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管窥(kuī)美军无人机操作员培训(xùn)

 

无人机(jī)(UAV)指以遥控设备或自控程(chéng)序操纵(zòng)的不载人(rén)飞机。19901991年的(de)海湾战争中,美军开始在军(jun1)事行(háng)动中大量使(shǐ)用各类(lèi)无人机,现已组建独立无(wú)人机(jī)分队(duì)。无人机可遂行攻(gōng)击、侦(zhēn)察、监视、通信、指挥等(děng)诸多任务(wù)。因可有(yǒu)效减少伤亡,符合(hé)美军作战理念,美军对(duì)其的重视(shì)程度不断提升(shēng)。随着(zhe)用于研(yán)制和生产无人机(jī)的经费不断增长,美军各军种装备(bèi)的无人机数量不断增加。

无人(rén)机并非完全不需要人,它(tā)只(zhī)是将飞行员“请”出驾驶舱,但仍离不开人的控制。无人机执行任务的各个阶段都需(xū)要人的指挥(huī)与控制,人依然是无人(rén)机系统中的决定性因素,但与传统(tǒng)飞行员相比(bǐ),我(wǒ)们需对无人(rén)机(jī)“飞(fēi)行员(yuán)”(地(dì)面操作人员)所担负(fù)职责进行重(chóng)新定义。要研究(jiū)美(měi)军无人机,无人机操作(zuò)员的培训是一个必须研究的重要方面。

美军(jun1)无人机操作员培(péi)训方法简介

1999年科索沃战争结束之后,美军开始在各(gè)军种(zhǒng)培(péi)训(xùn)无人机(jī)操作员,现(xiàn)在已建立起一(yī)套较(jiào)完善的(de)无(wú)人机操(cāo)作员培训体系。现代无人机所携带的(de)各类设(shè)备比较先进,这要(yào)求控(kòng)制(zhì)无人机的人员(yuán)有较高(gāo)的业(yè)务水平,不仅要(yào)能(néng)保障无人机(jī)完(wán)成各种任务,还要保障飞行安(ān)全(quán)。

无(wú)人机的操作方法之一是地(dì)面人员直(zhí)接手动控制,这一(yī)方法(fǎ)的缺点显而易见,即飞行距离受到视距(jù)的限制,通常只有12千(qiān)米。夜间或是能见(jiàn)度不良(liáng)的环境下下则无法通(tōng)过手动控制无人机(jī)。

由于手动控制无(wú)人机(jī)完(wán)全不(bú)能满足实际需(xū)要,因此(cǐ)必须通过远程遥控来指挥(huī)无(wú)人机(jī),其关键在于通过无线电(diàn)将控制指令传送给机载控制设备。无(wú)人机基本控制指令包括(kuò):特定角度转向、前往(wǎng)预定位置和高度、返回(huí)、环绕预定目标(biāo)(区域(yù))飞行等。无人机在遥(yáo)控飞行状态下是(shì)通过遥测信号观察它的各种状态。通(tōng)常情(qíng)况下,无人机(jī)装备了可确定(dìng)坐(zuò)标的GPS接收(shōu)机和自动驾驶仪,可保障飞行和进行姿态控制(zhì)。

自(zì)动驾驶仪可实现无人(rén)机(jī)在预定航(háng)线和高度以(yǐ)一定速度完全自主飞行(háng),还能实现各种气象条件(jiàn)下不与基地联络时的安全飞(fēi)行。现在无人机控制自动化已经成为主(zhǔ)流,这样既可降低(dī)操作人员负(fù)担(dān),也可(kě)有效控制无(wú)人机并保证飞行安全。美军(jun1)现役无人机几乎都已采用自动控制系统,因(yīn)此我们仅对此类无人机(jī)操作员的培训(xùn)进(jìn)行分析。

美(měi)国空军

由于秉(bǐng)承(chéng)“飞行员(yuán)控制空军”这一传统,最初空军无(wú)人机操作员全部由经过(guò)飞行(háng)训练(liàn)的(de)战斗机、运输机(jī)、直(zhí)升(shēng)机飞行员和领航员转(zhuǎn)岗而来,但这(zhè)无法满足庞大的实际需求(qiú)。为解(jiě)决(jué)无人(rén)机(jī)操作“人才短缺(quē)”的问题,有效削(xuē)减成本,空军(jun1)不断做出调整,现主要从(cóng)以(yǐ)下三类(lèi)人员中招收无人机操(cāo)作员:

第一是空军飞行部(bù)队中具有实际飞(fēi)行(háng)经验的飞(fēi)行员、领(lǐng)航员等;

第(dì)二是空军院校(xiào)和地方院校中有飞行经验(yàn)的(de)毕业生;

第三是没有实际飞(fēi)行经(jīng)验的军人,如战斗指挥军(jun1)官、后勤军官等。

空军在培训无人机操(cāo)作员(yuán)时根据人员(yuán)层(céng)次采用不同的方法,无实际飞行经验学(xué)员一般需经过(guò)5个阶段(duàn)的培训(xùn),历时(shí)10个(gè)月。

—第1阶段(2个(gè)月),学员需(xū)在(zài)空军军官(guān)教育与训练司令(lìng)部(bù)的教练机上学习基础飞行知识,包括飞行(háng)姿态控制(zhì)、操纵、气(qì)象、起飞与降落等;

—第(dì)2阶段为模拟器训练(liàn)(2个(gè)月),包括无人(rén)机(jī)操(cāo)纵技(jì)术和各种气象条件(jiàn)完成(chéng)任务的技能;

—第3阶段(duàn)(1个月),学员(yuán)需熟悉无人机的基本(běn)参数和指挥(huī)控制设备,在模拟器上完成不少于7次(cì)飞行;

—第4阶段(duàn)(2个月),学员需掌握无人(rén)机应(yīng)用理论和各类(lèi)人员职责(zé),了解与其他军兵种的协同原则;

—第5阶段(duàn),学员将进行无人机实际操作训练(3个月)。

具有实际(jì)飞行经验的人员在空军组织的无(wú)人机(jī)操作员培训中直接跳过(guò)前两个(gè)阶段(duàn),从第3阶段开始(shǐ)训(xùn)练(liàn)。

美国陆军

陆军是美三军中装备无人(rén)机数(shù)量(liàng)最(zuì)多的单位,其无人机操作员培训特点鲜明。陆军无人机操作员不要(yào)求必(bì)须有相关(guān)飞行经验,以RQ-7“影子-200”无人机侦察排(pái)为例,排长是侦察专业(yè)的中(zhōng)尉,副排长为至少有4年无人机操作(zuò)经(jīng)验的军士(shì),其余操作员均为(wéi)军士(shì),

陆(lù)军RQ-7“影子-200”无人机(jī)操作员(yuán)培训(xùn)平(píng)均(jun1)约(yuē)需24周时间,培(péi)训(xùn)工作在陆军一个教育中心(xīn)进(jìn)行(háng)。该中(zhōng)心拥有2套(tào)无人机地面控制(zhì)设备、4RQ-7“影子-200”和全(quán)套(tào)训练设备。整个培训工作可分为3个阶段:

1阶(jiē)段为(wéi)地(dì)面准备(1015周),主要学习无人机基础(chǔ)理论和应(yīng)用(yòng)的基本原则,其中(zhōng)包括:无人机使用的基本条令、各型无人机的(de)结构和操纵、导航理论、安全飞行规则、无人机战(zhàn)术。

2阶段为模拟器训(xùn)练(4周),主要在模拟(nǐ)器上进行(háng)。学员们将学习无人机(jī)控制的基本技术和(hé)各种条件下的侦察技术,这一(yī)阶段(duàn)工作由无人(rén)机侦(zhēn)察排军士(shì)或指定的一名操作员负责(zé),每名学员在模拟器上的(de)学(xué)习时间为1520小(xiǎo)时。

3阶(jiē)段为(wéi)无人机(jī)和无线电操作(zuò)实践(56周(zhōu)),主要是在实际飞行中操纵无人机和使用机载(zǎi)无线电设(shè)备。

这个教(jiāo)育(yù)中(zhōng)心(xīn)每(měi)年约培训200RQ-7“影子-200”操作员。

美国(guó)海军

美国(guó)海军装备的无人机与陆军、空军相比数量(liàng)较少,但操作员(yuán)培(péi)训(xùn)也具有自己的特(tè)点。目(mù)前,海(hǎi)军(jun1)主要根据无(wú)人机机(jī)型的不同来挑选操作员,战术无人机操作员从海军航空兵的飞(fēi)行(háng)员中挑选,而小型无人机则从没有实际飞行经验的人员中挑选。

海军无人机操作(zuò)员在地面训练课(kè)程结束(shù)后需进入海军飞行学(xué)院学习,掌握基(jī)础理论后按专业训练,战术无人(rén)侦察机控(kòng)制员(yuán)培训时间为(wéi)18周,机载无线电设备(bèi)操作员(yuán)培训时(shí)间为8周,技术维护人员为6周。学员在实际(jì)操(cāo)作(zuò)无人机前(qián)需进(jìn)行理论学习,主要是熟悉无(wú)人机(jī),了解基本(běn)参数,掌握特情处置和导航方法等(děng)。

无人(rén)机指挥员需进行为期2个星期(qī)的专门学(xué)习,主要(yào)是(shì)熟悉海(hǎi)军所(suǒ)装备的各型无人机及(jí)其工作原理,其中(zhōng)大(dà)部分时间需学习无人机指挥和任务(wù)规划理论,与上(shàng)级指(zhǐ)挥机构的协同原则(zé)。在这一(yī)阶段,学员至少应(yīng)实际指挥无(wú)人(rén)机进行3次飞行训练,以获得在(zài)拟定飞行(háng)计划,组织无人机(jī)起飞和降(jiàng)落(包括展开舰载起飞弹射装置、准备飞行(háng)甲板、展开着舰回收装置等),与基地或军(jun1)舰指挥员协(xié)调飞行(háng)问题,积累紧急(jí)情(qíng)况下(xià)在(zài)舰上工(gōng)作(如从(cóng)海中打捞无人(rén)机)方(fāng)面(miàn)的实际经验。无(wú)人(rén)机(jī)无线电操作员在(zài)结束(shù)基(jī)础理论的学习之后就需在实际飞行训(xùn)练中实践,与无(wú)人机(jī)指挥员一样需(xū)至少完成3次训练,包(bāo)括准(zhǔn)备设备起飞、目标(biāo)搜索(suǒ)、领航等。 美军无人机操作(zuò)员(yuán)培(péi)训的特点

作(zuò)为世界上技术最(zuì)先进,装备无人机数(shù)量最多的美(měi)军,在无人机操作员培训方面已(yǐ)建立较(jiào)为成熟的体系且具(jù)有(yǒu)鲜明(míng)特点。

各军种以实际需求(qiú)为牵引,灵(líng)活挑选无人(rén)机操(cāo)作员(yuán)学员

单(dān)从数量(liàng)上看,空军不(bú)是美军(jun1)中装备无人机最多(duō)的单位(wèi),但其装(zhuāng)备的大(dà)部分为中空(kōng)或高空长航时(shí)无(wú)人机,因此其操(cāo)作(zuò)员培训的专业性最强。由于对无人机操作员要(yào)求(qiú)高,空军在挑选无人机操作员时曾标(biāo)准十分严格(gé),最初要求所有参加操(cāo)作员培训的学员(yuán)必(bì)须(xū)是(shì)飞行人员,但很快就发(fā)现无法满足实际需(xū)求,同时受到(dào)外(wài)界广泛质疑。在(zài)严峻(jun4)的现实面(miàn)前,空军降低了招收(shōu)无人机(jī)操作(zuò)员(yuán)的门槛(kǎn),不再要求必须(xū)有(yǒu)实际飞行(háng)经验,但仍要求有(yǒu)高等学(xué)校的毕(bì)业证书。空军对无人机(jī)操作员标准高,主要(yào)原因是空军(jun1)着力打造高素(sù)质操作(zuò)员队(duì)伍,装备的无(wú)人机较复杂及特有的飞行员文化。

海军既(jì)有高空长航(háng)时大(dà)型无人机,又有小型(xíng)无(wú)人机,因(yīn)此在无人机操作员培(péi)训方面表现较为灵活,主要根据机型挑选不(bú)同的人员参加培(péi)训(xùn)。专业性强,技术复杂(zá)的(de)大型无人机操作员从海(hǎi)军航空兵(bīng)飞行员中挑选,力求减低风(fēng)险,缩短培训周期。小型无人机操作员从普(pǔ)通人员中挑选(xuǎn),以减少培训成(chéng)本。

陆军(jun1)挑选无人机操作员是以(yǐ)实用主义作为指导,主(zhǔ)要原因是装备无人机大都为小型战术无人机且数量多。陆军无人机操作员不要求有实际飞行经验(yàn),甚至不要求是军(jun1)官(guān),也不需有高等学校毕业证书,普通军士通过培训即可上岗。由于准入门槛低(dī),陆军可在短时间培养(yǎng)大批无人机操作员,最大(dà)限(xiàn)度满足实际需要。

分阶(jiē)段、专业施训(xùn),适时组(zǔ)织合训,提(tí)高训练(liàn)效(xiào)果

无(wú)人机操作员(yuán)培训是(shì)一项复杂的系统(tǒng)工(gōng)作,美军的做法(fǎ)是细分训练阶段和课(kè)目(mù),按(àn)专业组织训(xùn)练,以达(dá)到较好的效果。例(lì)如空军有(yǒu)飞(fēi)行经(jīng)验的操作员(yuán)培训分为3个阶(jiē)段,而(ér)没有(yǒu)飞行经验的则(zé)为(wéi)5个阶段(duàn);陆军的RQ-7操作员培训则分为3个(gè)阶段。分阶段施(shī)训的好处是可检(jiǎn)查每(měi)一阶段(duàn)的训练成果,及(jí)时淘汰不(bú)合格学员。

无人机操(cāo)作(zuò)员一(yī)般包括指挥员、飞行控制人员和无(wú)线电控制(zhì)人员。在实(shí)际(jì)培训(xùn)中(zhōng),美军均按专业训练,力(lì)求(qiú)取(qǔ)得最好效果,例如海军的无人机指(zhǐ)挥员需进行2周的(de)专(zhuān)门培训(xùn)。在分(fèn)阶(jiē)段(duàn)、专(zhuān)业训练结束后,美军(jun1)无(wú)人(rén)机操作员(yuán)会在实际(jì)飞行中组织(zhī)合练(liàn),以提高协同水平,检验训练(liàn)成果。

合理使用地(dì)面模拟训(xùn)练器,缩短(duǎn)培训时间,降(jiàng)低培(péi)训成本

地面模拟训练器(qì)比较明显(xiǎn)的优势就是可(kě)以节约培训(xùn)时间(jiān)和成本,同时也可减少无人机的飞行时间。使用(yòng)地(dì)面(miàn)模拟(nǐ)训(xùn)练(liàn)器可以(yǐ)做到:学员(yuán)在最接近真(zhēn)实的环境中学习;教官可(kě)对学员在各种环境中发(fā)现和标示目(mù)标(biāo)是否正确进行检查;模(mó)拟在各种气象条(tiáo)件下使用(yòng)机载电子设备;模拟完成起飞前(qián)的(de)各(gè)项具体(tǐ)任务(wù),使学员(yuán)在未实际飞行前获得各项(xiàng)必备技能。

现(xiàn)在美军在向研(yán)制方提出无人机研制需求的基(jī)础上,会(huì)要求研(yán)制可(kě)培训(xùn)和(hé)维持必备技(jì)能的地面模拟(nǐ)器。研制的地面模拟器(qì)应满(mǎn)足以下要求:

①可模拟(nǐ)赋予无(wú)人机的各项任务,其中包括:任务(wù)规划、侦察(chá)观测、火力校射(shè)、战(zhàn)果确认等。

②最大可能模拟真(zhēn)实(shí)飞行环境和(hé)观测环境。

③模拟各种特殊飞行环境,如雾、雨、沙尘等。

④模拟各种特殊情况,如故障和失事等。

虽然使用模拟器在实践中有(yǒu)着明显的(de)优势(shì),但(dàn)却不能给未来的(de)无人机(jī)操作人员全部必(bì)备技能(néng),尤其是无(wú)人(rén)机在(zài)侧风(fēng)状态下的起飞与(yǔ)降落,因此在(zài)实际(jì)培(péi)训中(zhōng),要(yào)将模拟器训(xùn)练和实际飞行训(xùn)练结(jié)合起来。

美军无人机操作员培训中存在的主要问题(tí)

美军(jun1)无人机(jī)操作员培训从无到有,从小到大的过程中暴露(lù)出较多问(wèn)题(tí),有的是各军(jun1)种都存在的共性问题,有的(de)是(shì)某一军(jun1)种单独存在的问题。

工(gōng)作繁琐单(dān)调,精神压力(lì)大,淘汰率(lǜ)高,缺(quē)乏自豪感和吸(xī)引力

现(xiàn)在(zài)美(měi)国(guó)愿意服兵役的人员所占比重在不(bú)断降低,五角大楼的统(tǒng)计资料显示:现在仅有65%的(de)军(jun1)人在第一份合同期满,即服役10年之(zhī)后愿意延长5年,而在20年前(qián)还有(yǒu)80%的人愿意延长(zhǎng)。除了缺乏无人(rén)机操作(zuò)员,美(měi)国空(kōng)军的飞(fēi)行员也开始短缺,截止到目前,约(yuē)缺少200名左右(yòu)的飞行员。在军队缺乏吸引力(lì)这个大背景下(xià),因无人机操作员需长时(shí)间在(zài)显示屏前完成繁琐且单调的工(gōng)作,没有任何乐趣可言;执行任(rèn)务后可(kě)以看到所有的打击画面,容(róng)易产生精神压力;军队内部认为(wéi)这一群体“远离战(zhàn)场,不必冒险(xiǎn)”,因此无人(rén)机操作(zuò)员这个职业(yè)缺乏吸引力。

美国(guó)空军医学院在对1500名无人机操作员(其(qí)中840人为(wéi)“捕食(shí)者”、“死神(shén)”和 “全球(qiú)鹰(yīng)”的操作员)进行(háng)调查后(hòu)发现,超过一半(bàn)的(de)人有严重心理(lǐ)负担且(qiě)身心备受(shòu)煎熬。来自空(kōng)军(jun1)的资(zī)料也显示,46%的“捕食者”、“死神(shén)”无人(rén)机操作员和48%无人机图(tú)像读判员因工作问题(tí)而“严重焦虑(lǜ)”。

根据计(jì)划,2012年五角大楼需招募150名(míng)无人机操作员,而实际仅募得123名。2013年初,上述问题变得更加严峻,与指挥机(jī)构的愿望相反,仅有12人愿意参加培训,而(ér)根据(jù)计划需招收40人。操作人员的缺乏可能会(huì)使美军扩大无人机机群数量的计划(huá)面(miàn)临困难。

无人机操作员难以(yǐ)获得(dé)荣誉,晋升空间有(yǒu)限

20132月,很多(duō)美(měi)国媒体详细报道了1则(zé)军队勋章授予(yǔ)丑闻。“杰出服(fú)役(yì)勋章”是授予无(wú)人机操作员和网(wǎng)络(luò)战士的,它由前国防部长(zhǎng)帕内塔设立。现国防部长哈格尔上(shàng)任之后(hòu),直接取(qǔ)消了“杰(jié)出服(fú)役勋章”,原因是(shì)无(wú)人机操作员仅仅只是在位于军事基地“舒服(fú)的沙(shā)发”上完成(chéng)工(gōng)作(zuò),不(bú)必(bì)冒生(shēng)命(mìng)危险,而(ér)获得其它勋章则(zé)需要深入战场,出(chū)生入死(sǐ)。美国老兵组(zǔ)织和一(yī)些议员(yuán)也反(fǎn)对(duì)设立“杰出服役(yì)勋章”。

因海(hǎi)军无人机操作员较少,陆军操作员(yuán)大部分(fèn)为军士,相比之下,无(wú)人机操作员地位较低(dī)的情况(kuàng)在空军表现得尤为突出(chū)。空(kōng)军内部认为,无人机操(cāo)作员不应(yīng)像有人驾驶飞机的飞行员一样,获得(dé)较高待遇。根据(jù)统(tǒng)计,无人机操作员与(yǔ)他们同期从飞(fēi)行学院(yuàn)毕业的同行相比,军衔晋升(shēng)到少校的比例要少13%。除了晋升困难,无人(rén)机操作(zuò)员还面临另(lìng)一个明显的不公(gōng)正的待遇,即他们在(zài)空军较少获(huò)得各种勋章和奖励,而空军的解释是,操控无人(rén)机可以(yǐ)在远离战场数千千(qiān)米的军事基地中进行。

空(kōng)军无人机操(cāo)作员面临严(yán)重的“人才短缺”

由于陆军无人(rén)机操(cāo)作员准入门槛低,海军(jun1)装备无人(rén)机数量(liàng)相对较(jiào)少,因此这2个军种面临的“人才短(duǎn)缺”问题较(jiào)少,而空军则较为严重(chóng)。截(jié)至2012年,美国空(kōng)军拥有1300名(míng)无人机操作员,占空军飞行人(rén)员总数的(de)8.5%左右,不(bú)过(guò)仍然不能满足(zú)空军庞大无人机群对操作人员的需求。现在美(měi)国(guó)的国防开(kāi)支因国家负债的(de)不断增加而进行了(le)削减,在此背景(jǐng)下培训大(dà)量(liàng)操作员并不现实,因此(cǐ)无人机“人才(cái)短缺”的问题在短期内难以得到根本解决。

几点启(qǐ)示

随着科技的进步,无(wú)人机在未来将主宰天空,重(chóng)要性在(zài)不(bú)断提升。在不断(duàn)发展(zhǎn)无人机装备的同时,充分借鉴美军在无人机操作员培训方面(miàn)的经(jīng)验,汲取教(jiāo)训,有助于避免重(chóng)走(zǒu)“弯路”。

研发无人机的同(tóng)时积极谋划建立操作员培训(xùn)体系

无人(rén)机执(zhí)行任务(wù)时需人的规(guī)划、指挥,因(yīn)此操作员在无人(rén)机任务(wù)系统中仍(réng)是最为关键的一环。研发(fā)无人机时,应同时积极谋划建立(lì)操作员(yuán)培训体系,防止(zhǐ)无人机研制成功并装(zhuāng)备(bèi)部队后无(wú)人使用的情况出现(xiàn)。

建(jiàn)立诸军种(zhǒng)联合无人机操(cāo)作员培(péi)训学校

虽然各军种装备的无人机(jī)型号和所(suǒ)需无人机执行的任务并不完全相同(tóng),但各型无人机基础理论存在较多(duō)相(xiàng)似之处,可(kě)考虑建立诸军(jun1)种联合的无(wú)人机操作员培训学校。无人机操作员可在诸军种联(lián)合培(péi)训学校学完(wán)公(gōng)共基础理论之后,再分机型组织训练(liàn)。联合培养不仅可节约经费,还可为未来诸军种的无(wú)人机联(lián)合执行任务打下基(jī)础(chǔ)。

多(duō)渠道挑选无人机(jī)操作(zuò)员学员(yuán)

综合来看,无人机(jī)操作员对身体素质的(de)要求不如有(yǒu)人驾驶飞机的飞行员(yuán),美军空军曾因(yīn)对无人机操作员(yuán)要求过高而造成(chéng)严重的“供不(bú)应求”,对这(zhè)一点也应引(yǐn)起重视,在保(bǎo)证质量的(de)基础上多渠道挑选无(wú)人机操作员。未来,可考虑从退役飞行员、停飞飞行(háng)员、地(dì)方飞行爱(ài)好(hǎo)者、高(gāo)校毕业生等人群中挑选(xuǎn)无人机操作员,以满足不断增长的(de)无人机(jī)操作员需求。(转自免费杂(zá)志网)

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