曾元萍 朱力立（洪都航空工業(yè)集團 江西 南昌 330024）

美軍無人機系統(tǒng)訓(xùn)練綜述

曾元萍 朱力立（洪都航空工業(yè)集團 江西 南昌 330024）

通過對美軍各軍種無人機和無人機系統(tǒng)訓(xùn)練相關(guān)研究文獻和指導(dǎo)性文件的分析研究，本文對美軍無人機系統(tǒng)訓(xùn)練發(fā)展情況進行了綜述，主要內(nèi)容涵蓋2000年前后到目前的美軍無人機系統(tǒng)操作軍官訓(xùn)練需求、訓(xùn)練體制、訓(xùn)練設(shè)施規(guī)劃思想、以及對未來無人機系統(tǒng)操作軍官的訓(xùn)練思考等。最后，本文總結(jié)了發(fā)展無人機系統(tǒng)綜合訓(xùn)練系統(tǒng)需要考慮的幾方面問題。

無人機系統(tǒng)；訓(xùn)練體制；訓(xùn)練系統(tǒng)規(guī)劃

1 引言

無人機已經(jīng)在實戰(zhàn)和科學(xué)研究中展示了能力和革命性意義，但是無人機必然需要接受人的指揮，所不同的是指揮方式的變化。2005年，美國防部正式使用術(shù)語“無人機系統(tǒng)”代替術(shù)語“無人機”的做法正折射出美軍對無人飛行領(lǐng)域的認識的深化[1]。2003年，美空軍正式提出了“遠程分工作戰(zhàn)”概念[2-6]。在這種作戰(zhàn)樣式中，發(fā)射/回收小分隊將獨立承擔(dān)無人機的起飛和著陸，以及無人機在任務(wù)區(qū)域的地面維護；一旦無人機升空、機上系統(tǒng)開始運轉(zhuǎn)，就把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給駐扎在美國本土的任務(wù)部隊。該作戰(zhàn)樣式使得中、大型無人機的起降操作成為小部分人的工作，激進的觀點甚至認為無人機系統(tǒng)操控官將可能無需接受傳統(tǒng)意義上的飛行訓(xùn)練。

根據(jù)美空軍司令部2009年公布的數(shù)據(jù)[4]，當對無人機系統(tǒng)能力的需求急劇增長時，雖然絕對事故數(shù)量在增長，但事故10萬時率在減少。從MQ-1剛裝備時開始統(tǒng)計，其累計事故10萬時率是14，而F-16的事故10萬時率是11。雖然看起來比F-16的高，但是MQ-1的事故率已經(jīng)得到降低。MQ-1在第一個10萬飛行小時中發(fā)生28起A類事故，而最近的10萬飛行小時中僅發(fā)生不到7起。美空軍的小型無人機系統(tǒng)部隊迄今未發(fā)生過A類或B類事故。2004年，美空軍國防科技委員會對無人機和無人作戰(zhàn)飛機項目進行分析研究，研究結(jié)果表明無人機系統(tǒng)發(fā)生事故的最大根本原因與有人機相同，也即是人和器材的原因。2006年，美空軍參謀長約翰?江帕將軍表示[5]：“促使我們決定派飛行員來擔(dān)任操作官的最初想法，是基于陸軍（使用無人機）的經(jīng)驗教訓(xùn)……如果你將它視作一架飛機，它就會像飛機一樣發(fā)揮作用……我們在努力降低事故率和操作官造成的事故率?！泵绹哲娬J為在聯(lián)合作戰(zhàn)環(huán)境中操縱中、大型無人機所需的技能幾乎與有人機飛行員必須具備的技能相同，其原因在于在復(fù)雜和擁擠的空域飛行無人機，以及在緊鄰己方部隊的地方投射精確制導(dǎo)彈藥，都會涉及較大的風(fēng)險，而技能熟練、態(tài)勢感知能力優(yōu)秀的飛行員可以降低這些風(fēng)險。美軍已經(jīng)意識到[5]：決定未來無人機系統(tǒng)戰(zhàn)略發(fā)展前景的不僅是與傳統(tǒng)的系統(tǒng)、新穎的作戰(zhàn)概念、創(chuàng)新的組織結(jié)構(gòu)的融合，更重要的是必須建立面向未來的、繼承“天空意識”文化的人才培養(yǎng)途徑。

本文將對美軍十余年來的無人機系統(tǒng)操作官培養(yǎng)之路進行回顧總結(jié)，重點分析其訓(xùn)練需求、訓(xùn)練體系發(fā)展沿革，并介紹其訓(xùn)練設(shè)施和可能的未來發(fā)展方向，并對如何科學(xué)、合理發(fā)展無人機系統(tǒng)綜合訓(xùn)練系統(tǒng)提出了觀點。

2 2000年左右美軍無人機訓(xùn)練情況

2.1 2000年前后美軍無人機操作官訓(xùn)練研究觀點

二十世紀七十年代以來，無人機在實戰(zhàn)中得到不斷發(fā)展。也正是在那時，美軍已經(jīng)預(yù)見了未來無人機操作官的訓(xùn)練將會成為無人機發(fā)展的重要組成部分，并影響無人機及其系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展，然而對于具備何種資格才能操控?zé)o人機卻并沒有定論[7-9]。

2000年前后，美國空軍器材司令部下轄美國空軍研究實驗室奉命進行了兩項研究研究。首先，對美空軍第11、15偵察中隊的RQ-1A “捕食者”無人機操作員進行了問卷調(diào)查并組織了集體研討[10]。調(diào)查結(jié)果表明，“捕食者”無人機飛行員認為“捕食者”無人機初始資格訓(xùn)練大致應(yīng)與有人機飛行學(xué)員訓(xùn)練內(nèi)容相當，但是有人機的飛行經(jīng)驗對于更好控制“捕食者”無人機很重要，在訓(xùn)練中還需要更加強調(diào)決策能力的培養(yǎng)。其次，對不同來源飛行員學(xué)習(xí)飛行RQ-1A“捕食者”無人機的速度和精度進行對比分析[11]，分析重點在于桿舵操縱技能的培養(yǎng)。幾組具有不同空中經(jīng)驗的軍、民機飛行員首先完成了“捕食者”無人機的飛行和操作程序多媒體教學(xué)課程，然后在高保真無人機模擬器上進行飛行。每個參試者都需要練習(xí)飛行基本機動和著陸（包含困難的側(cè)風(fēng)著陸），并達到非常高的無人機控制標準，然后再飛30次偵察任務(wù)場景。在此過程中，詳細、持續(xù)地記錄每位參試者的表現(xiàn)用于對比分析。對比分析結(jié)果表明：經(jīng)過訓(xùn)練的“捕食者”無人機飛行員的表現(xiàn)最好，但是其他未經(jīng)過無人機訓(xùn)練的飛行員也不錯；未經(jīng)過無人機訓(xùn)練的空軍T-38畢業(yè)學(xué)員和單發(fā)民機飛行員的表現(xiàn)幾乎與經(jīng)驗豐富的軍機飛行員的表現(xiàn)相當。研究結(jié)論是：“捕食者”無人機飛行員需要專門的資格訓(xùn)練，先前的飛行經(jīng)驗有助于捕食者”無人機的操作，如果參訓(xùn)飛行員的最近飛行機種的操縱特點與“捕食者”無人機相像則更好。

文獻[7]和[8]的觀點有所不同：潛在的無人機訓(xùn)練需求規(guī)模龐大；無人機操作官可以在模擬器上接受主要的訓(xùn)練，在顯著提高訓(xùn)練數(shù)量和質(zhì)量的同時減少成本和時間周期的代價。通過將飛行訓(xùn)練與教練機機隊規(guī)模分開，在給定的訓(xùn)練周期內(nèi)可以培養(yǎng)大量無人機操作官。更多的無人機操作官有助于緩解低強度/高需求作戰(zhàn)節(jié)奏的問題。更低的架次率將導(dǎo)致相應(yīng)減少維護保障人力資源及其訓(xùn)練、維持成本。演習(xí)和真實行動都需要實際飛行，但初始訓(xùn)練、任務(wù)資格和熟練訓(xùn)練將大部分采用模擬器進行，而無人機將成年累月地封裝在包裝箱中。但是無人機“生產(chǎn)、儲存、飛行”概念在減少無人機全壽命周期使用保障費用的同時，也帶來了如何保持高水平維護人員規(guī)模、保持有人機和無人機協(xié)同作戰(zhàn)飛行訓(xùn)練質(zhì)量等問題。

2.2 2000年前后美軍無人機操作官訓(xùn)練體制發(fā)展情況[9]

到2000年前后，美軍無人機操作官資格訓(xùn)練依據(jù)軍種、機種的不同存在較大的差異。各軍種分別還定義了內(nèi)場飛行員和外場飛行員，但其共性內(nèi)容如下：

1）外場飛行員：在地面控制站外部完成無人機發(fā)射和回收，可直接利用控制界面和操縱桿操控飛機。

2）內(nèi)場飛行員：在地面控制站里面控制無人機進入戰(zhàn)區(qū)、盤旋待機、執(zhí)行任務(wù)和退出戰(zhàn)區(qū)；通常只監(jiān)控自動駕駛儀，也可以在自動駕駛儀的輔助下用駕駛桿對無人機執(zhí)行有限操作。

美國海軍、海軍陸戰(zhàn)隊、陸軍使用戰(zhàn)術(shù)無人機時，主要任命經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的軍職人員擔(dān)任內(nèi)場飛行員，且不要求其具有有人機駕駛經(jīng)驗。而美國空軍使用中空長航時無人機，則只任命有人機飛行軍官或是具有商業(yè)飛行執(zhí)照和儀表飛行等級資格的導(dǎo)航員擔(dān)任內(nèi)場飛行員。這種差異主要源由無人機的飛行能力和美國聯(lián)邦航空政策。雖然部隊條令和聯(lián)邦航空政策決定了無人機操作官的資質(zhì)要求，但是美軍系統(tǒng)地研究了無人機操作官的基本技能，用于指導(dǎo)訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計，并結(jié)合實戰(zhàn)經(jīng)驗進行改進。美軍還以這些基本技能知識為框架，深入研究了任務(wù)時間長度、夜間作戰(zhàn)和生物鐘擾亂對無人機操作官的實戰(zhàn)表現(xiàn)的影響問題，并以之為依據(jù)，不斷開發(fā)針對性訓(xùn)練手段和無人機系統(tǒng)人機綜合技術(shù)，從而最終提高無人機操作官操縱無人機執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的能力。

2.2.1 美國海軍“先鋒”近程戰(zhàn)術(shù)無人機機組編成及人員培養(yǎng)

美國海軍“先鋒”近程戰(zhàn)術(shù)無人機機組成員包括外場飛行員、內(nèi)場飛行員、載荷操作員和任務(wù)指揮官，候選人員來源為所有男性航空軍職人員。對于外場飛行員候選人而言，雖然不需要有內(nèi)場飛行員和載荷操作員的工作經(jīng)驗，但是必須至少在一個海軍單位服役過，等級至少為E-5。外場飛行員候選人必須在位于亞利桑那州華楚卡飛行試驗基地的聯(lián)合無人機訓(xùn)練中心完成24周的訓(xùn)練課程。內(nèi)場飛行員和載荷操作員候選人也同樣必須至少在一個海軍單位服役過，內(nèi)場飛行員候選人等級至少為E-5，載荷操作員候選人等級至少為E-4。內(nèi)場飛行員和載荷操作員候選人必須在聯(lián)合無人機訓(xùn)練中心完成8周的訓(xùn)練課程，他們的訓(xùn)練課程有所差別。任務(wù)控制官必須是飛行軍官，可以是固定翼或旋翼飛機飛行員或?qū)Ш絾T，且滿足所有相關(guān)資格標準。體格標準包括初級標準和例行標準。除任務(wù)控制官外，其余三類人員都必須達到第3類飛行體格標準，這一標準類似于空中交通管制員的飛行體格標準。任務(wù)控制官必須達到第1類飛行體格標準。

2.2.2 美國海軍陸戰(zhàn)隊“先鋒”近程戰(zhàn)術(shù)無人機機組編成及人員培養(yǎng)

美國海軍陸戰(zhàn)隊“先鋒”近程戰(zhàn)術(shù)無人機機組成員組成和任務(wù)與美國海軍的相同。內(nèi)場飛行員和載荷操作員候選人既可以是剛完成基礎(chǔ)訓(xùn)練的新兵，也可以是各部隊的軍職專業(yè)人員，等級至少應(yīng)為E-1，必須在聯(lián)合無人機訓(xùn)練中心完成8周的相同訓(xùn)練課程。外場飛行員候選人必須是表現(xiàn)優(yōu)秀的內(nèi)場飛行員和載荷操作員，等級至少為E-5，除此之外還必須有很好的三維空間感知適應(yīng)能力，必須在聯(lián)合無人機訓(xùn)練中心完成19周的訓(xùn)練課程。無人機任務(wù)控制官必須是飛行軍官，可以是固定翼或旋翼飛機飛行員、導(dǎo)航員或電子戰(zhàn)軍官，且滿足所有相關(guān)資格標準。體格標準與美國海軍要求相同。

2.2.3 美國陸軍“獵人”近程戰(zhàn)術(shù)無人機機組編成及人員培養(yǎng)

美國陸軍“獵人”近程戰(zhàn)術(shù)無人機機組成員組成和任務(wù)與美國海軍的相同，只是職位稍有區(qū)別：控制電光或紅外傳感器的是任務(wù)載荷操作員；任務(wù)控制官是無任職軍官，一般不是外場飛行員，但必須具備內(nèi)場飛行員或任務(wù)載荷操作員的任職經(jīng)驗。候選人的軍職專業(yè)不限，但必須在美國陸軍監(jiān)視和通訊能力標準測試中獲得105分以上，內(nèi)場飛行員和任務(wù)載荷操作員等級至少應(yīng)為E-3。外場飛行員候選人必須是表現(xiàn)優(yōu)秀的內(nèi)場飛行員和任務(wù)載荷操作員，等級沒有要求，但一般至少為E-5。任務(wù)控制官候選人的等級至少為E-5。內(nèi)場飛行員或任務(wù)載荷操作員候選人必須在聯(lián)合無人機訓(xùn)練中心完成23周的訓(xùn)練課程。外場飛行員篩選采用面試結(jié)合無線電航?？刂骑w行考核，隨后在聯(lián)合無人機訓(xùn)練中心完成16周的訓(xùn)練課程。外場飛行員必須達到美國陸軍第3類飛行體格標準，這一標準類似于空中交通管制員的飛行體格標準。內(nèi)場飛行員或任務(wù)載荷操作員必須達到美國陸軍第4類飛行體格標準，該標準低于第3類飛行體格標準要求。

2.2.4 美國空軍“捕食者”中空長航時無人機機組編成及人員培養(yǎng)

美國空軍“捕食者”中空長航時無人機機組成員包括無人機操作員、傳感器操作員、常規(guī)數(shù)據(jù)分析/任務(wù)規(guī)劃和通信操作員等。典型情況下，一個任務(wù)配備4名無人機操作員，可以兩兩輪班。一般選擇某一班次中較為資深的無人機操作員作為任務(wù)指揮官，但是非航空軍官也可作為任務(wù)指揮官（如情報官）。整個“捕食者”中空長航時無人機機組規(guī)模取決于任務(wù)性質(zhì)，最小的機組規(guī)模包含三個人：無人機操作員兼任務(wù)指揮官、常規(guī)數(shù)據(jù)分析/任務(wù)規(guī)劃和通信操作員、傳感器操作員。

美國空軍原則上要求無人機操作員候選人必須是固定翼飛機的飛行員或是具有聯(lián)邦航空局商業(yè)飛行執(zhí)照和儀表飛行等級資格的導(dǎo)航員。已停飛的飛行員也可以，但是必須愿意執(zhí)行全球部署任務(wù)。由于無人機操作員都是飛行員或?qū)Ш絾T，因此，他們都已經(jīng)完成了完整的美國空軍飛行學(xué)員飛行訓(xùn)練大綱。整個專業(yè)化飛行學(xué)員訓(xùn)練歷時約52周，包括在T-37上的基礎(chǔ)飛行訓(xùn)練和在T-1或T-38上的高級飛行訓(xùn)練。聯(lián)合導(dǎo)航員學(xué)員訓(xùn)練大綱根據(jù)專業(yè)不同歷時40至72周不等，武器系統(tǒng)軍官的訓(xùn)練周期較長。除了飛行學(xué)員訓(xùn)練之外，無人機操作員候選人還必須完成輪換訓(xùn)練單位的訓(xùn)練，如F-15或F-16等戰(zhàn)斗機的改裝訓(xùn)練，或者是作戰(zhàn)空勤訓(xùn)練中隊的訓(xùn)練，如C-130或C-141等運輸機的改裝訓(xùn)練，并獲得任務(wù)資格等級。完成這些訓(xùn)練后，無人機操作員候選人還必須在內(nèi)華達州印第安納?斯普林斯空軍輔助機場的第11偵察中隊完成歷時9周的“捕食者”基礎(chǔ)訓(xùn)練。

要想成為常規(guī)數(shù)據(jù)分析/任務(wù)規(guī)劃和通信操作員、傳感器操作員候選人，需要在能力測試考試的數(shù)學(xué)推理、語言知識、圖像理解模塊考核中獲得64分以上的成績。然后，常規(guī)數(shù)據(jù)分析/任務(wù)規(guī)劃和通信操作員、傳感器操作員候選人首先需要作為圖像判讀學(xué)員完成歷時24周的初始技能訓(xùn)練。在這之后，必須在第11偵察中隊完成歷時9周的“捕食者”基礎(chǔ)訓(xùn)練。常規(guī)數(shù)據(jù)分析/任務(wù)規(guī)劃和通信操作員、傳感器操作員的等級至少為E-3。

體格標準包括初級標準和例行標準。無人機操作員必須達到第1類飛行體格標準。如果無人機操作員是醫(yī)學(xué)停飛飛行員，則需要達到調(diào)整版第2類飛行體格標準，并具有由外科主任醫(yī)師簽字的可以執(zhí)行地面飛行任務(wù)的書面證明。常規(guī)數(shù)據(jù)分析/任務(wù)規(guī)劃和通信操作員、傳感器操作員必須達到第3類飛行體格標準，但是視覺敏銳度和縱深感知能力必須達到第1類飛行體格標準的相應(yīng)標準。

2.2.5 美國國防先進研究項目局“全球鷹”高空長航時無人機機組編成及人員培養(yǎng)

美國國防先進研究項目局“全球鷹”高空長航時無人機的地面控制系統(tǒng)由發(fā)射回收單元和任務(wù)控制單元組成。發(fā)射回收單元機組成員負責(zé)起飛無人機，并將控制權(quán)轉(zhuǎn)交給任務(wù)控制單元機組成員。任務(wù)控制單元的機組成員最少包括任務(wù)控制官、指揮控制操作員、任務(wù)規(guī)劃員、通信操作員、圖像質(zhì)量控制技師、維護技師。在適航性測試中，發(fā)射回收單元的飛行機組成員包括：指揮控制主操作員、指揮控制第二操作員和任務(wù)規(guī)劃員。在作戰(zhàn)中，發(fā)射回收單元的飛行機組成員只包括一名指揮控制操作員和一名任務(wù)規(guī)劃員。2000年前，處于研發(fā)階段的“全球鷹”無人機尚未配裝傳感器系統(tǒng)，因此一般只配置指揮控制操作員。

“全球鷹”無人機指揮控制操作員候選人最好是軍機（固定翼或旋翼）飛行員，或是具有聯(lián)邦航空局儀表飛行等級資格的通用航空飛行員，且需要至少500飛行小時空中經(jīng)驗?！叭蝥棥睙o人機指揮控制操作員候選人必須接受200到250小時“全球鷹”無人機模擬器的訓(xùn)練，從而熟悉飛行性能和系統(tǒng)功能。如果是空中經(jīng)驗少于500小時的通用航空飛行員，則需要顯著增加模擬器訓(xùn)練時間來彌補其特情處置和任務(wù)規(guī)劃態(tài)勢感知能力的不足。實踐表明，有人機飛行經(jīng)驗可以很好地轉(zhuǎn)化為態(tài)勢感知和特情處置能力，如果只需一名指揮控制操作員，最好由飛行員出身的工程師擔(dān)任。

圖1 2005年美國國防部官方公布的美軍無人機系統(tǒng)訓(xùn)練情況

3 2005年左右美軍無人機系統(tǒng)訓(xùn)練情況

2005年，美國防部正式使用術(shù)語“無人機系統(tǒng)”代替術(shù)語“無人機”[1]，這使得美國空軍2003年正式提出的“遠程分工作戰(zhàn)”概念更加重要[2-6]。所有無人機系統(tǒng)項目都開始要求承包商承擔(dān)部分無人機系統(tǒng)培訓(xùn)任務(wù)，必要時派遣人員直接滿足無人機系統(tǒng)操作官、維護人員、技師的不足。但是，除了美國陸軍的“獵人”無人機和“影子”無人機訓(xùn)練項目之外，每種無人機系統(tǒng)都有專門的訓(xùn)練項目，這就使得無人機系統(tǒng)操作員缺乏戰(zhàn)場交互操作能力，各機型操作員無法操作別的無人機系統(tǒng)。參訓(xùn)學(xué)員中既有經(jīng)驗豐富的等級飛行軍官，也有新征召的機體維護軍職專業(yè)人員。根據(jù)2005年美國國防部官方公布的材料[3]，美軍無人機系統(tǒng)訓(xùn)練情況可用圖1表示。

各軍種的無人機系統(tǒng)訓(xùn)練項目普遍存在四類問題：

1）雖然，大多數(shù)無人機項目都喜歡采用螺旋式采購方式，逐漸增加無人機系統(tǒng)的功能，但是無人機系統(tǒng)訓(xùn)練器的設(shè)計能力卻無法及時擴充，因此訓(xùn)練器總是無法滿足漸增的部署能力的要求，這就需要學(xué)員完成初始訓(xùn)練后在部隊進行額外的訓(xùn)練（也增加了額外的成本）。

2）當?shù)孛嬲静⒉皇窃O(shè)計具有控制實際任務(wù)和執(zhí)行模擬飛行訓(xùn)練雙功能的。這就增加了專用模擬器和任務(wù)訓(xùn)練器以及更多、更逼真的模擬器和訓(xùn)練器的生產(chǎn)保障費用。

3）與當前全球反恐戰(zhàn)爭相關(guān)聯(lián)的作戰(zhàn)節(jié)奏使得無人機系統(tǒng)無法具有充足的離線時間用于軟硬件升級，并訓(xùn)練操作員新能力。

4）大部分無人機系統(tǒng)維護訓(xùn)練缺乏專用維護訓(xùn)練器和具有嵌入式復(fù)習(xí)訓(xùn)練的數(shù)字技術(shù)指令與菜單。這導(dǎo)致廠商代表不得不部署在最多的無人機操作崗位上，甚至直接部署到戰(zhàn)區(qū)，以彌補訓(xùn)練的不足。

美國國防部認為[3，12]，可以從以下四方面著手優(yōu)化無人機系統(tǒng)訓(xùn)練體系：

1）未來的地面站將需要不經(jīng)過大的結(jié)構(gòu)變動就可以兼顧執(zhí)行真實飛行和模擬飛行訓(xùn)練的能力。但是這并不意味著不需要部分任務(wù)訓(xùn)練器和全任務(wù)模擬設(shè)備，這是因為對于某些無人機系統(tǒng)的高利用率任務(wù)系統(tǒng)可能需要每周7天，每天24小時不間斷的工作。

2）與全球反恐作戰(zhàn)相關(guān)聯(lián)的作戰(zhàn)節(jié)奏需要訓(xùn)練是流水線式的，特別是強調(diào)使前線作戰(zhàn)使用系統(tǒng)升級相應(yīng)的能力訓(xùn)練差異化?；诰W(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和模塊化訓(xùn)練將允許受訓(xùn)人員按照任務(wù)環(huán)境和允許時間分塊執(zhí)行訓(xùn)練。

3）無人機系統(tǒng)維護課程配備專用版的戰(zhàn)場系統(tǒng)和帶嵌入式復(fù)習(xí)訓(xùn)練的數(shù)字技術(shù)指令。

4）控制維護訓(xùn)練費用，考慮取消需要特殊技能訓(xùn)練和較大訓(xùn)練費用的訓(xùn)練內(nèi)容，并利用承包商（而非受過專門訓(xùn)練的軍職人員）來執(zhí)行系統(tǒng)維護。

4 2010年左右美軍無人機訓(xùn)練使用情況

根據(jù)2010年美空軍司令部官方材料[4，6]，美空軍的無人機系統(tǒng)已經(jīng)可以使聯(lián)合部隊指揮官按照優(yōu)先權(quán)，在戰(zhàn)場的任何地方，獲得從戰(zhàn)術(shù)到戰(zhàn)略任何級別的作戰(zhàn)保障。而美陸軍的無人機系統(tǒng)則由軍團、師及以下部隊建制的地面指揮官直接按照建制調(diào)遣。截止2009年11月，除便攜式無人機外，美空軍MQ-1“捕食者”、MQ-9“死神”、RQ-4“全球鷹”三種無人機共飛行約23萬飛行小時；美國陸軍RQ-7“影子”、MQ-5“獵人”、“蚊蚋”多用途增強型、“勇士阿爾法”和MQ-1C“天空勇士”五種無人機共飛行約16萬3千飛行小時。截止2010年3月，美空軍在作戰(zhàn)中已經(jīng)投射了906枚48公斤AGM-114“海爾法”空地導(dǎo)彈和201枚227公斤GBU-12激光制導(dǎo)炸彈；而美陸軍在作戰(zhàn)中僅投射了4枚25公斤GBU-44“蝰蛇打擊”制導(dǎo)炸彈和13枚AGM-114“海爾法”空地導(dǎo)彈。2010年6月，自2005年起駐扎在阿富汗坎大哈機場的美國空軍第62遠征偵察無人機中隊已經(jīng)達到25萬飛行小時，其中48%是在近12個月內(nèi)完成的。美空軍和美國陸軍目前正在作戰(zhàn)使用的無人機系統(tǒng)使用和操作員訓(xùn)練特點[6]如圖2所示。

美空軍無人機系統(tǒng)訓(xùn)練已經(jīng)實現(xiàn)系統(tǒng)化和專業(yè)化發(fā)展[13]，其重要發(fā)展里程碑是：

1）2008年9月：美國空軍參謀長下達命令要求錄用新飛行員操控?zé)o人機系統(tǒng)，發(fā)展了新的職業(yè)領(lǐng)域；

2）2008年11月：完成專業(yè)飛行學(xué)員訓(xùn)練的新飛行員開始接受無人機系統(tǒng)操控學(xué)員訓(xùn)練；

3）2009年1月：直接面向無人機系統(tǒng)操控員職業(yè)的專業(yè)訓(xùn)練體制開始直接招收新學(xué)員（而不是新飛行員轉(zhuǎn)行）；

4）2009年8月：美國德克薩斯州倫道夫空軍基地開設(shè)傳感器操作員專業(yè)；

5）2009年11月：首批直接招收的無人機系統(tǒng)操控員畢業(yè)，進入無人機系統(tǒng)作戰(zhàn)中隊開始戰(zhàn)備訓(xùn)練。

美空軍教育和訓(xùn)練司令部管轄的無人機系統(tǒng)訓(xùn)練基地是拉客蘭德和倫道夫基地，訓(xùn)練內(nèi)容主要包括：空勤人員基礎(chǔ)課程、傳感器操作員基礎(chǔ)課程、無人機系統(tǒng)設(shè)備操作資格考核課程、無人機系統(tǒng)基礎(chǔ)課程。美空軍空中作戰(zhàn)司令部管轄的無人機系統(tǒng)訓(xùn)練基地包括科里奇基地和霍羅曼基地，均裝備了MQ-1無人機系統(tǒng)。

美空軍無人機系統(tǒng)學(xué)員分為無人機系統(tǒng)操控員和傳感器操作員兩個專業(yè)，學(xué)員目前來源主要是飛行學(xué)員自愿選擇專業(yè)。訓(xùn)練大綱總體安排如下[13]：

1）無人機系統(tǒng)操控員需要首先接受為期2個月的初始飛行訓(xùn)練，掌握操控員基礎(chǔ)技能，然后在倫道夫基地接受為期2個月的無人機系統(tǒng)設(shè)備操作資格考核課程，期間需要在模擬器上訓(xùn)練46小時并接受系統(tǒng)設(shè)備操作考核；

2）無人機傳感器操作員需要首先在拉客蘭德基地接受為期3周的空勤人員基礎(chǔ)課程，熟悉空勤文化傳統(tǒng)，然后在倫道夫基地接受為期5周的傳感器操作員基礎(chǔ)課程，期間需要完成全動視頻訓(xùn)練、傳感器基礎(chǔ)/情報分析訓(xùn)練等；

3）隨后所有學(xué)員在倫道夫基地學(xué)習(xí)無人機系統(tǒng)基礎(chǔ)課程，包括：戰(zhàn)術(shù)/戰(zhàn)場操作（武器、雷達、傳感器、威脅分析）、無人機系統(tǒng)操控員/傳感器操作員人力資源管理、100小時理論教學(xué)、7次機載激光探測系統(tǒng)/作戰(zhàn)任務(wù)，總周期約1個月；無人機系統(tǒng)操控員專業(yè)學(xué)員還需要到美國空中作戰(zhàn)司令部下轄的內(nèi)斯利空軍基地學(xué)習(xí)為期2周的聯(lián)合火力課程；

4）最后所有學(xué)員進入美國空中作戰(zhàn)司令部下轄的科里奇基地進行MQ-1部隊改裝訓(xùn)練，為期3個月。

5 美空軍對無人機系統(tǒng)訓(xùn)練設(shè)備規(guī)劃的部分考慮

美空軍器材司令部下轄的空軍研究實驗室對無人機系統(tǒng)和人的整合一直保持深入研究[14]，其主要的目的是如何通過訓(xùn)練設(shè)備規(guī)劃和無人機系統(tǒng)地面站設(shè)計，使得無人機操作官能夠和無人機系統(tǒng)成為一個整體，通過在人-系統(tǒng)綜合的基礎(chǔ)上應(yīng)用作戰(zhàn)使用知識和客觀證據(jù)，整合人的能力保持、優(yōu)化和增強過程，最終應(yīng)用人-系統(tǒng)綜合原則優(yōu)化使用、作戰(zhàn)能力。主要研究工作[14]包括三大方面內(nèi)容：

1）遠程操作飛行器自適應(yīng)跟蹤/訓(xùn)練系統(tǒng)

目的在于提供經(jīng)濟可承受的、可重構(gòu)的、基于計算機的仿真能力，開發(fā)空、地、海基無人機系統(tǒng)模擬訓(xùn)練手段，例如：“捕食者”無人機模擬器提供了一種逼真的環(huán)境，可以保障美國空軍研究、個人/團隊訓(xùn)練和任務(wù)預(yù)演。

2）方艙工作站設(shè)計研究

通過實際統(tǒng)計分析，為男、女性各自建立了14組模型點；根據(jù)“捕食者”情況刪減冗余模型點，確定了三大基本要素：全尺寸、軀干/四肢高長比、軀干/大腿高長比；提出8套建議方案，并根據(jù)工程設(shè)計經(jīng)驗、操作流程簡化要求對工作站建議方案進行篩選。

3）無人機系統(tǒng)操作官選擇/能力提高研究目前已經(jīng)開展了選擇和訓(xùn)練效能研究

① 接受申請，提供醫(yī)學(xué)和神經(jīng)精神醫(yī)學(xué)推薦；

② 收集和比較能力數(shù)據(jù)：經(jīng)過混合訓(xùn)練的傳統(tǒng)無人機系統(tǒng)軍官、2008年11月第一次訓(xùn)練演示實驗、2009年3月第二次訓(xùn)練演示實驗、2009年2月開始的專業(yè)學(xué)員訓(xùn)練；

③ 2009年6月定義任務(wù)基本能力；

④ 2009年10月對不同選擇組的初始資格訓(xùn)練結(jié)果進行評估；

⑤ 2010年6月重新定義無人機系統(tǒng)操作官選擇工具；

⑥ 2010年7月開發(fā)未來訓(xùn)練所需的真實、虛擬、建設(shè)性的應(yīng)用，并對之進行評估。其目的是減少人員損耗、改善技能保持和人員規(guī)模保持、提高人員能力，從而最終有更多的時間實施作戰(zhàn)目標。

美軍無人機系統(tǒng)地面控制站已經(jīng)從最早的先進概念技術(shù)演示驗證布局，經(jīng)過B lock 15和B lock 30兩個階段的實際使用和提高，預(yù)計將在2012年發(fā)展到Block 50先進座艙地面控制站的水平（見圖3所示），其設(shè)計主要考慮人素工程和作戰(zhàn)、訓(xùn)練兼顧兩方面的問題。

Block 30地面控制站是目前使用的Block15地面控制站的升級改型，主要改進包括：顯示器升級、座椅改進、綜合傳感器控制套件升級、加裝高分辨率數(shù)字圖像/小孔徑雷達圖像分發(fā)硬件、“捕食者”基本數(shù)據(jù)鏈套件升級、多端口載荷擴展器改進、采用可調(diào)腳蹬、控制臺全面升級、所有計算機升級等。其中控制臺全面升級項目包括：命令和狀態(tài)顯示屏采用觸摸屏、采用“手不離桿”操縱桿/油門桿雙桿控制、采用人機功效更好的鍵盤。擬開發(fā)的Block 50地面控制站將根據(jù)人類環(huán)境改造學(xué)，對顯示設(shè)備和控制裝置進行全新設(shè)計，并完全采用開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最大化通用性。按照美空軍地面控制站現(xiàn)代化計劃，到2016年左右，美空軍中、大型無人機系統(tǒng)的地面控制站將全部升級改進為Block 50型。

6 美空軍對于未來無人機系統(tǒng)操作軍官的訓(xùn)練思考

美國空軍正在規(guī)劃下一代的無人機系統(tǒng)[4,6]，其中，大、中型無人機系統(tǒng)必須具有足夠開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和機體結(jié)構(gòu)，從而可以實現(xiàn)最大程度的模塊化和靈活性，其必須具有的模塊化任務(wù)能力包括：圖像情報套件、信號情報套件、機載傳感和規(guī)避、電子攻擊、戰(zhàn)術(shù)空中加油、空運、對抗措施、安全/冗余網(wǎng)絡(luò)中心通信、地面移動目標指示器、機載廣域監(jiān)視、可變權(quán)限自主能力、多種武器打擊能力等。無人機的模塊化結(jié)構(gòu)和任務(wù)靈活性使得美空軍無人機系統(tǒng)訓(xùn)練體系必須不斷作出積極的調(diào)整。

無人機系統(tǒng)訓(xùn)練將繼續(xù)采用美空軍教育和訓(xùn)練司令部和空中作戰(zhàn)司令部訓(xùn)練項目中的、經(jīng)過實踐證明的航空兵訓(xùn)練方法，但是將通過采用新技術(shù)提高訓(xùn)練效能[4，6]。無人機系統(tǒng)第1、2、3大隊的軍職人員都是新任命的軍官，已經(jīng)開始形成新的無人機系統(tǒng)飛行員骨干，未來的無人機系統(tǒng)項目必須慢慢地在實戰(zhàn)中積累經(jīng)驗。未來的無人機系統(tǒng)機組也許將只由一名無人機系統(tǒng)飛行員構(gòu)成，他必須控制多架無人機執(zhí)行任務(wù)。未來的無人機系統(tǒng)具有獨特的設(shè)計和保障特性，逐漸積累維護經(jīng)驗才能培養(yǎng)出通用化的、建制化的無人機系統(tǒng)機械師和技術(shù)員。美空軍已經(jīng)準備從2010年開始引入無人機系統(tǒng)維護專業(yè)訓(xùn)練。

美空軍正在發(fā)展現(xiàn)代化的無人機系統(tǒng)訓(xùn)練能力，從而可以適應(yīng)快速變化的技術(shù)，滿足無人機系統(tǒng)人才培養(yǎng)規(guī)模的需求，并在無人機系統(tǒng)全球化作戰(zhàn)行動中得以體現(xiàn)。分布式、多軍種聯(lián)合無人機系統(tǒng)訓(xùn)練可以極大地提高訓(xùn)練效能和訓(xùn)練標準化程度，美空軍希望將聯(lián)合無人機系統(tǒng)訓(xùn)練與其它現(xiàn)有有人機高級訓(xùn)練項目，如美國空軍武器教官課程等相結(jié)合，并通過“空中勇士”、“綠旗”、“紅旗”等聯(lián)合演習(xí)發(fā)展、完善和推廣聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)和流程。

7 結(jié)論

無人機系統(tǒng)訓(xùn)練的發(fā)展與其作戰(zhàn)使用需求是密不可分的，無人機系統(tǒng)依靠高素質(zhì)的人控制才能夠在戰(zhàn)場上取得成功，連續(xù)、批量地培養(yǎng)和保持高水平的無人機操作官隊伍已經(jīng)成為美軍訓(xùn)練體制的努力方向。探究美軍十余年系統(tǒng)化培養(yǎng)無人機系統(tǒng)操作官的經(jīng)驗，分析其訓(xùn)練技術(shù)研究成果，可以得出如下結(jié)論以資借鑒：

1）無人機系統(tǒng)訓(xùn)練對候選人員的要求根據(jù)裝備數(shù)量、類型和作戰(zhàn)使用強度不同具有很大的差異性，十余年來，美空軍中、大型無人機系統(tǒng)項目的成功高度依賴具有豐富經(jīng)驗的飛行員和維護人員，這使得現(xiàn)在的無人機系統(tǒng)項目只需要提供初始資格訓(xùn)練和任務(wù)資格訓(xùn)練，而不提供針對飛行員個人或是特定任務(wù)的持續(xù)性訓(xùn)練，無人機系統(tǒng)的維護人員也同樣大部分來自現(xiàn)役空軍作戰(zhàn)飛機的維護人員。這很容易在人力資源調(diào)配和空軍文化兩方面造成無人機操作官缺員問題。過去兩三年中，初始資格訓(xùn)練已經(jīng)成為美空軍作戰(zhàn)司令部增強無人機系統(tǒng)能力的主要掣肘因素。這也正是美國空軍教育和訓(xùn)練司令部改革訓(xùn)練體制，讓飛行學(xué)員直接選擇無人機系統(tǒng)專業(yè)的根本原因。

圖3 美軍無人機系統(tǒng)地面控制站發(fā)展趨勢

2）職業(yè)化、專業(yè)化、綜合化的正規(guī)化無人機系統(tǒng)訓(xùn)練體系對于無人機系統(tǒng)新作戰(zhàn)能力的生成至關(guān)重要。未來的無人機系統(tǒng)機組也許將只由一名無人機系統(tǒng)飛行員構(gòu)成，他必須控制多架無人機執(zhí)行任務(wù)。因此必須大量利用高保真的模擬訓(xùn)練。訓(xùn)練項目將追求模塊化的、具有開放式結(jié)構(gòu)的訓(xùn)練系統(tǒng)，并提供合理的訓(xùn)練內(nèi)容和學(xué)習(xí)管理、基于計算機的訓(xùn)練、由虛擬教官指導(dǎo)的模擬訓(xùn)練。模擬訓(xùn)練場景中必須包含作戰(zhàn)行動的本質(zhì)（包括戰(zhàn)爭的不確定性），只有這樣才能使無人機系統(tǒng)軍官有自信在不確定的環(huán)境中成功掌握技能、知識，提高智力水平和心理調(diào)節(jié)能力。無人機系統(tǒng)訓(xùn)練系統(tǒng)需要通過訓(xùn)練效能分析測度和自動化的學(xué)員表現(xiàn)反饋來實現(xiàn)學(xué)員自學(xué)。訓(xùn)練技術(shù)的成熟可以在提高無人機系統(tǒng)操作員任務(wù)能力的同時，最終減少由操作員引起的無人機系統(tǒng)事故。

3）對于戰(zhàn)斗群集結(jié)、在聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)空中管制員控制下實施近距空中支援，飛行前和飛行后維護等訓(xùn)練任務(wù)而言，除非分布式任務(wù)作戰(zhàn)訓(xùn)練系統(tǒng)、虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)可以滿足要求，否則仍然需要真實飛行，并完成一定的訓(xùn)練架次數(shù)。由于需要訓(xùn)練手拋發(fā)射和回收技能，小型無人機系統(tǒng)仍然需要實際飛行訓(xùn)練。

4）需要對無人機系統(tǒng)飛行員任務(wù)空域類型、聯(lián)合任務(wù)部署能力水平等制訂訓(xùn)練標準。部分訓(xùn)練需要通過分布式任務(wù)作戰(zhàn)和實況/虛擬訓(xùn)練實現(xiàn)?？畿姺N的通用化無人機系統(tǒng)項目、專業(yè)化聯(lián)合訓(xùn)練可以使無人機系統(tǒng)操作官掌握符合未來聯(lián)合作戰(zhàn)需要的技能。

[1] Department of Defense Dictionary of Military and Associated Terms, Joint Publication 1-02 (As Amended Through 31 August 2005) [DB/OL], Department of Defense, USA, 2005.

[2] Quadrennial Defense Review Report[R], Department of Defense, USA, 2006.

[3] Unmanned Aircraft Systems Roadmap 2005 - 2030 [DB/OL], Office of the Secretary of Defense, USA, 2005.

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[5] Lt Col Houston R. Cantwell,Operators of Air Force Unmanned Aircraft System: Breaking Paradigms[J], Air & Space Power Journal, Air Education and Training Command, United States Air Force, Summer 2009: 67-77

[6] Lt Col Bruce "Shadow" Black,UAS Operations and Comparisons[DB/OL],Headquarters U.S. Air Force , USAF UAS Task Force, 2010.

[7] Unmanned Aerial Vehicles Roadmap 2000 - 2025 [DB/OL], Office of the Secretary of Defense, USA, 2001.

[8] Unmanned Aerial Vehicles Roadmap 2002 - 2027 [DB/OL], Office of the Secretary of Defense, USA, 2002.

[9] Joseph L Weeks, Unmanned Aerial Vehicle Operator Qualifications [R], United States Air force Research Laboratory, USAF Materials Command, 2000.

[10] Ellen M Hall, William C Tirre, USAF Air Vehicle Operator Training Requirements Study [R], United States Air force Research Laboratory, USAF Materials Command, 1998.

[11] Brian T Schreiber, Don R Lyon,Elizabeth L Martin, Herk A Confer, Impact of Prior Flight Experience on Learning Predator UAV Operator Skills [R], United States Air force Research Laboratory, USAF Materials Command, 2002.

[12] Unmanned Systems Roadmap 2007- 2032 [DB/OL], Office of the Secretary of Defense, USA, 2007.

[13] Brigadier General Jeff Kendall,Deputy Director of Intelligence, Operations,and Nuclear Integration for Flying Training,Air Education & Training Command: USAF Flying Training Perspective [C], Air Education and Training Command, United States Air Force, 2009.

[14] John A Plage, 711 HPW/HP Research, Analysis, and Consultation for UAS [R], 711th Human Performance Wing,United States Air force Research Laboratory,USAF Materials Command, 2010.

U.S. Military Unmanned Aircraft System Training

Zeng Yuanping, Zhu Lili
(Hongdu Aviation Industry Group, Nanchang, Jiangxi 330024)

This paper describes development of the U.S. mi litary unmanned aircraft systems (UAS)t raining, including t raining requirements, training system, t raining faci lity plan and UAS operators t raining perspective since the year of 2000, which is based on a review of relevant research documents and inst ructive publ ications of U.S. mi l itary unmanned aircraf t and UAS t raining. This paper concludes by raising more issues that must be considered for development of a comprehensive UAS training system.

Unmanned aircraf t system；Training system；Training system plan

2010-10-30）

曾元萍，女, 1971年10月出生，工學(xué)碩士，高級工程師，主任設(shè)計師, 研究方向為武器控制系統(tǒng)設(shè)計：

朱力立，男，1972年1月出生，工學(xué)博士，高級工程師，副總設(shè)計師，研究方向為飛機總體設(shè)計、飛機系統(tǒng)使用需求論證和效能分析，已在各種學(xué)術(shù)期刊發(fā)表中英文學(xué)術(shù)論文二十余篇，其中十二篇被國際權(quán)威檢索EI收錄。