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管窥美军无人机操作员培训

2015-01-06 童小明访问次数:

 

无人机(unmanned aerial vehicle), 缩写为UAV,为无人驾驶飞机的简称,指遥控设备或自控程序控制装置操纵的不载人飞机。1990-1991年的海湾战争美军开始在军事行动中大量使用各类无人机,现已组建独立无人机分队。无人机可遂行攻击、侦察、监视、通信、指挥等诸多任务。因无人机可有效减少伤亡,符合美军作战理念,未来它对美军重要性将不断提升。随着用于研制和生产无人机的经费不断增长,美军各军种装备的无人机数量不断增加。
 
表一 2013-2017年美军各军种主要无人机装备数量
系统名
代号
2013年
2014年
2015年
2016年
2017年
空军
MQ-1B
捕食者
141
130
121
115
110
MQ-9A
死神
135
167
199
229
256
RQ-4B
全球鹰
15
15
15
15
15
陆军
RQ-11B
大乌鸦
6258
6717
6921
7074
7074
RQ-7B
影子
408
408
408
408
408
MQ-5B
猎人
45
45
45
45
45
MQ-1C
灰鹰
74
110
138
152
152
海军
MQ-4C
人鱼海神
2
2
5
9
13
MQ-8B
火力侦察兵
14
18
25
32
37
RQ-2A
整合者
2
3
4
4
4
 
无人机并非完全不需要人,它只是将飞行员出驾驶舱,但仍离不开人的控制。无人机执行任务的各个阶段都需要人的指挥与控制,人依然是无人机系统中的决定性因素,但与传统飞行员相比,我们需对无人机飞行员(地面操作人员)所担负职责进行重新定位。我们要研究美军无人机,无人机操作员的培训是一个必须研究的重要方面。
一、美军无人机操作员培训方法简介
1999年科索沃战争结束之后,美军开始在各军种培训无人机操作员,现在已建立起一套完善的无人机操作员培训体系。现代无人机所携带的各类设备比较先进,这要求控制无人机的人员有较高的业务水平,不仅要能保障无人机完成各种任务,还要保障飞行安全。
无人机的操作方法之一是地面人员直接手动控制,这一方法的缺点显而易见,即飞行距离受到视距的限制,通常只有1-2公里。夜间,或是能见度不良的情况下则无法通过手动控制无人机。
由于手动控制无人机完全不能满足实际需要,因此必须通过远程遥控来指挥无人机,其关键问题是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、前往预定位置和高度、返回、环绕预定目标(区域)飞行,无人机在遥控飞行状态下是通过遥测信号观察它的各种状态。通常情况下,无人机装备了可确定坐标的NAVSTAR-GPS接收机和自动驾驶仪,可保障飞行和进行姿态控制。
自动驾驶仪可实现无人机在预定航线和高度,以一定速度完全自主飞行,还能实现各种气象条件下不与基地联络时的安全飞行。现在无人机控制自动化已经成为主流,这样既可降低操作人员负担,也可有效控制无人机并保证飞行安全。美军现役无人机几乎都已采用自动控制系统,因此我们仅对此类无人机操作员的培训进行分析。
)空军
由于秉承飞行员控制空军这一传统,最初空军无人机操作员全部由经过飞行训练的战斗机、运输机、直升机飞行员和领航员转岗而来,但这无法满足庞大的实际需求。为解决无人机操作员人才短缺的问题,有效削减成本,空军不断做出调整,现主要从以下三类人员中招收无人机操作员:第一是空军飞行部队中具有实际飞行经验的飞行员、领航员等;第二是空军院校和地方院校中有飞行经验的毕业生;第三是没有实际飞行经验的军人,如战斗指挥军官、后勤军官等。
空军在培训无人机操作员时根据人员层次采用不同的方法,无实际飞行经验学员一般需经过5个阶段的培训,历时10个月。
——第1阶段(2个月),学员需在空军军官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、操纵、气象、起飞与降落等;
——第2阶段为模拟器训练(2个月),包括无人机操纵技术和各种气象条件完成任务的技能;
——第3阶段(1个月),学员需熟悉无人机的基本参数和指挥控制设备,在模拟器上完成不少于7次飞行;
——第4阶段(2个月),学员需掌握无人机应用理论和各类人员职责,了解与其他军兵种的协同原则;
——第5阶段学员将进行无人机实际操作训练(3个月)。
具有实际飞行经验的人员在空军组织的无人机操作员培训中直接跳过前两个阶段,从第3阶段开始训练。
(二)陆军
陆军是美军三军中装备无人机数量最多的单位,其无人机操作员培训特点鲜明。陆军无人机操作员不要求必须有关飞行经验,以RQ-7“影子-200”无人机侦察排为例,排长是一名侦察专业的中尉,副排长为至少有4年无人机操作经验的军士,其余操作员均为军士,
陆军RQ-7“影子-200”无人机操作员培训平均约需24周时间,培训工作在陆军一个教育中心进行,该中心拥有2套无人机地面控制设备、4RQ-7“影子-200”和全套训练设备。整个培训工作可分为3个阶段:第1阶段为地面准备(10-15周);第2阶段为模拟器训练(4周);第3阶段为无人机和无线电操作实践(5-6周)。
——第1阶段培训主要学习无人机基础理论和应用的基本原则,其中包括:无人机使用的基本条令;各型无人机的结构和操纵;导航理论;安全飞行规则;无人机战术;
——第2阶段培训主要在模拟器上进行,学员们将学习无人机控制的基本技术和各种条件下的侦察技术,这一阶段工作由无人机侦察排军士或指定的一名操作员负责,每名学员在模拟器上的学习时间为15-20小时;
——第3阶段培训主要是在实际飞行中操纵无人机和使用机载无线电设备。陆军的这个教育中心每年约培训200RQ-7“影子-200”操作员。
(三)海军
海军装备的无人机与陆军、空军相比较少,但操作员培训也具有自己的特点。目前,海军主要根据无人机机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行员中挑选,而小型无人机则从没有实际飞行经验的人员中挑选。
海军无人机操作员在地面训练课程结束后需进入海军飞行学院学习,掌握基础理论后按专业训练,战术无人侦察机控制员培训时间为18周,机载无线电设备操作员培训时间为8周,技术维护人员为6周。学员在实际操作无人机前需进行理论学习,主要是熟悉无人机,了解基本参数,掌握特情处置和导航方法等。
无人机指挥员需进行为期两个星期的专门学习,主要是熟悉海军所装备的各型无人机及其工作原理,其中大部分时间需学习无人机指挥和任务规划理论,与上级指挥机构的协同原则。在这一阶段,学员至少应实际指挥无人机3次飞行训练,以获得在拟定飞行计划,组织无人机起飞和降落(包括展开舰载起飞弹射装置、准备飞行甲板、展开着舰回收装置等),与基地或军舰指挥员协调飞行问题,领导下属紧急情况下在舰上的工作(如从海中打捞无人机)等方面的实际经验。无人机无线电操作员在结束基础理论的学习之后就需在实际飞行训练中实践,与无人机指挥员一样需至少完成3次训练,包括准备设备起飞、目标搜索、领航等。
二、美军无人机操作员培训的特点
作为世界上技术最先进,装备无人机数量最多的美军,在无人机操作员培训方面已建立较为成熟的体系且具有鲜明特点。
(一)各军种以实际需求为牵引,灵活挑选无人机操作员学员
单从数量上看,空军不是美军中装备无人机最多的单位,但其装备的大部分为中空或高空长航时无人机,因此空军的操作员培训专业性最强。由于对无人机操作员要求高,空军在挑选无人机操作员时曾标准十分严格,要求所有参加操作员培训的学员必须是空军的飞行人员,但很快就发现无法满足实际需求,同时受到外界广泛质疑。在严峻的现实面前,空军放低了招收无人机操作员的门槛,不再要求必须有实际飞行经验,但仍要求有高等学校的毕业证书。空军对无人机操作员标准高,主要原因是空军着力打造高素质操作员队伍,装备的无人机较复杂及特有的飞行员文化。
海军既有高空长航时大型无人机,又有小型无人机,因此在无人机操作员培训方面表现较为灵活,主要根据机型挑选不同的人员参加培训。专业性强,技术复杂的大型无人机操作员从海军航空兵飞行员中挑选,力求减低风险,缩短培训周期。小型无人机操作员从普通人员中挑选,以减少培训成本。
陆军挑选无人机操作员是以实用主义作为指导,主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,甚至不要求是军官,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,陆军可在短时间培养大批无人机操作员,最大限度满足实际需要。
(二)分阶段、专业施训,适时组织合训,提高训练效果
无人机操作员培训是一项复杂的系统工作,美军的做法是细分训练阶段和课目,按专业组织训练,以达到较好的效果。例如空军有飞行经验的操作员培训分为3个阶段,而没有飞行经验的则为5个阶段;陆军的RQ-7“影子-200”操作员培训则分为3个阶段。分阶段施训的好处是可检查每一阶段的训练成果,及时淘汰不合格学员。
无人机操作员一般包括指挥员、飞行控制人员和无线电控制人员。在实际培训中,美军均按专业训练,力求取得最好效果,例如海军的无人机指挥员需进行两周的专门培训。在分阶段、专业训练结束后,美军无人机操作员会在实际飞行中组织合练,以提高协同水平,检验训练成果。
(三)合理使用地面模拟训练器,缩短培训时间,降低培训成本
培训无人机操作员和机载无线电操作员时使用地面模拟训练器比较明显的优势就是可以节约培训时间和成本,同时也可减少无人机的飞行时间。使用地面模拟训练器可以做到:学员在最接近真实的环境中学习;教官可对学员在各种环境中发现和标示目标是否正确进行检查;模拟在各种气象条件下使用机载电子设备;模拟完成起飞前的各项具体任务,使学员在未实际飞行前获得各项必备技能。
现在美军在向研制方提出无人机研制需求的基础上,会要求研制可培训和维持必备技能的地面模拟器。研制的地面模拟器应满足以下要求:
可模拟赋予无人机的各项任务,其中包括:任务规划、侦察观测、火力校射、战果确认等。
最大可能模拟真实飞行环境和观测环境。
模拟各种特殊飞行环境,如雾、雨、沙尘等。
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着明显的优势,但却不能给未来的无人机操作人员全部必备技能,尤其是无人机在侧风状态下的起飞与降落,因此在实际培训中,要将模拟器训练和实际飞行训练结合起来。
三、美军无人机操作员培训中存在的主要问题
美军无人机操作员培训从无到有,从小到大的过程中暴露出较多问题,有的是各军种都存在的共性问题,有的是某一军种单独存在的问题。
(一)工作繁琐单调,精神压力大,淘汰率高,缺乏自豪感和吸引力
现在美国愿意服兵役的人员所占比重在不断降低,五角大楼的统计资料显示:现在仅有65%的军人在第一份合同期满,即服役10年之后愿意延长5年,而在20年前还有80%的人愿意延长。除了缺乏无人机操作员,美国空军的飞行员也开始短缺,截止到目前,约缺少200名左右的飞行员。在军队缺乏吸引力这个大背景下,因无人机操作员需长时间在显示屏前完成繁琐且单调的工作,没有任何乐趣可言;执行任务后可以看到所有的打击画面,容易产生精神压力;军队内部认为这一群体远离战场,不必冒险,因此无人机操作员这个职业缺乏吸引力。
美国空军医学院在对1500名无人机操作员(其中840人为捕食者死神全球鹰的操作员)进行调查后发现,超过1半的人有严重心理负担且身体备受煎熬。来自空军的资料也显示,46%捕食者死神无人机操作员和48%无人机图像判员因工作问题而严重焦虑
根据计划,2012年五角大楼需招募150名无人机操作员,而实际仅募得123名。2013年初,上述问题变得更加严峻,与指挥机构的愿望相反,仅有12人愿意参加培训,而根据计划需招收40人,操作人员的缺乏可能会使美军扩大无人机机群数量的计划面临困难。
(二)无人机操作员难以获得荣誉,晋升空间有限
20132月,很多美国媒体详细报道了1则军队勋章授予丑闻。杰出服役勋章,是授予无人机操作员和网络战士的,它由前国防部长帕内塔设立。现国防部长哈格尔上任之后,直接取消了杰出服役勋章,原因是无人机操作员仅仅只是在位于军事基地中的舒服的沙发上完成工作,不必冒生命危险,而获得其它勋章则需要深入战场,出生入死。美国老兵组织和一些议员也反对杰出服役勋章
因海军无人机操作员较少,陆军的操作员大部分为军士,相比之下无人机操作员地位较低的情况在空军表现得尤为突出。空军内部认为,无人机操作员不应像有人驾驶飞机的飞行员一样,获得较高待遇。根据统计,无人机操作员与他们同期从飞行学院毕业的同行相比,军衔晋升到少校的比例要少13%。除了晋升困难,无人机操作员还面临另一个明显的不公正的待遇,即他们在空军较少获得各种勋章和奖励,而空军的解释是,操控无人机可以在远离战场数千公里的军事基地中进行。
(三)空军无人机操作员面临严重的“人才短缺”
由于陆军无人机操作员准入门槛低,海军装备无人机数量相对较少,因此这两个军种面临的人才短缺问题较少,而空军则较为严重。
随着美国空军无人机装备数量的不断增多,培训的无人机操作员也随之增多,但却不能完全满足实际需要,无人机操作员面临人才短缺的窘境。截至2012年,美国空军拥有1300名无人机操作员,占空军飞行人员总数的8.5%左右,不过仍然不能满足空军庞大无人机群对操作人员的需求。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,在此背景下培训大量操作员并不现实,因此无人机人才短缺的问题在短期内难以得到根本解决。
四、几点启示
随着科技的进步,无人机在未来将主宰天空,它对我军的重要性也在不断提升。我军在不断发展无人机装备的同时,还应借鉴美军在无人机操作员培训方面的经验,汲取教训,避免重走美军曾经的弯路
(一)研发无人机的同时积极谋划建立操作员培训体系
无人机执行任务时需人的规划、指挥,因此操作员在无人机任务系统中仍是最为关键的一环。我军的研发无人机时,应同时积极谋划建立操作员培训体系,防止无人机研制成功并装备部队后无人使用的情况出现。
(二)建立诸军种联合无人机操作员培训学校
虽然各军种装备的无人机型号和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在较多相似之处,我军可考虑建立诸军种联合的无人机操作员培训学校。无人机操作员可在诸军种联合培训学校学完公共基础理论之后,再分机型组织训练。联合培养不仅可节约经费,还可为未来诸军种的无人机联合执行任务打下基础。
(三)多渠道挑选无人机操作员学员
综合来看,无人机操作员对身体素质的要求不如有人驾驶飞机的飞行员,美军空军曾因对无人机操作员要求过高而造成严重的供不应求,我军对这一点也应引起重视,在保证质量的基础上多渠道挑选无人机操作员。未来,我军可考虑从退役飞行员、停飞飞行员、地方飞行爱好者、高校毕业生等人群中挑选无人机操作员,以满足我军不断增长的无人机操作员需求。

[责任编辑:诺方知远]

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