美軍如何培養無人機飛行員

無人機的發展與無人作戰方式的廣泛應用，不但豐富了現代戰爭的攻擊方式與作戰手段，而且使傳統的裝備訓練模式面臨嚴峻挑戰，其獨特的作戰方式給戰斗員帶來一種疏離感——他們坐在遠離戰場的軟墊座椅上，用操控桿和油門踏板操控戰斗。在遠離真實戰場的虛擬環境下，如何實現飛行員與無人機之間的人裝結合，這成為裝備訓練領域的一個嶄新課題。作為全球無人作戰力量的先行者，美軍近年來逐步完善無人機飛行員培訓制度，探索出“生理·心理·物理”融合的訓練模式。

生理層面——利用生命科學進展提升生理機能 美軍無人作戰中心首席科學家阿諾·丘奇指出，自然人的能力開始與科技提供或需要的巨大的數據量、處理能力、決策速度不相稱。較之傳統飛行員，無人機操作員需要具有更強的戰場感知能力。美軍軍事訓練部門認為，在實戰化的軍事訓練環境中，無人機飛行員所需要面臨的一個關鍵問題是如何在一個高度機動、混雜、變幻的戰場環境中，迅速、準確地發現目標并下達攻擊指令。

神經藥理科學的發展為大幅度提升飛行員的戰場感知能力提供了可行的路徑。美國空軍2011年出版的《技術地平線——美國空軍2010—2030年科學技術發展展望》一書指出，美國空軍在提高人員自身能力領域已經取得了相當大的進展。未來十年的研究成果，將使提高人的工作效能成為可能。這樣的變化來自于多方面……抑或是直接源于人員能力的增長。后者包括使用神經藥物或植入某些可以改善記憶力、警覺性、認知力以及視覺和聽覺靈敏度的藥物。美國軍事科學技術委員會發布的技術報告顯示，在明確神經藥物藥理功效的前提下，美軍已經嘗試將藥物投送到特定的神經組織，以提升作戰人員的情景知覺能力。此種能力作為戰場感知能力的核心組成部分，對于無人機飛行員生理機能的提升至關重要。

在生理層面，無人機飛行員面臨的另一個重大挑戰是“反應延遲”問題。長期以來，地面控制站顯示屏上的影像總比在無人機上實時的影像滯后幾秒，這是因為無人機的信號要經過通訊衛星中轉。受“反應延遲”效應的影響，無人機飛行員對移動目標的打擊變得異常困難。

“反應延遲”現象的存在，從一個側面反映了飛行員大腦與無人機系統的結合效率問題。腦機接口技術的發展，為解決困擾無人機飛行員的“反應延遲”問題提供了可行的解決方案。美國國防部先進技術研究署自20世紀90年代起長期關注腦機接口技術，歷經20余年的發展，其應用領域已經不局限于神經修復領域，其對人體功能的增強，已經受到美國軍方的高度重視。美軍實驗室正在聚焦腦機接口領域下的新興學科——神經工效學，分析大腦如何通過信號輸出直接控制外部武器系統，其中就包括無人機系統。美軍認為，神經工效學所提供的腦機接口，表現出比傳統接口更高的效率，可以用于提升戰斗員對無人機飛行員的訓練與作戰水平。

心理層面——探索情景切換模式下的心理調試 美國紐約大學法學教授菲利普·埃爾森認為，由于無人機作戰的控制完全可以通過計算機屏幕和遠程聲頻反饋來實施，因此存在以游戲的心態來看待殺人的風險。這種作戰方式帶來一種特別的疏離感，感官上與現實戰場的隔絕，可能會逐漸演化成精神上的割裂，無人機的操作人員日益與他們的行為所產生的后果分割開來，其結果是抑制了他們對殺戮行為的愧疚感，進而威脅他們作為軍人的職業道德和作為人類的基本良知。

鑒于真實與虛擬環境之間的差別，美軍無人機飛行員訓練首先必須最大程度還原真實的戰場環境。在培訓無人機飛行員的霍勒曼空軍基地，無人機訓練系統力求在每個細節上顯現真實的戰爭情境。按照這一理念，美軍設計了兼顧作戰和訓練的Block系列無人機系統地面控制站，按照人體環境改造學理念，對視聽設備和控制裝置進行全新設計，使學員身臨其境地感受戰場全景。為了突出訓練的實戰化特征，在基地建立的開放式訓練系統中，模擬訓練的場景必須包含作戰的全部本質，這也就包括了戰爭與生俱來的不確定性。在系統的設計者看來，飛行員能夠逐步在不確定的環境下掌握無人機的操控技能，才能確保他們有足夠的心理調節能力應對突發事件并完成作戰任務。

為了應對虛擬與現實轉換中的心理困境，美國空軍教育和訓練指揮部航天醫學中心成立專項研究組，對無人機飛行員所承受的此類心理問題展開調研。他們認為，要確保飛行員在工作中隔離生活環境因素的影響，就必須具備狙擊手的關鍵心理特征，從而在長期單調無聊的等待后進行高水平的快速決策和精準行動。為此，美軍采取了3種主要的標準化測驗，邁爾斯布里格斯性格分類法，馮德里克人員測試和國防語言測試，以及明尼蘇達多項人格類型測驗，用以評估無人機飛行員的心智能力和心理素質。

物理層面——致力于提升訓練模擬器的人機耦合度 與其他武器裝備一樣，無人機要在戰場上發揮應有的作戰效能，有賴于飛行員進行大量的飛行訓練。由于成本過高且風險大，無人機飛行員不能完全依靠真機進行訓練。為此，設計具有高度仿真性的訓練模擬器成為必然的選擇。事實上，早在2005年8月，美國空軍就與L-3通訊集團的鏈路仿真和訓練公司簽訂合同，委托其設計制造“捕食者”無人機組人員訓練系統，這是第一款專為無人機研制的訓練模擬器。在此之后，美軍先后委托多家公司研制無人機訓練系統，并按照“人機耦合”的要求，持續推動訓練模擬器的升級換代。

通過高水平的仿真技術實現無人機飛行員與無人機系統之間的人機耦合，始終是美軍研制無人機訓練模擬器的核心內容。在早期的訓練中，由于人機耦合度不高，無人機飛行員通過屏幕里的狹窄視野操控飛機，難以判斷飛機降落時相對于跑道的方位，導致大部分的訓練事故發生在無人機降落的過程中。針對此類問題，美國空軍器材司令部下屬的空軍研究實驗室展開專項研究，依據人機系統綜合原則優化無人機訓練系統的設計方案，實現人機耦合程度的逐步提升。目前，美軍無人機的地面控制站歷經Block15、Block30、Block50共3個發展階段，現已采用觸摸式命令和狀態顯示屏、“手不離桿操縱桿/油門桿雙桿控制、高分辨率數字圖像/小孔徑雷達圖像分發硬件、可調腳蹬以及人體工學鍵盤等設備，為無人機飛行員營造人機功效更好的操控環境。

美軍”生理·心理·物理“三位一體的無人裝備訓練模式，建立在跨學科交叉融合的基礎上，以科學前沿進展推動傳統訓練模式的變革，無疑具有值得我們借鑒的一面。雖然囿于科學技術水平的差距，我軍裝備訓練尚未與世界軍事強國處于同一技術水平線上，但是，從理念層面來看，在軍事訓練中實現人類自身體能、技能與智能水平的同步增長，已成為大數據時代突破人裝結合瓶頸的關鍵因素之一。鑒于此，積極運用生命科學、心理學前沿成果，突破物理戰視閾下訓練觀念的局限性，應當成為實現我軍信息化條件下軍事訓練轉型的必由之路。