Teleoperation verlangt eine durchgängige Steuerungsarchitektur im Fahrzeug

Bei Teleoperation verlässt der Bedienplatz das Fahrzeug, doch die eigentliche technische Herausforderung liegt tiefer. Wer außerhalb des Cockpits lenkt, bremst oder beschleunigt, verliert die unmittelbaren Rückmeldungen über Lenkrad, Pedale, Beschleunigung, Geräusche und Untergrund. Diese Signale müssen digital abgebildet werden, damit aus einer übertragenen Anforderung eine kontrollierte Fahrzeugbewegung wird. Für Hersteller, Zulieferer und Systemintegratoren verschiebt sich damit die zentrale Entwicklungsfrage von der Kommunikationsstrecke zur Fahrzeugarchitektur.

Was ohne Fahrer im Cockpit verloren geht

Bei einer konventionell geführten Plattform erhält der Fahrer kontinuierlich Rückmeldungen aus dem Fahrzeug: über Lenkrad und Pedale, über Beschleunigungen, Geräusche oder die unmittelbare Reaktion auf den Untergrund. Diese Signale sind Teil der Fahraufgabe und beeinflussen, wie jemand lenkt, bremst oder beschleunigt. Befindet sich der Operator außerhalb des Fahrzeugs, muss ein Teil dieser Verbindung digital abgebildet werden. Eine Kommunikationsverbindung kann Steueranforderungen übertragen, garantiert jedoch weder deren kontrollierte Umsetzung in Lenkung, Bremse und Antrieb noch eine belastbare Rückmeldung darüber, wie die reale Plattform tatsächlich reagiert.

Teleoperation braucht einen geschlossenen Regelkreis

Eine teleoperierte Plattform benötigt einen durchgängigen Steuerungspfad vom externen Bedienplatz bis zu den Bewegungsfunktionen des Fahrzeugs und einen Rückkanal zum Operator. Daraus entsteht ein geschlossener Regelkreis, in dem Steueranforderung, elektronische Verarbeitung, Aktuatorik, Fahrzeugbewegung und Rückmeldung aufeinander folgen. Für Entwickler, OEMs, Tier-1-Zulieferer und Systemintegratoren wird Teleoperation damit zu einer Frage der Fahrzeug- und Steuerungsarchitektur. Die grundlegende Engineering-Frage lautet, wie aus einer extern übertragenen Anforderung eine kontrollierte Fahrzeugbewegung wird.

Was die Fernlenk-Verordnung für zivile Systeme vorgibt

Die deutsche Straßenverkehr-Fernlenk-Verordnung (StVFernLV) betrachtet in Anlage 1 Fahrzeug und technische Fernlenkausrüstung ausdrücklich als Gesamtsystem und verlangt, Übertragungslatenzen im Sicherheitskonzept zu berücksichtigen. Für bestimmte Signale, die den Operator unmittelbar bei der dynamischen Fahraufgabe unterstützen, sieht die Verordnung eine maximale Signallatenz von 0,2 Sekunden vor. Diese Vorgabe stammt aus dem zivilen Straßenverkehr und ist keine Defence-Anforderung. Sie verdeutlicht jedoch die enge technische Kopplung zwischen Kommunikation, Verarbeitung und Fahrzeugreaktion. Für Defence-Anwendungen bleibt die konkrete Auslegung vom jeweiligen Einsatz- und Systemkontext abhängig.

Drive-by-Wire als Bindeglied zwischen Leitstand und Fahrzeug

Bei Drive-by-Wire werden Lenkung, Bremse und Antrieb elektronisch ansprechbar und lassen sich in eine übergeordnete digitale Steuerungsarchitektur einbinden. Arnold NextG bildet mit NX NextMotion dafür eine sicherheitsgerichtete Control Layer. Externe Steueranforderungen werden verarbeitet, auf Plausibilität geprüft und über die jeweilige Aktuatorik in reale Fahrzeugbewegung umgesetzt. Die Architektur überwacht die beteiligten Funktionen und kann auf erkannte Fehler mit definierten Reaktionen antworten. Teleoperation wird damit zu einer Steuerquelle innerhalb der Bewegungsarchitektur und arbeitet nicht als separate Fernsteuerung neben der eigentlichen Fahrzeugsteuerung.

Force Feedback wird Teil des sicherheitsrelevanten Lenkpfads

Je weiter der Operator vom Fahrzeug entfernt ist, desto wichtiger wird die Frage, welche Informationen aus der realen Plattform zurückgeführt werden. Kamerabilder bilden einen Teil dieser Rückmeldung ab. Hinzu kommen je nach Systemauslegung Zustandsdaten sowie Informationen zu Fahrzeugreaktion, Lenkkräften, Schlupf oder Untergrund, die über visuelle, digitale oder haptische Rückkanäle bereitgestellt werden können.

Bei NX NextMotion ist die haptische Rückmeldung Bestandteil des sicherheitsrelevanten Lenkpfads. Im zugrunde liegenden Sicherheitskonzept wird sie auf Basis der Fehlerbaumanalyse entsprechend sicherheitskritisch behandelt. Das Feedback wird nicht ausschließlich künstlich im Bediengerät erzeugt, sondern aus plausibilisierten physikalischen und fahrdynamischen Größen abgeleitet. Damit wird Force Feedback zu einem Bestandteil des geschlossenen Bewegungsregelkreises.

Für diese Verarbeitung gelten nach Herstellerangaben Echtzeit-, Redundanz- und Fehlerreaktionsanforderungen wie für die übrige Steer-by-Wire-Funktion. Der Steuerungs- und Diagnosezyklus von NX NextMotion liegt bei zwei Millisekunden. Der zugrunde liegende technische Ansatz ist im ATZheavy-duty-Fachbeitrag dokumentiert.

Ohne Fahrer verändert sich die Sicherheitsarchitektur

Bei einer bemannten Plattform kann ein Fahrer unter bestimmten Bedingungen als Rückfallebene zur Verfügung stehen. Bei einem unbemannten oder vollständig teleoperierten Fahrzeug entfällt diese Annahme. Kommunikation, Sensorik, Aktuatorik, Steuerung und Energieversorgung müssen deshalb als zusammenhängender sicherheitsgerichteter Steuerungspfad betrachtet werden. Ein Kommunikationsabbruch oder der Verlust eines Signalpfads darf nicht zu einer unkontrollierten Fahrzeugbewegung führen.

Für Drive-by-Wire folgt daraus, dass die Architektur Fehler erkennen, den verbleibenden Funktionsumfang bewerten und eine definierte Reaktion ermöglichen muss. NX NextMotion ist nach Angaben des Herstellers multi-redundant und fail-operational ausgelegt. Entscheidend ist die Betrachtung der gesamten sicherheitsrelevanten Wirkungskette und nicht allein die Redundanz eines Steuergeräts. Arnold NextG beschreibt diesen Architekturansatz im Zusammenhang mit der kontrollierten Fahrzeugbewegung ohne Fahrer als permanente Rückfallebene.

Getrennte Systemebenen für Hersteller und Zulieferer

Für Defence-Plattformen liegt die technische Herausforderung nicht allein in der Übertragung von Steueranforderungen. Entscheidend ist, wie externe Bedienung, Fahrzeugsteuerung und Aktuatorik zu einer durchgängigen Architektur verbunden werden. Remote Operator, Kommunikationsstrecke und Drive-by-Wire Control Layer übernehmen dabei unterschiedliche Aufgaben. Der Bedienplatz erzeugt Steueranforderungen und visualisiert Fahrzeuginformationen, während NX NextMotion diese Anforderungen mit den realen Bewegungsfunktionen des Fahrzeugs verbindet.

Teleoperation stellt damit die Steuerquelle bereit, Drive-by-Wire übernimmt die kontrollierte Umsetzung in Lenkung, Bremse und Antrieb. Für OEMs, Tier-1-Zulieferer und Systemintegratoren ist diese Trennung relevant, weil neue Bedien- oder Automatisierungsfunktionen über definierte Schnittstellen in die Fahrzeugarchitektur integriert werden können. Die Anbindung an Aktuatorik, Bordnetz und Kommunikationssysteme bleibt dabei plattformspezifisch. Der technische Aufbau von NX NextMotion und die Integration unterschiedlicher Steuerquellen sind ebenfalls im ATZheavy-duty-Fachbeitrag zur Drive-by-Wire-Plattform beschrieben.

Was bei der Bewertung teleoperierter Plattformen zählt

Für die technische Bewertung einer teleoperierten Plattform sind Reichweite oder Bandbreite der Kommunikationsverbindung nicht allein ausschlaggebend. Arnold NextG nennt vier Punkte, die OEMs, Zulieferer und Integratoren prüfen müssen.

Zum Steuerungspfad gehört die Frage, wie externe Steueranforderungen sicherheitsgerichtet bis zu Lenkung, Bremse und Antrieb gelangen. Bei der Rückkopplung geht es darum, welche Informationen über die reale Fahrzeugreaktion dem Operator zur Verfügung stehen. Beim Zeitverhalten ist entscheidend, wie Latenzen, Übertragungsunterbrechungen und Reaktionszeiten erkannt und behandelt werden. Beim Fehlerverhalten stellt sich die Frage, welche Fahrzeugfunktionen kontrollierbar bleiben, wenn kein Fahrer als unmittelbare Rückfallebene im Fahrzeug sitzt. Die zentrale Entwicklungsfrage verschiebt sich damit von der Übertragung eines Fahrbefehls hin zu einem geschlossenen und kontrollierbaren Fahrzeugregelkreis.

Teleoperation als Systemeigenschaft der Plattform

Im Defence-Umfeld kann Teleoperation unterschiedliche Plattformtypen und Nutzungskonzepte betreffen, von neu entwickelten unbemannten Fahrzeugen bis zu digitalisierten Bestandsplattformen. Für eine skalierbare Integration ist es deshalb entscheidend, Teleoperation nicht als isolierte Zusatzfunktion zu behandeln. Die externe Bedienung muss Bestandteil einer Fahrzeugarchitektur werden, die elektronische Steuerung, Rückmeldung, Diagnose und Fehlerreaktion gemeinsam betrachtet. NX NextMotion bildet dafür die Drive-by-Wire Control Layer zwischen externer Steueranforderung und realer Fahrzeugbewegung.

Weitere Informationen zur Drive-by-Wire-Plattform und zu Teleoperation stellt Arnold NextG unter www.arnoldnextg.de bereit. Als technische Grundlage verweist das Unternehmen auf den Fachbeitrag „Drive-by-Wire-Plattform zur Integration verschiedener Steuerquellen“ in ATZheavy duty 02/2026. Die Angabe zur Signallatenz von 0,2 Sekunden stammt aus Anlage 1 der Straßenverkehr-Fernlenk-Verordnung und dient der Einordnung im zivilen Straßenverkehr.