无人机操控员培训模式研究-刁德权

123无线互联科技实验研究·无人机操控员培训模式研究刁德权(海军航空兵学院舰载机系，辽宁葫芦岛125001）摘要：随着无人机用途的不断拓展，无人机在军用和民用领域的应用快速膨胀，无人机操控员的需求量也在不断加大，这就使得无人机操控员的培训问题面临着前所未有的挑战，开展无人机操控员培训模式研究，对航空院校无人机专业人才培养具有一定的借鉴意义。关键词：无人机；操控员；培训模式1无人机操控员培训的重要性近些年来，无人机失控和坠毁的事故始有发生。分析其原因，研究人员认为，不仅仅设计、技术和规则被列入影响因素之列，在执行任务中，由于无人机操控员的操作失误和训练不足，导致无人机坠机的“人为因素”更是高达75%。当前，无人机飞行尚未实现完全自主化，仍然需要人员操控，这就要求无人机操控员具备较强的飞行控制能力与精湛的技术水平。科学的无人机操控员培训模式是保证无人机飞行作业安全、有效完成的重要手段。随着操控员航空理论知识的积累，以及模拟器训练和实际操控训练的增加，他们将获得更多的飞行经验，这将有助于更好地发挥无人机的使用效能，同时大大降低无人机在使用过程中存在的安全风险。2无人机操控员应具备的能力素质操控无人机是一项专业性极强的工作，对操控人员提出了较高的要求，研究表明，无人机操控员至少应具备以下四种能力素质[1]。⑴科学严谨的态度。无人机飞行是一件非常严谨的工作，每一个细节都关乎飞行安全，这就要求无人机操控员要具有科学严谨的态度，并且要具备较强的法规意识，熟知并遵守有关航空法律法规。⑵扎实的理论基础。作为一名无人机操控员，要掌握一定的航空理论、无人机技术、航空遥感技术，以便在从事无人机飞行工作中，形成良好的分析问题与解决问题的能力。⑶过硬的飞行技术。无人机操控员要具备过硬的飞行技术，而这种技术源于对飞行的认知和理解，以及经过长期的训练而积累的飞行经验。⑷果断的处置能力。无人机在飞行作业过程中，经常会遇到各种突发情况，为了能够在较短的时间内把风险和损失降到最低，这就要求无人机操控员具备良好的心理素质、果断的判断能力和较强的应急处置能力。3无人机操控员培训模式无人机操控员的培训大体上应分为三个阶段，即：航空理论知识学习、模拟器训练、实装飞行训练。⑴航空理论知识学习。通过对空气动力学、飞行原理与飞行性能、自动驾驶仪工作原理、无人机系统构造、航空遥感知识、发动机工作原理、气象、任务规划、航空法规等知识的系统学习，使学员掌握操控无人机必须具备的航空理论知识，打下良好的理论基础。该阶段要注重将基本知识、基本技能、基本方法有机结合起来，突出飞行中的实际应用。⑵模拟器训练。模拟器训练风险小、效率高，是培养学员初期飞行操控技能最为经济有效的方法。模拟器训练通常有两种方式，一种是利用计算机实现仿真模拟飞行训练，另一种是利用航模进行目视操控训练。模拟飞行训练是依托计算机硬件和软件技术，进行近似于真实飞机的仿真飞行操控技能的训练，高仿真和互动性强是模拟飞行软件最为显著的特点，可以对无人机操控员初期的飞行感知、飞行基本技能的培训有较大帮助[2]。模拟飞行训练十分经济，所使用的器材仅仅是普通的计算机，可大大降低无人机操控员飞行技能培训成本。当模拟飞行训练累计达到一定的架次和小时数后，即可转入航模目视操控训练。无人机虽然具备一定的自主飞行能力，但常规起降过程通常都是通过目视操控完成，而对于航模而言，目视操控能力又是不可或缺的基本功。因此，利用航模替代无人机实装进行目视操控训练的方法，培养无人机操控员的实际飞行能力具有较高的可行性，并且可以节约大量成本。从小型、慢速的旋翼类航模开始，逐步过渡到电动或活塞动力的低速固定翼螺旋桨航模，再进而发展到操控电动涵道风扇发动机甚至喷气发动的中高速航模，使学员的目视操控能力不断获得提高，为未来目视操控无人机打下坚实的基础。因此，与直接使用无人机开展教学和训练相比，借助不同类型的航模进行训练，从而提高学员的目视操控能力是一条快捷、高效、经济的教学途径。⑶实装飞行训练。结束模拟器训练阶段后，通过无人机操控技能认定的学员，即可转入实装飞行训练。实装飞行训练对于无人机操控员的培养不可或缺。任务规划与飞行计划的制定、空域的申请、飞行前的准备、飞行过程实施、飞行后的检查与维护等一系列完整流程都要通过实装飞行训练来实现，每一个环节对于无人机操控员的培训都必不可少。这一阶段，还要注重培养学员的流程意识与法规意识，严格遵守操作流程和航空法规可大大降低无人机飞行的安全风险。总之，目前，世界上有30多个国家在发展和制造300多种型号的无人机，据专家估计，全球现役无人机数量已达12万架，市场规模达到1000多亿美元。在我国，不同种类、不同性能的无人机也正在大量进入军用和民用市场，数量庞大、性能先进的无人机装备对无人机操控人才的要求将会更高。积极探索无人机操控员培训模式，以较低的成本、较高的效率科学地培养大批兼有深厚理论功底和较强实践能力的无人机操控人才，是推动航空院校无人机专业快速发展的重要途径。[参考文献][1]孙瑞山,彭天池.飞行认知能力的测量方案设计及模型研究[J].中国安全科学学报.2010(11).[2]云超,李小民,郑宗贵,陈乃澍.无人机模拟操作训练技术研究综述[J].飞航导弹.2013（01）.