無人機模擬訓練系統在無人機現職軍官培訓中的運用探討

摘" 要：隨著無人機技術的快速發展，無人機作戰呈現新的動向，對無人機作戰人員提出更高的要求，因此，亟須加強無人機作戰人才的培養。以陸軍工程大學承擔無人機現職軍官培訓任務為契機，從落實為戰育人要求出發，對接無人機現職軍官任職崗位，對其能力需求進行梳理，進而進行無人機模擬訓練系統結構分析和系統構建，并依托構建的系統進行教學實踐探索，取得了良好效果，為無人機作戰人才培養提供了借鑒。

關鍵詞：無人機模擬訓練系統；無人機；現職軍官培訓

文章編號：1671-489X（2025）04-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.04.0

0" 引言

信息技術、智能技術的快速發展，使得無人作戰裝備，特別是無人機在近期的多場戰爭沖突中得到大量運用。這一新的動向表明無人機將成為未來戰場不可替代的首選作戰裝備，因此，亟須加強無人機作戰人才的培養，以搶占人才競爭制高點，贏得未來戰場主動權。

1" 無人機現職軍官培訓的現狀分析

無人機作為新質作戰力量，技術要求高，可用于戰場偵察、毀傷評估、火力校射等方面，是提高我軍精確打擊能力、信息作戰能力的重要手段。在無人機作戰部隊建設中，由于無人機作戰裝備的智能化水平高，對相應裝備操作人員的要求也逐漸提升，對現職軍官的專業能力和作戰水平進行二次提升成為部隊快速提升戰斗力的重要手段。

鑒于此，無人機現職軍官培訓成為部隊院校的重要培訓任務。目前陸軍工程大學在無人機現職軍官任職教育培訓上承擔了多種任務。然而，無人機作戰裝備性能強大、系統復雜，傳統的通過理論講授、模型展示等方法與實際的作戰運用存在較大差距，導致傳統的培訓方法無法滿足未來崗位需求。而采用實際裝備訓練存在裝備造價昂貴且裝備生產周期長的問題，無法滿足院校多班次訓練需求。模擬訓練系統[1-3]作為傳統理論授課和實際裝備操控的有益補充，在現代軍事訓練[4]中發揮著重要作用。陸軍工程大學對模擬訓練系統應用于培訓教學進行了有益探索，并把它作為重要的培訓教學手段，取得了良好的效果。

本文對無人機現職軍官學員的能力需求進行分析，在此基礎上，構建無人機模擬訓練系統，并對無人機模擬訓練系統教學效果進行評價，旨在為后續更好地推進無人機現職軍官培訓教學提供參考，助力培養能打仗、打勝仗的高素質無人機人才。

2" 無人機現職軍官學員的能力需求

按照“教為戰”要求，課題組堅持向實戰化靠攏、與實戰結合，采用基層部隊走訪、學員座談和問卷調查等方式進行調研，以真正了解部隊現狀和需求。根據統計分析結果將無人機現職軍官學員的能力需求總結如下。

2.1" 良好的思想政治素質

良好的思想政治素質是保障。無人機現職軍官學員來自部隊，是國防和軍隊建設的重要資源，也是未來戰爭的指揮者和決策者。在面臨未來戰爭時，需要應對許多突發和應急狀況，也將面臨許多艱巨任務，因此要求他們具備忠誠于黨的革命品質、百折不撓的進取意識和積極樂觀的精神狀態，成為有靈魂、有本事、有血性、有品德的新一代革命軍人。

2.2" 過硬的專業基礎知識

過硬的專業知識是基礎。無人機專業基礎知識涉及面廣，包括飛機系統、地面站系統、數據鏈系統、任務載荷系統和綜合保障系統等。無人機作為一種裝備，涉及的學科多、內容廣。而不同的無人機現職軍官學員來自不同崗位，對不同專業的需求程度不一樣，可以概括為總體上都需要，專業上各有側重。因此，在教學過程中需要根據面向的不同崗位，在高標準、嚴要求的學習的基礎上設置個性化的培訓目標，幫助無人機現職軍官學員構建適應崗位需求的知識結構。

2.3" 優秀的作戰指揮能力

優秀的作戰指揮能力是核心。現代信息化聯合作戰參戰力量復雜且多元，組織指揮更加復雜，協同性要求嚴格。這就要求無人機現職軍官學員要具備一定的作戰指揮素養，能處理各種緊急問題，統籌規劃多種任務，有大局意識。

2.4" 強大的戰術籌劃能力

強大的戰術籌劃能力是支撐。無人機作戰是前端無人，人在后端操控的作戰形式。無人機是目前裝備中最具智能化、無人化特征的武器裝備，也是信息化條件下一體化聯合作戰不可或缺的重要組成要素，在作戰任務規劃、進程管理、資源配置等方面處于重要的位置。因此，無人機現職軍官學員必須具備戰術籌劃能力，才能充分發揮無人機作戰效能，實現能打仗、打勝仗的要求。

3" 無人機模擬訓練系統構建

無人機模擬訓練系統是進行無人機模擬訓練的基礎。構建無人機模擬訓練系統可以為部隊和院校進行無人機模擬訓練提供硬件支撐。下面對無人機模擬訓練系統建設需求、建設要求和基本結構進行分析。

3.1" 無人機模擬訓練系統建設需求

無人機列裝部隊以后，需要進行大量的訓練以幫助使用人員正確合理地使用無人機，進而在作戰中發揮作用。其中，訓練的重點是讓無人機飛行員和任務載荷操作人員迅速熟悉相應的無人機系統，實現人員和裝備的有效融合。隨著無人機相關技術的不斷發展，對人員的素質要求越來越高，訓練難度越來越大，訓練時間越來越長。由于受到無人機裝備數量和使用壽命的雙重限制，傳統實裝訓練的經費投入很大，給部隊帶來很大負擔；同時，無人機飛行對天氣和氣候要求高，導致訓練時機受環境影響，訓練科目受場地約束，也存在大量安全隱

患[5]。因此，無人機實裝訓練存在很多現實的困難。

借助無人機模擬訓練系統，無人機部隊的訓練可以不受場地、空間和氣候等條件的限制，而且可以根據訓練需要設置相應的訓練科目。在實際的模擬訓練中，既可進行無人機飛行員常規訓練，又能以某項任務為背景進行專項訓練，以提高任務載荷操作人員處理各種事故的應變能力，具有訓練靈活性高，環境適應性好的特點。隨著無人機武器裝備的日趨復雜和采辦費用的不斷提高，許多國家將無人機模擬訓練作為部隊訓練必不可少的手段，甚至作為重點發展的方向[6]。我國無人機部隊的發展也對模擬訓練系統提出新的要求，特別是隨著無人機種類和型號的逐漸豐富，無人機軍事訓練需求增加，不同類型的模擬訓練系統需求逐漸增大。

3.2" 無人機模擬訓練系統建設要求

無人機模擬訓練系統作為無人機實際裝備訓練的補充，可以滿足無人機部隊和院校的訓練需求，一般在設計時既要考慮不同用戶需求，也要考慮技術水平；既要滿足當前需求，也要具有一定的預見性，為未來需求留有余地。課題組認為一般在設計時需要考慮的要求包含以下三個方面。

1）與實際裝備功能一致。在功能上一般與實際裝備保持一致，在操作界面上也要與實際裝備一致。這樣做的好處主要是方便實訓學員熟悉環境，縮短教員的培養周期。同時，參訓學員經過訓練后，可以直接將習得技能運用到裝備實操中，不需要進行二次轉化，可以直接形成戰斗力。

2）便于在不同環境移植。開發的無人機模擬訓練系統要能夠在不同的平臺上運行，或者能夠在常用的平臺上運行，以便學員在不同的平臺上安裝。否則當學員改變訓練場地或者訓練條件時，原模擬訓練系統就會被丟棄，造成資源的巨大浪費。

3）使用環境布置便利。在使用時，無人機模擬訓練系統一般為一個或兩個教員面對多個受訓學員。當環境布置需要消耗工作人員大量精力的時候，這樣的系統對教員是不友好的，也得不到教員的支持。實際教學中，教員可能會放棄使用這種無人機模擬訓練系統，使得相應模擬訓練系統得不到推廣。

3.3" 無人機模擬訓練系統基本結構

課題組設計開發的無人機模擬訓練系統以模擬某型無人機的多個席位訓練為目的，其基本結構如圖1所示。無人機模擬操控訓練系統硬件平臺由多個操控席位和操控計算機組成，計算機通過路由器構成局域網，既可以進行單機訓練，也可以聯網進行協同訓練。該系統通過安裝不同的訓練軟件，能夠實現飛行操控、載荷操控、鏈路監控、任務規劃、情報處理等訓練內容，為學員無人機操控訓練提供了平臺，支持單機訓練和聯網訓練兩種模式，并與綜合顯示系統進行連接，對操控訓練內容進行實時顯示，便于教員進行教學示范。

該無人機模擬訓練系統的優點有兩個。

1）可以采取“看得見的用實裝、看不見的用仿真模型”的訓練新模式進行訓練。基于無人機地面控制站實裝構建模擬操作訓練環境，提高了模擬操作訓練環境的逼真性和訓練經驗的可移植性。適合基層無人機部隊日常操作訓練，極大地提高了訓練的安全性和訓練效果。

2）可以進行基于時間遞推和基于任務控制的模擬訓練。能夠按時間順序模擬無人機過程的飛行行為，可按照遙控指令實時生成遙測數據。模擬訓練逼真性高，實時性好。

無人機模擬訓練系統采用一體化設計結構，實現與裝備的功能耦合，方便課堂教學與基層部隊野戰操作訓練使用。該模型可以看作是不上天的虛擬無人機，它能夠模擬產生真實的無人機飛行遙測數據和任務偵察圖像信息等，實現實時、動態交互，為無人機作戰運用能力培養奠定基礎。

4" 無人機模擬訓練系統評價

無人機模擬訓練系統的開發為無人機現職軍官培訓教學提供了有效手段，教學活動也為無人機模擬訓練系統的評價和完善提供了基礎數據。根據授課任務和教學安排，課題組在2023級相關專業現職軍官學員培訓過程中依托該訓練系統進行了部分內容的教學實踐。為進一步掌握教學效果，摸清無人機模擬訓練系統的適用性，分別采用座談交流和問卷調查的方式進行數據采集，通過統計分析和研討總結等方式對教學實踐結果進行評價。課題組對無人機模擬訓練系統評價涵蓋系統總體評價、訓練內容設計評價和學習效果評價三個方面。

4.1" 無人機模擬訓練系統總體評價

無人機模擬訓練系統總體評價是對模擬訓練系統的使用和教學效果的總體情況進行評價。課題組在進行無人機模擬訓練系統評價時，重點針對以下三個問題。

1）導調使用是否方便？

2）系統運行如何，是否順暢？

3）科目下達流程是否合理？

課題組希望通過分析不同群體對這些問題的回答來評估該模擬訓練系統的總體效果。

該項評價涉及的人員包括使用人員（主要為教員和學員）和系統維護人員（主要為管理人員）。表1列出學員、教員和管理人員對所使用的無人機模擬訓練系統的滿意度統計數據分析。教員和學員對系統設計滿意度評價最高，科目下達合理，符合教學需要；管理人員認為以用戶為中心體現得不夠，系統布置繁瑣，課前聯調準備時間消耗大，在程序設計上還需加強。

4.2" 訓練內容設計評價

在進行模擬訓練內容設計滿意度測評與交流時，課題組希望分析模擬訓練科目的設置是否合理，重點關注三個方面的問題。

1）模擬訓練的內容與崗位實際是否相符？

2）試題難度如何，是否與受訓學員的水平一致？

3）測試內容能否滿足崗位需求，與實戰化要求是否一致？

在教學內容上，對無人機模擬訓練系統的評價不涉及管理人員，學員和教員對模擬訓練內容的滿意度數據如表2所示。學員認為，所采用的模擬訓練系統包含的知識點內容豐富、題型適宜、難度水平合理，與自己的工作需要基本一致，對于培養崗位適應能力具有重要作用。教員認為，該系統對核心知識點進行了整理，能夠覆蓋教學要求，但是存在部分內容設置重復，切割不清晰的問題。同時，需要考慮學員自主學習需要，設計反饋檢查題型。

4.3" 學習效果評價

進行學習效果評價時，課題組重點提出四個方面的問題讓學員、教員和管理人員回答。

1）學習的知識內容，是否綜合了崗位需求和學員興趣？

2）是否能夠檢驗學習效果，學習內容進度設計是否合理？

3）使用推薦的無人機模擬訓練系統后，自我感覺收獲是否明顯？

4）使用推薦的無人機模擬訓練系統后，課程考試成績是否提高？

學習效果評價統計情況如表3所示。學員認為，該系統與實裝在訓練科目上保持一致，能夠將學習培訓的技能用于崗位實際，但是也存在科目設置不夠靈活，科目數目有限，智能化推送水平低的問題，部分訓練內容還夠不完善。教員認為，該系統為教學提供了有效手段，緩解了裝備數量不足的問題，與以往期班相比，學員最終考試成績明顯提升。管理人員認為，該系統的前期準備比實際準備更加方便，節省了時間，但是還存在不穩定的情況，還需要進一步改進。

5" 結束語

無人機模擬訓練系統在無人機專業現職軍官培訓中進行了有益的嘗試。課題組根據學員、教員和管理人員的意見，進行總結反思。

1）降低了訓練成本。相對于實際裝備而言，無人機模擬訓練系統的造價要低很多。每個實際裝備的訓練席位有效，席位擴展能力較差。無人機模擬訓練系統可以根據需要，擴展多個訓練席位，滿足不同數量的參訓學員需求，如本課題組的訓練系統可同時支撐20個席位，有效提高了訓練效率。

2）提供了新的訓練模式。無人機模擬訓練系統在解決裝備需求不足的同時，由于其訓練科目的靈活性，使得訓練模式發生了變化，可以根據不同學員和不同階段需求，定制個性化的學習內容和訓練科目，增強學習效果，如本模擬訓練系統可以針對飛行訓練任務不同階段，分別進行科目內容設置。

3）改進了教學方法。借助該系統，教員可以靈活設置訓練科目，對學員進行針對性地強化訓練。同時也為教員探索新的教學手段，展現不同的教學形式，進行智慧教學改革提供了硬件基礎，如本模擬訓練系統為學員間角色轉換、崗位模擬提供了基礎，更加貼近實戰。

無人機模擬訓練系統在教學中應用不僅增強了教學效果，也有效緩解了教員壓力，但需要明確的是，雖然機器和技術的參與使得教學手段豐富多樣，但教員的課程設計和學員之間的情感交流是知識傳授與能力培養的核心，是不能被機器替代的。因此，要避免在教學中過度依賴該模擬訓練系統，要培養學員的自主思考能力，提高協作能力，為建設高素質、專業化的人才隊伍提供支撐。

6" 參考文獻

[1] 江相樂.無人機高仿真模擬訓練系統設計[D].成都：電子科技大學，2019.

[2] 矯永康，陳勇，于進勇.無人機模擬訓練系統設計與開發[J].計算機測量與控制，2018，26（1）：209-212.

[3] 盧春燕，田峰，周英博.基于機載代碼的無人機模擬訓練系統設計與應用[J].彈箭與制導學報，2018，38（3）：63-66.

[4] 陳晉音，楊東勇，俞山青，等.基于ROS的無人機仿真開放性實驗教學設計與實現[J].實驗科學與技術，2018，16（1）：40-43.

[5] 國海峰，劉澤乾，陳丹強.機載武器系統模擬訓練仿真平臺設計[J].計算機測量與控制，2010，18（5）：1103-1105.

[6] 陳玉靜.某型無人機模擬訓練器飛行仿真軟件開發[D].西安：西北工業大學，2007.

作者簡介：史鳳鳴、楊森，講師，博士；左曉桐，通信作者，助教。