des Systems

Im alltäglichen Sprachgebrauch wird häufig nur das unbemannte Flugzeug als Drohne bezeichnet. Technisch gehört jedoch ein ganzes System dazu. Ein Remotely Piloted Aircraft System, kurz RPAS, umfasst mindestens:

• das unbemannte Luftfahrzeug,
• eine oder mehrere Fernpilotenstationen,
• die Datenverbindung zwischen Station und Luftfahrzeug,
• Navigations- und Kommunikationssysteme,
• Missionssensoren sowie
• Einrichtungen für Start, Landung und technische Betreuung.

Erst das Zusammenspiel dieser Komponenten ermöglicht einen sicheren Langstreckenbetrieb. Die Internationale Zivilluftfahrtorganisation ICAO und die Europäische Agentur für Flugsicherheit EASA bezeichnen die Verbindung für die Flugführung als Command-and-Control-Link, kurz C2-Link.

Direkte Funkverbindung in der Nähe

Befindet sich eine Drohne in der Nähe ihrer Kontrollstation, kann sie über eine direkte Funkverbindung gesteuert werden. Dabei müssen sich die Antennen von Bodenstation und Luftfahrzeug grundsätzlich innerhalb ihrer gegenseitigen Funkreichweite befinden.

Diese Verbindung wird als Line of Sight, kurz LOS, bezeichnet. Sie besitzt eine vergleichsweise geringe Verzögerung und eignet sich beispielsweise für kleinere Drohnen, den Betrieb in Küstennähe oder Start und Landung an einem vorgeschobenen Einsatzort.

Mit zunehmender Entfernung wird die Erdkrümmung zum Problem. Selbst wenn die Drohne in großer Höhe fliegt, verschwindet eine weit entfernte Bodenstation irgendwann unter dem Funkhorizont. Über dem offenen Meer fehlen zudem terrestrische Mobilfunk- oder Datennetze, die als Alternative genutzt werden könnten.

Für Langstreckenmissionen ist deshalb eine Beyond-Line-of-Sight-Verbindung erforderlich.

Steuerung über Satellit

Bei einer Satellitenverbindung läuft der Datenverkehr nicht unmittelbar zwischen Fernpilot und Drohne. Ein Kommunikationssatellit dient als Relaisstation.

Vereinfacht besteht der Übertragungsweg aus folgenden Stationen:

1. Die Fernpilotenstation erzeugt einen Steuer- oder Missionsbefehl.
2. Der Befehl wird über ein geschütztes Bodennetz an eine Satellitenbodenstation übertragen.
3. Die Bodenstation sendet die Daten zum Kommunikationssatelliten.
4. Der Satellit leitet sie an die Antenne der Drohne weiter.
5. Die Flugsteuerung an Bord prüft und verarbeitet den Befehl.
6. Telemetrie und Statusmeldungen laufen über den umgekehrten Weg zurück.

Eine Antenne unter einer strömungsgünstigen Abdeckung auf dem Rumpf stellt die Verbindung zum Satelliten her. Bei der MQ-9B ist die entsprechende Satellitenkommunikationsanlage an der Oberseite des Rumpfes gut zu erkennen.

Der Satellit steuert die Drohne nicht selbst. Er überträgt lediglich die Daten zwischen dem Luftfahrzeug und der Kontrollstation.

Was über den C2-Link übertragen wird

Der C2-Link dient in erster Linie der sicheren Flugführung. Die Bodenstation übermittelt beispielsweise Vorgaben für:

• Kurs und Flugweg,
• Flughöhe,
• Geschwindigkeit,
• Wegpunkte,
• Warteschleifen,
• Start- und Landeabläufe sowie
• Änderungen des Missionsprofils.

In Gegenrichtung sendet die Drohne ihre Telemetrie. Dazu gehören Position, Höhe, Geschwindigkeit, Treibstoffvorrat, Triebwerkswerte, Zustand der Flugsteuerung und Warnmeldungen.

Die Menge dieser Steuerungsdaten ist vergleichsweise gering. Wichtiger als eine besonders hohe Datenrate sind Zuverlässigkeit, eindeutige Zuordnung und Schutz vor unberechtigtem Zugriff.

Der Autopilot führt die unmittelbare Steuerung aus

Zwischen dem Befehl der Bodenstation und der Bewegung einer Steuerfläche liegt die Flugregelung an Bord. Sie verarbeitet Daten von Trägheitsnavigation, Satellitennavigation, Luftdatensensoren und weiteren Bordsystemen.

Der Fernpilot gibt daher normalerweise nicht jede Bewegung von Querruder, Höhenruder oder Seitenruder einzeln vor. Er weist dem System beispielsweise eine neue Flughöhe oder einen anderen Kurs zu. Der Autopilot berechnet daraus die erforderlichen Steuerbewegungen und hält das Flugzeug stabil.

Diese Arbeitsteilung ist bei einer Satellitenverbindung unverzichtbar. Durch Übertragung, Verarbeitung und Weiterleitung entsteht eine größere Verzögerung als bei einer direkten Funkverbindung. Der Autopilot gleicht diese Verzögerung aus, indem er die schnellen Regelvorgänge unmittelbar an Bord übernimmt.

Die Drohne fliegt dadurch automatisiert, bleibt aber ein ferngesteuertes beziehungsweise ferngelenktes Luftfahrzeug. Die Verantwortung für den Flug liegt weiterhin bei einem ausgebildeten Fernpiloten.

Flugsteuerung und Sensordaten sind nicht dasselbe

Neben dem C2-Link benötigt eine maritime Drohne eine Verbindung für ihre Missionsdaten. Kameras, Infrarotsensoren und Radargeräte können große Datenmengen erzeugen. Hochauflösende Bilder oder bewegte Videodaten benötigen erheblich mehr Übertragungskapazität als ein Kurs- oder Höhenbefehl.

In einem Langstreckensystem lassen sich deshalb mehrere Datenströme unterscheiden:

Nicht jedes Kamerabild muss zur eigentlichen Pilotenstation übertragen werden. Sensordaten können gleichzeitig oder getrennt an eine Auswertezentrale, eine Operationszentrale oder andere Einheiten eines militärischen Verbandes weitergeleitet werden.

Die MQ-9B SeaGuardian konnte bei internationalen Übungen beispielsweise Lageinformationen über Satellitenverbindungen und Link 16 an Schiffe, Flugzeuge und Führungsstellen übermitteln.

Fernpilot und Missionsbesatzung

In der Bodenstation sitzt keine einzelne Person mit einem einfachen Steuergerät. Langstreckendrohnen werden von einer fliegerischen und technischen Besatzung betrieben.

Der Fernpilot ist für die sichere Führung des Luftfahrzeuges verantwortlich. Ein Missions- oder Sensoroperator bedient Kameras, Radar und andere Aufklärungssysteme. Abhängig vom Auftrag können weitere Spezialisten die gewonnenen Daten auswerten.

Die Arbeitsplätze ähneln eher einem modernen Flugzeugcockpit und einer Operationszentrale als einer Modellflugsteuerung. Bildschirme zeigen unter anderem:

• Fluglage und Navigationsdaten,
• Triebwerks- und Systemzustände,
• Wetterinformationen,
• den geplanten Flugweg,
• Sensordarstellungen sowie
• die Qualität der Kommunikationsverbindungen.

Da eine maritime Aufklärungsmission sehr lange dauern kann, lassen sich die Besatzungen während des Fluges ablösen. Auch die Kontrolle des Luftfahrzeuges kann nach festgelegten Verfahren von einer Bodenstation an eine andere übergeben werden.

Start, Mission und Landung

Bei älteren oder einfacheren Systemen befinden sich für Start und Landung häufig Piloten und eine Kontrollstation direkt am Flugplatz. Sie steuern die Drohne zunächst über eine direkte Funkverbindung. Nach dem Steigflug wird die Kontrolle an eine möglicherweise weit entfernte Missionsstation übergeben.

Vor der Rückkehr erfolgt die Übergabe in umgekehrter Richtung. Eine lokale Besatzung übernimmt das Luftfahrzeug und führt die Landung aus.

Moderne Systeme reduzieren diesen Aufwand. Die MQ-9B wurde für automatisierte Starts und Landungen über Satellitenkommunikation erprobt. Dadurch kann dieselbe Kontrollstation grundsätzlich auch Start und Rückkehr begleiten, ohne unmittelbar am Einsatzflugplatz stehen zu müssen.

Welches Verfahren die Deutsche Marine künftig verwendet, hängt von ihrer endgültigen technischen und betrieblichen Konfiguration ab. Einzelheiten zur vorgesehenen deutschen Kommunikationsarchitektur sind öffentlich bislang nicht vollständig beschrieben.

Was geschieht bei einem Verbindungsabbruch?

Ein unbemanntes Flugzeug darf bei einem Verlust der Datenverbindung nicht unkontrolliert weiterfliegen. Deshalb wird bereits vor dem Start ein Verfahren für den sogenannten Lost-Link-Fall festgelegt.

Erkennt das Bordsystem, dass die C2-Verbindung unterbrochen ist, arbeitet die Drohne eine zuvor hinterlegte Ausweichplanung ab. Abhängig von Luftfahrzeug, Mission und Situation kann sie beispielsweise:

• einen festgelegten Kurs einnehmen,
• eine sichere Höhe halten,
• zu einem vorgegebenen Wegpunkt fliegen,
• in einer Warteschleife auf die Wiederherstellung der Verbindung warten,
• zum Ausgangsflugplatz zurückkehren oder
• einen bestimmten Ausweichflugplatz anfliegen.

Die konkrete Route muss mit dem genutzten Luftraum und der Flugsicherung abgestimmt sein. Sie wird während einer langen Mission bei Bedarf aktualisiert, damit das hinterlegte Verfahren zur aktuellen Position und Wetterlage passt.

Parallel versucht das System, die Hauptverbindung wiederherzustellen oder auf einen vorgesehenen Ersatzweg umzuschalten.

Schutz und Ausfallsicherheit

Eine militärische Datenverbindung muss gegen technische Störungen und unberechtigte Zugriffe geschützt sein. Dazu gehören verschlüsselte und authentifizierte Verbindungen, eine fortlaufende Überwachung der Signalqualität sowie voneinander unabhängige Rückfallebenen.

Mögliche Störungen können durch technische Defekte, Wetterbedingungen, unzureichende Satellitenabdeckung oder elektromagnetische Beeinflussung entstehen. Auch die Satellitennavigation kann gestört oder durch falsche Signale beeinflusst werden.

Langstreckendrohnen kombinieren deshalb unterschiedliche Navigationsquellen. Neben der Satellitennavigation stehen unter anderem Trägheitsnavigation, Fluglagen- und Luftdatensensoren zur Verfügung. Die genaue Auslegung der militärischen Schutz- und Ersatzverfahren wird aus Sicherheitsgründen nicht öffentlich beschrieben.

Integration in den allgemeinen Luftraum

Eine maritime Drohne fliegt auf dem Weg in ihr Einsatzgebiet möglicherweise durch denselben Luftraum wie Verkehrsflugzeuge. Der Fernpilot muss deshalb mit der Flugsicherung kommunizieren und die geltenden Flugregeln einhalten.

Moderne Langstreckensysteme besitzen dazu Transponder, Kollisionswarntechnik und ein Detect-and-Avoid-System. Dieses soll andere Luftfahrzeuge erkennen und die Besatzung bei der Einhaltung sicherer Abstände unterstützen.

Bei der MQ-9B kombiniert das System verschiedene Informationen, darunter Transpondersignale und ein eigenes Luft-Luft-Radar. Ziel ist der Betrieb auch in einem nicht ausschließlich für militärische Drohnen reservierten Luftraum.

Besondere Anforderungen über See

Der maritime Einsatz stellt zusätzliche Anforderungen an Kommunikation und Navigation. Große Teile des Nordatlantiks besitzen keine flächendeckende terrestrische Kommunikationsinfrastruktur. Die Drohne ist dort über lange Zeit auf ihre Satellitenverbindungen angewiesen.

Hinzu kommen:

• sehr große Überwachungsgebiete,
• wechselnde Wetterlagen,
• Vereisungsbedingungen,
• hohe Anforderungen an die Flugdauer,
• begrenzte Bandbreite für umfangreiche Sensordaten sowie
• die Zusammenarbeit mit Schiffen, Flugzeugen und Führungsstellen.

Die Stärke einer Langstreckendrohne liegt dabei in ihrer Ausdauer. Sie kann ein Seegebiet über viele Stunden beobachten und auffällige Kontakte wiederholt überprüfen. Ein bemannter Seefernaufklärer kann ein entferntes Gebiet schneller erreichen und eine größere Besatzung sowie umfangreichere Ausrüstung mitführen. Beide Systeme ergänzen sich daher.

Die MQ-9B SeaGuardian der Deutschen Marine

Am 12. Januar 2026 bestellte die Bundeswehr acht MQ-9B SeaGuardian für die Marineflieger. Zum Paket gehören nach Angaben des Herstellers vier zertifizierbare Bodenkontrollstationen. Die ersten Luftfahrzeuge sollen ab 2028 ausgeliefert und beim Marinefliegergeschwader 3 „Graf Zeppelin“ in Nordholz betrieben werden.

Die MQ-9B soll vor allem große Seegebiete überwachen. Kameras und Radargeräte liefern Informationen über Schiffe und andere Kontakte. Optional kann das System auch zur Unterstützung der Unterwasseraufklärung mit Sonarbojen ausgerüstet werden.

Der Hersteller beschreibt für die MQ-9B eine weitreichende Satellitensteuerung sowie die Möglichkeit automatisierter Starts und Landungen über SATCOM. Damit ist das System für Missionen ausgelegt, bei denen zwischen Drohne und Fernpiloten keine direkte Funkverbindung mehr besteht.

Ferngesteuert, aber nicht führerlos

Eine maritime Langstreckendrohne verbindet menschliche Führung mit weitreichender Automatisierung. Der Autopilot stabilisiert das Flugzeug und setzt die Vorgaben der Bodenstation um. Der Fernpilot überwacht den Flug, trifft Entscheidungen und bleibt für die sichere Durchführung verantwortlich.

Satelliten überbrücken dabei die große Entfernung. Sie übertragen Steuerbefehle, Telemetrie und Missionsdaten zwischen Luftfahrzeug, Bodenstation und militärischen Führungsstellen.

Die treffendste Bezeichnung ist deshalb nicht vollständig autonomes Flugzeug, sondern ferngelenktes Luftfahrzeugsystem: Der Pilot sitzt weiterhin im Cockpit – nur befindet sich dieses am Boden.