無人機操控員培訓模式研究

摘 要：隨著無人機用途的不斷拓展，無人機在軍用和民用領域的應用快速膨脹，無人機操控員的需求量也在不斷加大，這就使得無人機操控員的培訓問題面臨著前所未有的挑戰，開展無人機操控員培訓模式研究，對航空院校無人機專業人才培養具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：無人機；操控員；培訓模式

1 無人機操控員培訓的重要性

近些年來，無人機失控和墜毀的事故始有發生。分析其原因，研究人員認為，不僅僅設計、技術和規則被列入影響因素之列，在執行任務中，由于無人機操控員的操作失誤和訓練不足，導致無人機墜機的“人為因素”更是高達75%。當前，無人機飛行尚未實現完全自主化，仍然需要人員操控，這就要求無人機操控員具備較強的飛行控制能力與精湛的技術水平。

科學的無人機操控員培訓模式是保證無人機飛行作業安全、有效完成的重要手段。隨著操控員航空理論知識的積累，以及模擬器訓練和實際操控訓練的增加，他們將獲得更多的飛行經驗，這將有助于更好地發揮無人機的使用效能，同時大大降低無人機在使用過程中存在的安全風險。

2 無人機操控員應具備的能力素質

操控無人機是一項專業性極強的工作，對操控人員提出了較高的要求，研究表明，無人機操控員至少應具備以下四種能力素質[1]。

⑴科學嚴謹的態度。無人機飛行是一件非常嚴謹的工作，每一個細節都關乎飛行安全，這就要求無人機操控員要具有科學嚴謹的態度，并且要具備較強的法規意識，熟知并遵守有關航空法律法規。

⑵扎實的理論基礎。作為一名無人機操控員，要掌握一定的航空理論、無人機技術、航空遙感技術，以便在從事無人機飛行工作中，形成良好的分析問題與解決問題的能力。

⑶過硬的飛行技術。無人機操控員要具備過硬的飛行技術，而這種技術源于對飛行的認知和理解，以及經過長期的訓練而積累的飛行經驗。

⑷果斷的處置能力。無人機在飛行作業過程中，經常會遇到各種突發情況，為了能夠在較短的時間內把風險和損失降到最低，這就要求無人機操控員具備良好的心理素質、果斷的判斷能力和較強的應急處置能力。

3 無人機操控員培訓模式

無人機操控員的培訓大體上應分為三個階段，即：航空理論知識學習、模擬器訓練、實裝飛行訓練。

⑴航空理論知識學習。通過對空氣動力學、飛行原理與飛行性能、自動駕駛儀工作原理、無人機系統構造、航空遙感知識、發動機工作原理、氣象、任務規劃、航空法規等知識的系統學習，使學員掌握操控無人機必須具備的航空理論知識，打下良好的理論基礎。該階段要注重將基本知識、基本技能、基本方法有機結合起來，突出飛行中的實際應用。

⑵模擬器訓練。模擬器訓練風險小、效率高，是培養學員初期飛行操控技能最為經濟有效的方法。模擬器訓練通常有兩種方式，一種是利用計算機實現仿真模擬飛行訓練，另一種是利用航模進行目視操控訓練。

模擬飛行訓練是依托計算機硬件和軟件技術，進行近似于真實飛機的仿真飛行操控技能的訓練，高仿真和互動性強是模擬飛行軟件最為顯著的特點，可以對無人機操控員初期的飛行感知、飛行基本技能的培訓有較大幫助[2]。模擬飛行訓練十分經濟，所使用的器材僅僅是普通的計算機，可大大降低無人機操控員飛行技能培訓成本。

當模擬飛行訓練累計達到一定的架次和小時數后，即可轉入航模目視操控訓練。無人機雖然具備一定的自主飛行能力，但常規起降過程通常都是通過目視操控完成，而對于航模而言，目視操控能力又是不可或缺的基本功。因此，利用航模替代無人機實裝進行目視操控訓練的方法，培養無人機操控員的實際飛行能力具有較高的可行性，并且可以節約大量成本。從小型、慢速的旋翼類航模開始，逐步過渡到電動或活塞動力的低速固定翼螺旋槳航模，再進而發展到操控電動涵道風扇發動機甚至噴氣發動的中高速航模，使學員的目視操控能力不斷獲得提高，為未來目視操控無人機打下堅實的基礎。因此，與直接使用無人機開展教學和訓練相比，借助不同類型的航模進行訓練，從而提高學員的目視操控能力是一條快捷、高效、經濟的教學途徑。

⑶實裝飛行訓練。結束模擬器訓練階段后，通過無人機操控技能認定的學員，即可轉入實裝飛行訓練。實裝飛行訓練對于無人機操控員的培養不可或缺。任務規劃與飛行計劃的制定、空域的申請、飛行前的準備、飛行過程實施、飛行后的檢查與維護等一系列完整流程都要通過實裝飛行訓練來實現，每一個環節對于無人機操控員的培訓都必不可少。這一階段，還要注重培養學員的流程意識與法規意識，嚴格遵守操作流程和航空法規可大大降低無人機飛行的安全風險。

總之，目前，世界上有30多個國家在發展和制造300多種型號的無人機，據專家估計，全球現役無人機數量已達12萬架，市場規模達到1000多億美元。在我國，不同種類、不同性能的無人機也正在大量進入軍用和民用市場，數量龐大、性能先進的無人機裝備對無人機操控人才的要求將會更高。積極探索無人機操控員培訓模式，以較低的成本、較高的效率科學地培養大批兼有深厚理論功底和較強實踐能力的無人機操控人才，是推動航空院校無人機專業快速發展的重要途徑。

[參考文獻]

[1]孫瑞山，彭天池.飛行認知能力的測量方案設計及模型研究[J].中國安全科學學報.2010（11） .

[2]云超，李小民，鄭宗貴，陳乃澍.無人機模擬操作訓練技術研究綜述[J].飛航導彈.2013（01）.