警犬超聲訓練的難點與解決辦法

劉瀟瀟 徐云龍 方婷婷 王登輝

(作者單位：北京市公安局公交總隊警犬工作大隊，100000）

我們首次將超聲波運用于動物感知警犬訓練領域，利用警犬聽覺響應范圍超出人類的生理特點，將超聲波編制為數(shù)字命令，來代替警犬訓練傳統(tǒng)的口令和手勢，通過近2年的訓練研究，取得重大突破。在超聲訓練研究中，我們對10頭不同品種的警犬（德國牧羊犬工作犬系、馬里努阿犬、昆明犬）的訓練，根據(jù)訓練的過程和進度對超聲訓練的訓練方法進行了研究和總結。期間，在不同的訓練環(huán)節(jié)均遇到了不同問題，這些問題是訓練研究中的難點和關鍵，需要有效的方法解決才能使超聲訓練順利進行。

一、超聲訓練的背景及意義

超聲訓練能夠?qū)崿F(xiàn)警犬的遠距離指揮、無聲指揮以及命令同一化等實戰(zhàn)需求。在打擊、防范恐怖分子越來越現(xiàn)代化、專業(yè)化的犯罪手段下，具有重要的實戰(zhàn)意義。

超聲訓練意義：

(一）解決警犬遠程指揮

可通過無線電遠距離發(fā)射信號，終端接收信號并轉(zhuǎn)化為超聲波數(shù)字命令。

（二）解決警犬無聲指揮

犬能聽到的聲波頻率為15～60kHz，人能聽到的聲波頻率為20～20kHz。利用20k～60kHz區(qū)間人類無法感知的超聲波編碼為警犬的數(shù)字命令，在暴力恐怖和個人極端行為的案件處置中，無聲指揮警犬可以達到出其不意的效果。

（三）解決人不隨犬

在復雜地形人不能及的情況下，可使用超聲波數(shù)字命令遠距離指揮警犬在訓導員視野外完成指定動作。

（四）解決人犬一對一

在突發(fā)情況下，其他訓導員使用同一的超聲波命令，同樣可以指揮警犬完成作業(yè)。

二、警犬超聲訓練與傳統(tǒng)訓練的相同點與不同點

相同點：一是訓練的基本原理相同。主要都是依據(jù)巴普洛夫經(jīng)典條件反射；二是訓練基本原則相同。訓練原則為“循序漸進、因犬制宜、鞏固提高、服務實戰(zhàn)”；三是訓練的手段基本相同。訓練手段包括誘導、獎勵、強迫和禁止；四是訓練的方法步驟基本相同。都是利用刺激或誘導的手段輔助命令的建立，對犬正確行為進行強化。

不同點：一是命令形式不同。傳統(tǒng)訓練是以口令和手勢為主，超聲訓練是以超聲波數(shù)字命令為主；二是命令同一程度不同。傳統(tǒng)訓練的口令和手勢會帶有訓導員的特殊特征，超聲波數(shù)字命令具有準確、同一特點；三是訓練指揮距離不同。傳統(tǒng)訓練指揮需要犬在視線內(nèi)，超聲訓練可以在警犬視野外或更遠的地方指揮；四是命令感知不同。傳統(tǒng)的口令命令和超聲波命令對訓導員和警犬在訓練和使用過程中的感知不同。

三、超聲訓練條件的選擇

（一）受訓犬的選擇

1.選擇服從性好的警犬。良好的服從性在超聲訓練中有重要作用，延緩科目能讓犬等待超聲命令的發(fā)出，更容易讓犬捕捉超聲命令，完成動作。

2.選用年齡相對年輕的警犬。1～5歲之間，犬的身體狀況和聽力都相對較好，能夠快速學會新的命令。年齡超過6歲的犬，身體狀況和聽力有所下降，在以前的訓練中養(yǎng)成的固定習慣使犬不容易建立新的超聲波命令，訓練難度較大。

3.具有較好適應性的犬。對超聲波反應突出，比較敏感且能夠良好適應超聲波命令的警犬，主動尋找聲源方向，能快速達到建立初期條件反射的進度。超聲波命令對犬來說是個陌生的命令，聽到超聲波命令躲避、懼怕的犬對超聲波命令抑制，使用這種類型的犬訓練進度慢，對訓練形式抑制建立條件反射困難。

4.犬應具備良好的體力、耐力與注意力。良好體力、耐力能支撐訓練強度并保持犬對訓練的積極性，超聲訓練需要長時間、多次數(shù)的訓練，需要犬的注意力好，才能快速地在前期捕捉到超聲波命令。警犬體力不足同樣也會在多次訓練后對超聲訓練興趣下降。

（二）超聲波頻率的選擇

警犬能聽到的超聲波頻率范圍為20～60kHz，考慮到接近犬聽力極限的超聲波頻率可能導致犬抑制，我們選用了犬聽力范圍適中的25kHz、32kHz和40kHz這3個頻率，經(jīng)過試驗，并未發(fā)現(xiàn)這3個頻率對犬有抑制或其它不適反應。

（三）超聲波訓練環(huán)境的選擇

訓練的初期最好選擇環(huán)境相對安靜的室內(nèi)，減少環(huán)境內(nèi)的其它聲音，降低犬捕捉超聲波命令的難度。犬剛剛接觸超聲波需要盡量減少其它聲音的干擾，外界環(huán)境嘈雜，噪音達到50～60dB左右，犬能聽見的聲音范圍很大，不利于犬在眾多聲音中捕捉到超聲波命令。當犬能準確根據(jù)超聲波命令并做出相應動作，建立較為穩(wěn)定的條件反射后，才能到室外訓練，但也應避免在有過大的噪音時訓練。要選擇空曠的場地。空曠的場地對犬的吸引力小，降低犬對環(huán)境的好奇心，能使犬集中注意力在超聲訓練上。同時，空曠場地有利于超聲波的傳播，降低聲波的衰減系數(shù)，使犬能夠清晰接收到超聲波命令。

四、超聲訓練方法的難點與解決辦法

（一）確定設備發(fā)出的超聲波命令是否能被犬捕捉

訓導員剛剛接觸超聲波訓練警犬時，在按下超聲波命令控制鍵后，要通過把握犬的微動作、微表情，判斷犬是否能聽到超聲波命令。犬是否聽到超聲波命令可以通過觀察犬動耳朵、舔嘴、搖尾巴、歪頭和明顯尋找超聲波命令來源等動作確定。

為解決訓導員按下超聲波命令控制鍵后不能確定設備是否正常發(fā)出超聲波命令，訓導員在設備上設置與超聲波命令同步的提示音耳機，訓導員站在犬正前方，助訓員在室外使用遙控對犬發(fā)射指令，犬接收指令的同時訓導員耳機中也會出現(xiàn)相同指令，我們認為可以解決訓導員不能確定是否發(fā)出超聲波命令的問題。但是，將超聲波設備放在犬耳旁，當訓導員佩戴耳機后，我們觀察到犬的注意力一直在訓導員身上，犬在聽超聲波命令時頭和耳朵的方向是對著訓導員，并沒有出現(xiàn)開始訓練時犬去找超聲波聲源的現(xiàn)象。我們認為犬有可能聽的是訓導員耳機里的命令。經(jīng)我們研究討論后，對多種品種的犬聽力進行了實驗測試，測試結果證明了犬能夠聽到訓導員耳機發(fā)出的聲音。最終決定放棄耳機方案，改為由專業(yè)人員設計制作出超聲波檢測儀。每次發(fā)出超聲波命令后超聲波檢測儀就會顯示相應的超聲波頻率，用來參考遙控超聲設備是否發(fā)出命令，在訓練中發(fā)揮了重要的參考作用。

（二）培養(yǎng)警犬對超聲波命令的關注度

受訓犬前期沒有接觸過超聲波命令，不能主觀地接受。想要進行超聲訓練必須先培養(yǎng)警犬接受超聲波命令。

首先調(diào)整好受訓警犬和訓導員的狀態(tài)，確保在培養(yǎng)過程中無機械刺激和保持警犬的主動性。在安靜的環(huán)境中進行訓練，方便警犬捕捉超聲波，更容易培養(yǎng)警犬對特定的超聲波命令的關注度。培養(yǎng)中要降低難度，避免不必要的干擾，超聲波發(fā)射功率應由大到小發(fā)射，幫助警犬聽到特定的超聲波命令后，能夠做出明顯的動作和表情，有助于訓導員判斷及時進行強化，為下一步建立特定條件反射的訓練打好基礎。

（三）條件反射建立成功的標準

成功建立穩(wěn)定的條件反射的標準是訓導員能脫離犬的視線范圍，其他人使用遙控器發(fā)射命令時犬也能準確完成命令，達到人不隨犬、犬不挑人的目的。

訓導員在犬視線范圍內(nèi)，穩(wěn)定地建立了條件反射，但當訓導員離開犬的視線范圍時，發(fā)出超聲波命令后犬可以做動作，這時才能達到犬不挑人的目的。

訓練脫離視線范圍時，剛開始訓導員不完全脫離犬視線，先用物體遮擋半個身體，訓導員脫離犬視線一定要讓犬知道訓導員消失的方向。直至訓導員完全脫離警犬視線范圍，還能完成其他人發(fā)出的超聲波命令，這時才能確定條件反射達到穩(wěn)定。

（四）使用超聲波命令替換傳統(tǒng)口令和手勢命令

第一個超聲波命令訓練的是“前來”科目，是利用犬與訓導員的親和關系，在犬聽到超聲波命令時，使犬來到訓導員面前便于強化，能降低犬對超聲波命令的抑制，增強犬對超聲波命令的捕捉能力。我們使用“前來”科目作為一個新的命令訓練，用超聲波命令替換傳統(tǒng)口令，用手勢命令輔助訓練的方法，每次發(fā)出超聲命令的同時做出前來的相應手勢，但經(jīng)過一周近80次的訓練，訓練效果并不明顯，10頭警犬均沒有建立初步的“前來”條件反射。我們對此情況進行了研究，發(fā)現(xiàn)使用傳統(tǒng)的訓練方法重新建立條件反射，可能要比替換的方法建立條件反射快。重新建立條件反射時訓導員可以在警犬正前方2米左右（不要離犬太遠），按鍵同時采用刺激或誘導等手法輔助警犬完成命令動作，待警犬完成命令后立即進行強化，在使用新方法訓練的第12次時，犬有明顯反應，第20次時，犬能在發(fā)出超聲波命令后自主完成條件反射。10頭犬在30次訓練內(nèi)都建立了初步條件反射。這種方法對犬建立最初的條件反射非常有效。

（五）應用科目的訓練

訓練要貼近實戰(zhàn)，要達到訓導員不在警犬的視線內(nèi)，他人使用遙控設備發(fā)出命令，警犬也能準確完成動作。

1.搜索科目的訓練

訓練搜索科目時，訓導員令警犬左側坐或立，正面對著搜索形式，按下遙控器按鍵發(fā)出超聲波命令的同時，警犬會出現(xiàn)原地不動或觀望主人等情況，這時訓導員使用誘導的方法提示警犬搜索。警犬完成超聲波“搜”的命令后，訓導員立即強化。在經(jīng)過50次左右的訓練后，警犬能主動做出正確動作。警犬能在訓導員身邊完成搜的命令后，訓導員逐漸增加與警犬之間的指揮距離，直至警犬看不到訓導員還能正確完成命令為止。

2.撲咬科目的訓練

使用已經(jīng)學會用口令“襲”控制撲咬科目的警犬，使警犬在訓導員身邊臥或立，用牽引帶控制，助訓員遠距離挑釁警犬，訓導員在發(fā)出超聲波命令前，警犬可能會做出前沖撲咬的動作，這時訓導員使用禁止的方法，控制警犬不能隨意做出撲咬動作。在發(fā)出超聲波命令后，訓導員要鼓勵警犬前沖撲咬，同時放松牽引帶，使警犬在前沖時牽引帶能脫離訓導員的控制，警犬順利完成“襲”的命令后，訓導員立即強化。多次訓練后，訓導員離開延緩中的警犬進行遠距離按鍵指揮警犬撲咬。

（六）犬區(qū)分訓練的形式

在訓練多個超聲波命令過程中，因訓練的科目不同，導致訓練的形式也有所不同，所以警犬容易在訓練中區(qū)分不同形式來完成超聲波命令，而不是真正區(qū)分超聲波命令。例如：訓練前來科目時，在前來科目的形式中擺放鑒別罐在警犬面前，警犬在面前有鑒別罐的時候很容易將超聲波“前來”的命令混淆為“搜索”的命令。這是因為警犬在區(qū)分這2個科目的訓練形式，說明超聲波命令條件反射的建立不穩(wěn)定。可以使用降低難度的方法，把區(qū)分2個命令的訓練科目難度降到最低，刻意設置相同的訓練環(huán)境和形式，使訓練中只有超聲波命令不同，訓導員的位置和警犬的位置都不變。還可以每訓練一個超聲波命令換一個訓練場地，使每次訓練的環(huán)境和形式都不同，讓警犬找不到規(guī)律，只能依靠區(qū)分超聲波命令完成動作。

（七）超聲訓練中的反復期

通過1年左右的時間對10頭不同品種的警犬進行訓練，發(fā)現(xiàn)每頭警犬在初步建立超聲波命令條件反射時，都會有一個反復期，也就是訓練基本穩(wěn)定的警犬突然對2個以上超聲波命令混亂或在發(fā)出超聲波命令后，警犬不做任何動作，這時訓導員要調(diào)整好自己的心態(tài)，重新給警犬建立信心。通過分析研究，我們認為警犬可能是在主動接受這種新的訓練模式，當警犬在聽到命令后不做動作，應該是在主動感受不同命令之間的區(qū)別，此時應當降低訓練難度，幫助警犬正確完成命令來建立自信，同時穩(wěn)定已會的指令。

五、訓練中常見的問題及解決辦法

（一）遙控器按鍵聲

犬的聽覺非常靈敏，能聽見遙控器機械按鍵聲，有時會根據(jù)按鍵的聲音做出動作，為了避免出現(xiàn)這種情況，一是可以給警犬制造干擾，超聲波設備的遙控器設置了一個沒有編制命令的按鍵，訓導員可以不固定次數(shù)的按沒有命令的控制鍵，防止警犬根據(jù)按鍵的聲音做出動作；二是可以改進遙控器，使用無聲按鍵的遙控器。

（二）訓導員肢體動作和微表情

訓導員的肢體動作和微表情，會給警犬帶來很強的暗示，在連續(xù)多次發(fā)出命令時訓導員只是抖動一下手臂、皺一下眉都能引起警犬的注意，并根據(jù)這些小動作做出反應。這時訓導員可以側身或背身進行訓練，也可以通過助訓員發(fā)出超聲波命令，減少訓導員肢體動作和微表情對警犬的暗示。

（三）使犬盡量聽完整的超聲波命令

初期進行超聲訓練時，警犬容易出現(xiàn)剛聽到命令就做出動作的情況，由于超聲波命令在編制時是利用頻率和節(jié)奏的不同來區(qū)分不同命令，所以要完整感受命令中不同節(jié)奏，才能正確做出動作。讓警犬聽完整超聲波命令，對后期多個超聲波命令的區(qū)分有重要作用，只有把超聲波命令完整聽完，才能更容易區(qū)分每個超聲波命令。

（四）犬聽到超聲波命令不做動作

在犬的超聲波命令穩(wěn)定后，有時會出現(xiàn)犬雖然聽到命令，卻不做出反應的情況。有可能是因為注意力不集中，命令沒有聽完整，也有可能是在區(qū)分命令。應當再給犬一次命令，訓導員能夠確認警犬完整聽到超聲波命令后，警犬仍沒有相應動作時，需要使用刺激或誘導的方法幫助犬做出正確動作。

（五）超聲訓練中的泛化現(xiàn)象

在超聲訓練中，多次重復同一規(guī)律的命令，容易造成警犬對命令的泛化現(xiàn)象。即第一個命令完成后，警犬會按照曾經(jīng)多次訓練的規(guī)律，做出第二、第三個命令。在訓練中，應該有意改變多個命令的組合方式，防止出現(xiàn)泛化現(xiàn)象。

（六）沒有發(fā)出命令犬就做出動作

通過分析認為：一是犬渴望成功得到強化，試探性去做動作來得到訓導員的獎勵，結束訓練進行玩耍；二是在超聲訓練中每次令犬準備到發(fā)出命令的時間相似，犬習慣于準備好后的相同時間做出動作；三是泛化現(xiàn)象。遇到這樣的情況應選擇不獎勵不懲罰，調(diào)整到初始位置后重新開始訓練。讓犬明白對和錯的明顯區(qū)別，耐心等待命令。同時，訓導員應當調(diào)整訓練方法，避免上述問題的發(fā)生。