无人机(UAV)指以遥控设备或自控程序操纵的不载人飞机。1990~1991年的海湾(wān)战争(zhēng)中,美(měi)军(jun1)开始在军事行动中(zhōng)大(dà)量使(shǐ)用各类无人(rén)机,现已组建独立无人机分队。无(wú)人机可(kě)遂行攻击、侦察、监视、通信、指挥等诸多任务。因可有效减少伤亡,符合美军作战(zhàn)理念(niàn),美军对其的重视(shì)程度不断提升。随(suí)着用于研(yán)制和生产无人机的经费不断(duàn)增长,美军各军种装备的无人机数量不断增加。
无人机并非完全不需要人,它(tā)只(zhī)是将飞行员(yuán)“请”出驾驶舱,但仍离不开人的(de)控制。无人机执行任务的各个阶(jiē)段都(dōu)需要人的指挥与控制,人依然是(shì)无人机系(xì)统中(zhōng)的决定性因素(sù),但与传统(tǒng)飞行员相(xiàng)比,我们需对无人机“飞行员(yuán)”(地(dì)面操作人员)所担负职(zhí)责进行重新(xīn)定(dìng)义。要研究美军无人机,无人机操作员的培训(xùn)是一个(gè)必须研究(jiū)的(de)重(chóng)要方面。
美军无人机操作(zuò)员(yuán)培(péi)训(xùn)方法简介(jiè)
1999年科索沃战争(zhēng)结束之(zhī)后,美军开始(shǐ)在各军(jun1)种培(péi)训无人机操作员(yuán),现在已建(jiàn)立起一套(tào)较完善的无人机操作员(yuán)培训体系(xì)。现代无人机(jī)所携带的各(gè)类设(shè)备比较(jiào)先进,这要求(qiú)控制无人机的人员有较高的业务水平,不仅(jǐn)要能(néng)保障无人(rén)机完成各种任务,还要保障飞行(háng)安全。
无人机的操作方法之一是地面人员直接手动控制,这一方(fāng)法的(de)缺点显(xiǎn)而易见,即(jí)飞(fēi)行距离受到视距的限制,通常只有(yǒu)1~2千米(mǐ)。夜间(jiān)或是能见度不良(liáng)的环境下下则无法通过手动控制无人机。
由(yóu)于手动控制无人机(jī)完(wán)全不能满足实际需要(yào),因此必(bì)须通过(guò)远程遥控来指挥无(wú)人机,其关(guān)键在于通过无线电将控制指令传送给机载控制设备。无人机基本控制指令包括:特定角度转向、前往预定位置(zhì)和高度、返回、环绕预定目标(区域)飞(fēi)行(háng)等。无人机在遥控飞行状态下是通过遥(yáo)测信(xìn)号观察它的各种状态。通(tōng)常情况下,无人机装备了可确定(dìng)坐标的(de)GPS接收机和(hé)自(zì)动驾驶仪,可保障飞行和(hé)进行姿态控制。
自动(dòng)驾驶仪可(kě)实现(xiàn)无(wú)人(rén)机(jī)在预(yù)定航线和高度(dù)以(yǐ)一定速度(dù)完全自主(zhǔ)飞行,还能(néng)实现各种气(qì)象条件(jiàn)下不与基地联络时的安全飞行。现在无人(rén)机控制自动化已经成为主流,这样(yàng)既可(kě)降低操(cāo)作(zuò)人员负担,也可(kě)有(yǒu)效控制无(wú)人(rén)机并(bìng)保证(zhèng)飞行安全。美军现役无人(rén)机几乎都已采用自动(dòng)控制系统,因(yīn)此我们仅(jǐn)对此(cǐ)类无人机操作员的培训进行分析。
美国空军
由于秉承“飞行员控制空军”这一传统(tǒng),最初(chū)空(kōng)军无人(rén)机操(cāo)作员全部由经过飞行训练(liàn)的战斗机、运输机、直升机(jī)飞行员和领航(háng)员转岗而来,但这无法满(mǎn)足庞大的实际需求(qiú)。为(wéi)解决(jué)无人机操(cāo)作“人才短缺”的(de)问题,有效削减成本,空(kōng)军不断(duàn)做出(chū)调整,现主要从以下三类人员中招收(shōu)无(wú)人(rén)机操作员:
第一是(shì)空军飞行部队中(zhōng)具有实际飞行(háng)经(jīng)验的飞行员、领航员等;
第二是(shì)空(kōng)军院校和地方院(yuàn)校中有飞行经(jīng)验的毕业生;
第三(sān)是(shì)没有实际(jì)飞行经验的军人,如战斗指(zhǐ)挥军(jun1)官、后勤军官等。
空军(jun1)在培训无(wú)人机(jī)操作员时(shí)根据人员层(céng)次采用不同的方法,无实际(jì)飞行经验学员一(yī)般需经过5个阶段(duàn)的培(péi)训,历时10个月。
—第1阶段(2个月(yuè)),学员(yuán)需在空军军官(guān)教育与训练司令部的教练机上学习基础飞行知识,包括飞行姿态控制(zhì)、操纵(zòng)、气象、起(qǐ)飞与降落等;
—第2阶段为(wéi)模拟器训练(2个月),包(bāo)括无人机操纵技术和各(gè)种气象条件(jiàn)完成(chéng)任务的技能;
—第3阶段(1个月),学员需熟(shú)悉无人(rén)机的基本参(cān)数和指挥控(kòng)制(zhì)设备,在模(mó)拟器上完成不少(shǎo)于(yú)7次飞行;
—第4阶段(2个月),学员(yuán)需掌握无人(rén)机应用理论和各类人员职(zhí)责,了解与其他军兵种的协同原则(zé);
—第5阶段,学(xué)员将进行无人机实际操作训(xùn)练(3个月)。
具有实(shí)际飞(fēi)行经验的人(rén)员在空军组织的无人机操作员培训中直接跳过(guò)前两个阶段(duàn),从第3阶段开始训(xùn)练(liàn)。
美国陆军
陆军(jun1)是(shì)美三军中装备无(wú)人机数量最多的单位,其无(wú)人机操作员(yuán)培训特点鲜明。陆(lù)军无人机操作员不要求必须有相关飞行(háng)经验,以RQ-7“影子-200”无人机侦(zhēn)察排为例,排长是侦察专业的中(zhōng)尉,副排长为至少有4年无(wú)人机操作(zuò)经验的(de)军士,其余操(cāo)作员均为军士,
陆军RQ-7“影子(zǐ)-200”无人(rén)机操作员培训平均(jun1)约需24周时间,培训工作在(zài)陆军一(yī)个教育中心进行。该中心拥有2套(tào)无人机地面控制设备、4架RQ-7“影子-200”和(hé)全套训练设备。整(zhěng)个培训工作可分为3个(gè)阶段:
第1阶段为地(dì)面准(zhǔn)备(10~15周),主要学习无(wú)人(rén)机基础理论(lùn)和应用的基(jī)本原则,其中包括(kuò):无人机使(shǐ)用的基本(běn)条(tiáo)令、各(gè)型(xíng)无人(rén)机的结构和(hé)操纵、导航理论、安全(quán)飞行规则、无人机战(zhàn)术。
第2阶段为模拟器训练(4周),主要在模拟器上进行。学员们将学习无(wú)人机(jī)控制的基本技术和各(gè)种(zhǒng)条(tiáo)件下的侦察(chá)技术,这一(yī)阶段工作由无人机侦察排(pái)军士或(huò)指定的一(yī)名操作员负责,每名学员在模拟器上的(de)学习(xí)时间为15~20小时。
第3阶段为无人机和无线电操作实践(5~6周),主(zhǔ)要是在实际飞行中操纵无人机和使(shǐ)用机(jī)载无线(xiàn)电设(shè)备。
这个(gè)教育中心(xīn)每年约培训200名RQ-7“影子-200”操作员。
美国海军
美国海军装备的无人(rén)机与陆军、空(kōng)军相比数量较少,但操作员培训也具有自己的特点。目前,海军主要(yào)根据无(wú)人机机型(xíng)的(de)不同来挑选操作(zuò)员,战术无人(rén)机操作员从海军航空(kōng)兵的(de)飞行员中挑选,而小型无人机则从没(méi)有实际飞行经(jīng)验(yàn)的(de)人员中挑选。
海军无人机操作员在(zài)地面训练课程结束后需进入海(hǎi)军飞行学院学习,掌握基础(chǔ)理论后按专(zhuān)业训练,战术无人侦察机控制员培训(xùn)时间为(wéi)18周,机载无线电设备操作员(yuán)培训时间为(wéi)8周,技术维护人(rén)员为6周。学员在实际操作无人机前需(xū)进行理论学习,主要(yào)是熟悉(xī)无人机,了(le)解基本参(cān)数,掌握特(tè)情(qíng)处置和导航方法等(děng)。
无人机指(zhǐ)挥员需进(jìn)行为(wéi)期(qī)2个星(xīng)期的专(zhuān)门学习,主要是熟(shú)悉海军所装(zhuāng)备的各型无人机(jī)及其工作原理,其中大部分时间需学习无人机指挥和任(rèn)务(wù)规(guī)划(huá)理论,与上(shàng)级指挥机构的协同原则(zé)。在这一阶段,学员至少应实际指挥无人机进行(háng)3次飞行训练,以获得在拟(nǐ)定飞行(háng)计划,组(zǔ)织无人机起飞(fēi)和降落(包括展开舰载起飞弹射(shè)装置、准备(bèi)飞行(háng)甲板、展开着舰回收装置(zhì)等),与(yǔ)基(jī)地或军(jun1)舰(jiàn)指挥员(yuán)协调飞行问题,积累紧急情况下在舰上(shàng)工(gōng)作(zuò)(如从海中打捞(lāo)无人机)方面的实际经验。无人(rén)机无线(xiàn)电操作员在结束基础理论的学习(xí)之后就需在实际飞(fēi)行训练中实践,与无人机指(zhǐ)挥员一(yī)样需至少完(wán)成(chéng)3次训(xùn)练,包括准备设备起飞、目标搜索、领航(háng)等。 美军无人机(jī)操作员培训的特点(diǎn)
作为(wéi)世界上技(jì)术最先进,装备无(wú)人机数量最多的美军(jun1),在无人机操(cāo)作员(yuán)培训方面已建立较(jiào)为(wéi)成熟的体系且具有(yǒu)鲜明特点(diǎn)。
各军种以(yǐ)实际需求为牵(qiān)引,灵(líng)活挑选无(wú)人机(jī)操作员(yuán)学员
单从(cóng)数量上看,空军不是美军中装备无人机最多的单位(wèi),但其装备的大部分为(wéi)中空或高空长航时无人机,因(yīn)此其操作员培(péi)训的专业性最强。由(yóu)于(yú)对无人机操作员要(yào)求高,空(kōng)军在挑选(xuǎn)无(wú)人机(jī)操(cāo)作员(yuán)时曾标(biāo)准十分严格,最初要求所有参加操作员培训的学员必须(xū)是飞行人员(yuán),但很快就发现无法(fǎ)满足实际需求,同时(shí)受到外界广泛质疑(yí)。在严(yán)峻的现(xiàn)实面前,空军(jun1)降(jiàng)低(dī)了招收无人机操作员(yuán)的门槛,不再要(yào)求(qiú)必须有实际飞(fēi)行(háng)经验,但仍要求有高等学(xué)校的毕业证(zhèng)书。空军对(duì)无人(rén)机操作员标准高(gāo),主要原因是空军(jun1)着力打造高(gāo)素质(zhì)操作员队伍,装(zhuāng)备(bèi)的(de)无人机较(jiào)复杂及(jí)特有(yǒu)的飞行员文(wén)化。
海军既(jì)有高(gāo)空长航时大型无人(rén)机,又有小型(xíng)无人机,因此在无人机操作员培训方面(miàn)表现较为(wéi)灵活(huó),主(zhǔ)要根(gēn)据机型挑选不(bú)同的人员参加培训(xùn)。专业(yè)性强,技术复杂的大型(xíng)无人机操作员从海军航空兵飞行员中挑选,力求减低(dī)风险,缩短培(péi)训周期(qī)。小型无人机操作员从普通人员中挑选,以减(jiǎn)少(shǎo)培训成本(běn)。
陆军挑选(xuǎn)无(wú)人机操作员(yuán)是以(yǐ)实用(yòng)主义作为指导,主要原因是装备无人机大都(dōu)为小(xiǎo)型战(zhàn)术无人机且数(shù)量多。陆军无人机操作员不要(yào)求有实际飞行经验,甚(shèn)至不要(yào)求是军官,也(yě)不需有(yǒu)高等学校毕(bì)业证书,普(pǔ)通军士(shì)通过培训即可上岗。由(yóu)于准入门(mén)槛低,陆军可在短时间培养大批无人(rén)机操作员,最大限度满(mǎn)足实际需要。
分阶段、专业施训,适时组织(zhī)合训,提高训练(liàn)效果
无人机(jī)操作员(yuán)培训是一项复(fù)杂的系统工作,美军的做法是细分训练(liàn)阶段和(hé)课目,按(àn)专业组织训练,以达到较(jiào)好的效果。例如空军有飞行经验的操(cāo)作员培训分(fèn)为3个阶(jiē)段,而没有飞(fēi)行经验的则为5个(gè)阶(jiē)段(duàn);陆军的RQ-7操作员培训则(zé)分为3个阶段。分阶段施训的好(hǎo)处是可检查(chá)每(měi)一阶段的训练成果(guǒ),及时淘汰不合格学员。
无人机操(cāo)作员(yuán)一般包括指挥(huī)员、飞行控制人员(yuán)和无(wú)线电控制人员。在实际培训(xùn)中,美军(jun1)均(jun1)按专业(yè)训(xùn)练,力求(qiú)取得最好效果,例如海(hǎi)军的(de)无(wú)人机指挥员(yuán)需进行2周(zhōu)的专(zhuān)门(mén)培训。在分(fèn)阶(jiē)段、专业训练(liàn)结束后(hòu),美军无人机操作员会在(zài)实(shí)际飞(fēi)行中(zhōng)组织合练(liàn),以提高协同水平(píng),检验(yàn)训练成(chéng)果(guǒ)。
合理使用地面模拟训练器,缩(suō)短培训时间,降低培训成本
地面模拟训练器比较明(míng)显的(de)优势就是可以节(jiē)约培训时间和成本,同(tóng)时也可减少无人机的飞行(háng)时间。使用(yòng)地面(miàn)模拟训练器可(kě)以做到:学员在最接近真实的环境中学习;教官可(kě)对(duì)学员(yuán)在各种环境中发现(xiàn)和标(biāo)示(shì)目标是(shì)否正确进行检查;模拟在各种气象条件下使用机载(zǎi)电子设备;模拟完成(chéng)起飞前的(de)各(gè)项具(jù)体任(rèn)务(wù),使学(xué)员在未实(shí)际飞行前获得(dé)各项必备技能。
现在美军(jun1)在向研制(zhì)方(fāng)提出无人机研制(zhì)需求的基础上,会(huì)要求研(yán)制可培训和维持必备技能的(de)地面模(mó)拟器。研制的(de)地(dì)面模拟器应满足以下要求:
①可模拟(nǐ)赋予(yǔ)无人机(jī)的各(gè)项任务,其(qí)中包(bāo)括:任务规划、侦(zhēn)察(chá)观测、火力校射、战果确认等。
②最大可能模(mó)拟(nǐ)真实飞行环境和观测(cè)环境。
③模拟各种特殊飞行环境,如(rú)雾、雨、沙尘等。
④模拟各(gè)种特殊情况,如故障(zhàng)和失事等。
虽然使(shǐ)用模拟(nǐ)器在实践中(zhōng)有着明显的优势,但却不能给(gěi)未来的无(wú)人(rén)机操作人员全部必(bì)备技能(néng),尤(yóu)其是无人(rén)机(jī)在侧风状态下的起飞与降落,因此在实际培训中,要将模拟器训(xùn)练和实际(jì)飞行训练结合起来(lái)。
美军(jun1)无人机操(cāo)作(zuò)员培训中存在(zài)的主要问题
美军无人机操作员培训从无到(dào)有,从小到大的过程(chéng)中暴露出较多问题(tí),有的是(shì)各军种都存在的共性问题,有的(de)是某(mǒu)一军种单独(dú)存在的(de)问(wèn)题。
工作繁琐单调,精神(shén)压力大,淘(táo)汰率高,缺乏自(zì)豪感(gǎn)和吸引力
现在(zài)美国愿意服兵役的人员所占比重在不断降低,五角大楼的统(tǒng)计资(zī)料显示:现在仅有65%的(de)军人在第一份合同期满,即服役10年之后愿意(yì)延长5年,而(ér)在20年前还有80%的人愿意延长。除(chú)了缺乏无人机操作员,美国空军的飞行员也开始短缺,截(jié)止到目前,约缺少200名(míng)左右的飞行员。在军队缺乏吸引力这个大背景下,因无人机操(cāo)作员需长(zhǎng)时间(jiān)在显(xiǎn)示屏前(qián)完成繁琐且(qiě)单(dān)调的工作,没有任何乐(lè)趣可言;执行(háng)任(rèn)务(wù)后可以看(kàn)到所有的(de)打击画面,容易产生精神压力(lì);军队内部认(rèn)为这一群体“远离战场(chǎng),不必冒险”,因此无(wú)人机操作(zuò)员这个职业缺乏吸引力(lì)。
美(měi)国空军医学院在对(duì)1500名无(wú)人(rén)机(jī)操作员(其中(zhōng)840人为(wéi)“捕食者”、“死神”和(hé) “全(quán)球鹰”的(de)操(cāo)作(zuò)员)进行调查后(hòu)发现(xiàn),超过一半的(de)人(rén)有严重心理负担且身心备受煎熬。来自空军的资(zī)料也显示,46%的“捕食者”、“死神”无人机操作员和48%无人机图像(xiàng)读判员(yuán)因工作(zuò)问题而“严重焦虑”。
根据计划(huá),2012年五角大楼需招募150名无人(rén)机操作员,而实际仅募得123名(míng)。2013年初(chū),上述问题变得更加严峻(jun4),与指挥(huī)机(jī)构的愿望相(xiàng)反,仅有12人(rén)愿意(yì)参加培训,而(ér)根据计划需招收40人。操作人员(yuán)的(de)缺乏可能会使美(měi)军(jun1)扩大无人机(jī)机群数量的计划(huá)面临困难。
无人(rén)机操作员难以获得荣誉,晋升(shēng)空(kōng)间有(yǒu)限
2013年2月,很(hěn)多美(měi)国媒体详细报道了1则军队(duì)勋章(zhāng)授予丑闻。“杰出(chū)服役勋章”是授予(yǔ)无人机操作(zuò)员和网络战士的,它由前国防部长帕(pà)内塔设立。现国防部长哈格尔上(shàng)任之后,直(zhí)接取(qǔ)消了“杰出(chū)服役勋章”,原因是(shì)无人机操作员仅仅只是在位(wèi)于军事基(jī)地“舒(shū)服的沙发”上完成工作,不必冒生命(mìng)危险,而获得其它勋章则需要(yào)深入战场(chǎng),出生入死。美国(guó)老(lǎo)兵(bīng)组织和一些议员也(yě)反对设(shè)立“杰出服(fú)役(yì)勋章”。
因海军无人机操作员较少,陆军操作员大(dà)部(bù)分为军(jun1)士,相比之下,无人机操作员地位较低的情(qíng)况在空军表(biǎo)现得尤(yóu)为突出。空军内部认为,无人机操作员不(bú)应(yīng)像(xiàng)有人驾驶飞机(jī)的飞(fēi)行员一样(yàng),获得较高待(dài)遇。根据(jù)统计,无人机(jī)操(cāo)作(zuò)员与他们同期从飞行学院毕业(yè)的同行相比,军(jun1)衔(xián)晋升到少校的比例要(yào)少13%。除了晋升困难,无人(rén)机操(cāo)作员还面(miàn)临另一个明(míng)显的不公正的待遇,即他(tā)们(men)在空(kōng)军(jun1)较少获得各种勋章和(hé)奖励,而空军的解释是,操控(kòng)无人机可以在远离(lí)战场数千(qiān)千米的军事基地中(zhōng)进行。
空(kōng)军(jun1)无(wú)人(rén)机操作员面临严重的“人才(cái)短缺”
由(yóu)于陆(lù)军无(wú)人机操作员准入门槛低,海军装备无人机数量相对较少,因此(cǐ)这2个军(jun1)种面临(lín)的“人才(cái)短缺”问题较少,而空军则较为严重。截至2012年(nián),美国(guó)空军拥有1300名无人机(jī)操作员(yuán),占空军(jun1)飞行人员(yuán)总数的(de)8.5%左(zuǒ)右,不过仍然(rán)不(bú)能满足空军庞大无人机群对(duì)操作人(rén)员的需求。现在美国的国防开支因国家负债的不断增加而进行了削减(jiǎn),在此背(bèi)景下培训大量操(cāo)作员并不现实,因此无人(rén)机“人才短缺(quē)”的问题在短(duǎn)期内难以得到(dào)根本解决。
几点启示
随(suí)着科(kē)技的(de)进步,无人机在(zài)未来将主宰(zǎi)天空,重要性(xìng)在不断提升。在不断发展无人机装备的同时,充分(fèn)借鉴美军在无人机(jī)操(cāo)作员培训方面的经验,汲取教训(xùn),有助于避免重走“弯路”。
研发无人(rén)机(jī)的同时积极谋划建立操作(zuò)员培训体系
无(wú)人机执行任务(wù)时需人的(de)规划(huá)、指挥,因此操作员在无(wú)人机任务系(xì)统(tǒng)中仍是最(zuì)为关键的一环。研(yán)发无人机时,应同(tóng)时积(jī)极谋划建(jiàn)立操作(zuò)员(yuán)培训(xùn)体系,防止(zhǐ)无(wú)人机研制(zhì)成(chéng)功并装(zhuāng)备部队后无人使用的情况出现。
建立诸军种联合无(wú)人机操(cāo)作(zuò)员培训学(xué)校
虽然各(gè)军种装备的无人机型号和(hé)所需无人机执行的任务并不完全相同,但各型无人机基础理论存(cún)在较多相似之处,可考虑建立诸(zhū)军种联合的无(wú)人机操作员培训(xùn)学校。无(wú)人机(jī)操作员可在诸军种联合培训学校学完公共基础理论之后,再分(fèn)机型组织训练。联合培(péi)养(yǎng)不仅(jǐn)可节约(yuē)经费,还可为(wéi)未(wèi)来诸(zhū)军种的无人机(jī)联合执行(háng)任务打下基(jī)础。
多(duō)渠道挑选无人机操作员学员
综(zōng)合来看,无人机操(cāo)作员对(duì)身体素质的(de)要求不如(rú)有人(rén)驾驶飞(fēi)机的(de)飞行(háng)员,美(měi)军空(kōng)军曾(céng)因(yīn)对无人机操作员(yuán)要求(qiú)过高(gāo)而造成严重的“供不应(yīng)求”,对这一点也应引(yǐn)起重视,在保证质量的基础(chǔ)上多渠道(dào)挑选无人(rén)机操作(zuò)员。未来,可考虑从退役飞行(háng)员、停飞飞(fēi)行员(yuán)、地方飞行爱好者、高(gāo)校(xiào)毕业生等人群中挑(tiāo)选(xuǎn)无人机(jī)操作员,以满足(zú)不断(duàn)增长的无人机操作员需求。(转自免费(fèi)杂(zá)志网(wǎng))

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