美軍無人機操控員培訓體系及模擬訓練系統簡述

石雋生，談瑋，王藝超，聶學華

95894部隊

美軍對無人機操控員的技能要求越來越高。目前，美軍無人機操控員的培訓主要通過模擬器完成，并輔以實飛訓練。本文從培訓體系及模擬訓練兩個層面，對美軍無人機操控員的培訓體系和模擬訓練系統的發展規劃進行簡述。

隨著無人機技術的不斷成熟以及近年來的迅猛發展，無人機已經成為態勢信息獲取、空對地攻擊和空對空作戰的重要軍事裝備。美軍對無人機操控員的需求越來越大，對無人機操控員的技能也提出了更高要求。健全的培訓體系是人才培養的基礎，一般來講，無人機操控員的最佳培養方式是實際飛行訓練。但是，受天氣、裝備完好性、尤其是空域等因素的限制，實飛訓練無法保證無人機操控人員獲得充足的訓練時間，而模擬訓練擁有安全、經濟、可重復、無風險、效率高、成本低等獨特優勢，且不受天氣條件和場地限制，能對人員進行各種場景的操控技能培訓。因此，模擬訓練已成為世界各國軍事部門對無人機操控員培訓的首選方法。

美軍培訓體系簡述

空軍無人機操控員培訓

美軍空軍無人機操控員采用基礎教育、專業培訓、崗位實踐三階段培訓模式。根據不同培訓階段的訓練重點，美軍搭建了以初級資格培訓機構、任務資格培訓機構和機組任務準備培訓機構為主干的無人機培訓體系，模擬訓練時間與實飛訓練時間基本相同。

在初級資格培訓階段，預選操控員在馬奇基地學習基礎操控技能，7周培訓結束后，成績合格的操控員在倫道夫基地的第558飛行訓練中隊，主要使用模擬器進行無人機儀表資格訓練。

在任務資格培訓階段，倫道夫基地的第558飛行訓練中隊組織實施操控員培訓，主要學習戰術、戰場行動的理論知識，例如武器、威脅、傳感器、空中任務指令/特別指令、通信、情報偵察與監視等內容。4周培訓結束后，成績合格的操控員開始進入機組任務準備培訓。

機組任務準備培訓分為正規訓練分隊的戰術訓練和聯合火力打擊訓練。操控員首先進行正規訓練分隊的戰術訓練，不同機型的無人機操控員在不同基地開展培訓，駐扎在克里奇和霍洛曼基地的無人機作戰聯隊所屬正規訓練分隊負責組織和實施MQ-1、MQ-9無人機操控員培訓，駐比爾基地的第1偵察機中隊正規訓練分隊負責組織和實施RQ-4無人機操控員培訓。培訓人員正式成為MQ-1、MQ-9作戰聯隊的無人機操控員后，還要進行實戰性質的聯合火力打擊訓練，由駐內利斯基地的空軍武器學校組織和實施，培訓時長2周，考核合格后，操控員才能擔負作戰任務。

學員完成三級資格培訓和訓練基地的正規培訓后，便從預選操控員轉正為可執行作戰任務的正式操控員。美軍空軍主要大型無人機項目都將開發有效的操控員模擬訓練系統，為幾乎所有的操控員初級資格培訓提供支持。

陸軍無人機操控員培訓

美國陸軍設立了無人機訓練營，培訓內容科學，培訓手段新穎多樣，新學員一般先接受“影子”無人機的操控培訓。為提高“影子”無人機對旅級作戰部隊的支援能力，操控員培訓一般分為三個階段。

第一階段培訓全部為必要的理論學習，為學員今后掌握操控技能打基礎。

第二階段培訓內容包括裝備安裝、拆卸訓練，飛行模擬訓練。學員學習無人機系統操作，練習精確操控和任務載荷操控。通過一段時間的模擬飛行訓練，學員的技能得到提高后，進入第三階段培訓即實飛訓練。

對于第三階段培訓，學員從模擬器上轉移到使用真機操控無人機發射和回收，開啟了一次截然不同的培訓旅程。首次實飛訓練對學員來說非常重要，學員操控無人機飛行和著陸，會聯想到模擬訓練時的動作。在此階段，學員能獲得更多的實飛訓練機會，直到完全掌握無人機的操控技能。

圖1 操控員教官席位。

訓練營的許多教官都是擁有執行任務經驗的無人機操控員。學員在訓練營學習通用無人機系統操控知識和技能，在戰場上可以實際運用并提高所學過的技能，并把實戰中學到的技能帶回訓練營，再教給其他學員，使在校學員為未來操控任務做好準備。訓練營高度重視模擬訓練在訓練課程中的價值，模擬飛行訓練時間占總培訓時間80%，實飛訓練占20%。

美軍模擬訓練系統

美國陸軍模擬訓練系統

一是強調聯合訓練，所有無人機操控員模擬訓練系統和嵌入式地面控制站模擬系統將與陸軍其他集體模擬設備實現互操作，并且聯接到其他航空和聯合武器設備，使無人機操控員模擬訓練方法完全集成到所有編隊的訓練需求中。

二是發展通用模擬器。支持“影子”“灰鷹”和“獵人”等機型的操控員模擬訓練。

三是模擬訓練系統配套使用實驗室更新和升級的模擬系統軟硬件，保持模擬訓練系統與實飛訓練系統同步。

美國空軍模擬訓練系統

一是傳感器保真度不斷提高，可為幾乎所有類型無人機的操控員初級資格培訓提供模擬訓練，從而避免因傳感器平臺所模擬的訓練環境不夠逼真，導致操控員學到錯誤的操控內容，不再出現“負面訓練”等情況。

二是開發強大的模擬訓練系統。在初級資格訓練期間，學員經過實兵仿真、虛擬仿真和分布式任務執行能力訓練，以滿足訓練要求。

三是改進無人機模擬訓練模式，增加個性化學習管理。將基于虛擬實現技術的計算機用于輔助訓練和模擬訓練。目標是推動空軍所有無人機操控員培訓計劃的實施，讓負責模擬訓練的教官為學員引入任務并開展訓練，75%的訓練課程由學員自學完成。美國空軍采用模塊化、開放式模擬訓練系統，為學員提供各種環境下的訓練、學習管理、計算機輔助訓練和虛擬教員引導的模擬訓練，訓練內容包括指揮和控制、分布式通用地面處理系統使用、具有分析和分發功能的分布式任務行動規劃訓練、模擬仿真訓練。

圖2 “影子”無人機機組人員在模擬器上練習無人機操控技能。

美軍模擬訓練系統的長期發展規劃

更高級的模擬器開發是美軍無人機系統發展規劃的重要內容之一。美國《2035空軍模擬器規劃》分為三個階段：集成現有功能、集成新功能、模擬整個美國空軍作戰。

2020—2024年，集成現有功能。美軍正在利用現有軟硬件資源，將一系列功能集成到一種設備中，并采用規范的體系架構方法，從頂層設計層面為模擬器建設提供保障。

圖3 “灰鷹”無人機機組人員任務訓練系統。

2025—2029年，集成新功能，包括網絡標準建立、現有和全新平臺模擬器集成、新環境模擬。

2030—2035年，結合真實—模擬—構建（LVC）技術，模擬整個美國空軍作戰。

美軍無人機操控員模擬訓練系統，集成實兵仿真、虛擬仿真和構造仿真，進而在單兵、機組和集體等層次實施模擬訓練（見圖4）。

圖4 美軍無人機操控員模擬訓練系統。

2026—2035年，無人機通用操控員利用長期安裝在選定作戰指揮系統中的通用地面控制站進行訓練，練習陸軍所有大中型無人機系統的操控技能。學員使用高保真網絡化模擬器練習大多數無人機系統的操控，這種模擬器能滿足單個操控員、無人機任務機組和集體保障部隊的訓練要求。實物模型和基于3D的互動軟件能滿足學員動手和認知訓練要求，學員利用實物模型和基于3D的互動軟件進行無人機維護訓練。因為美國空域使用受限，使無人機指揮官主要依靠模擬器進行訓練，并在常駐基地、地區機場和作戰訓練中心輔以實飛訓練。

總結

美軍無人機操控員培訓體系日趨完善，已擁有完善的組織管理機構和多地域、多方式培訓保障模式。隨著模擬訓練模式的不斷發展，模擬器正在向系列化、通用化方向發展。美軍建立了分布式任務訓練系統，為受訓人員提供一種沉浸式模擬訓練方式，學員使用帶有微型屏幕的頭盔和裝有傳感器的手套(或衣服)，在伴有模擬聲音的環境中訓練。此外，美軍運用地理信息系統、場景建模和圖像處理等技術，創建了一種逼真的訓練環境和近似實戰的作戰情節，從而滿足無人機操控人員對多種科目訓練的需要，為現代軍事作戰中的無人機運用提供操控人才保障。