小型無人機空地勤培訓教材編制方法研究

蒿思哲，金 安

（1.航空工業第一飛機設計研究所，陜西 西安 710089；2.中航西飛民用飛機有限責任公司，陜西 西安 710089）

無人機（Unmanned Aerial Vehicles，UAV）即無人駕駛飛機，由無線電遙控設備或自身程序控制，各國都開始重視無人機和地面站的研發[1]。近年來，無人機制造技術日趨成熟，應用領域越來越廣泛、應用環境越來越復雜，使得無人駕駛飛機的控制過程相當復雜，對控制者的要求很高[2-4]，導致操控技術人員供不應求。無人機行業屬于多學科專業，技術人員需具備飛行器原理、無線電子技術、機械制造等專業知識，因此，培養、建設一支可持續的高素質操控人才隊伍顯得尤為重要[5]。本文對技術人員的培訓內容進行深入討論，研究如何編寫一套內容全面的培訓教材。

1 培訓前期準備工作

1.1 確定培訓對象

無人機的培訓對象分為空勤人員和地勤人員；（1）空勤人員，即測控地面站操作人員，主要負責飛行監控、任務監控和鏈路監控工作。（2）地勤人員，即地勤維護人員，對飛機和地面站進行入場維護、定期檢查、故障診斷和排除等工作。

1.2 培訓目的

（1）空勤人員學習教材后，能夠了解無人機系統的組成和性能，熟悉無人機的飛行控制與管理系統、飛行操縱系統的特點，掌握車載式測控地面站的操作方式。（2）地勤人員掌握無人機和測控地面站設備的維護、保障、排除故障等系統，熟悉保障設備的使用維護方法。

2 教材編制

2.1 培訓教材的組成

無人機培訓教材（以下簡稱“教材”）由封面、正文前材料、正文、后記等組成，如圖1所示。

圖1 無人機培訓教材組成

2.2 編寫原則

培訓教材內容涵蓋空地勤培訓內容，既要滿足空勤人員學習需求，也要滿足地勤人員學習需求。教材中關于空勤部分的內容應側重操作程序，包含準確的實物圖片、詳細的文字說明，使空勤人員易于理解和掌握。地勤部分的內容應根據實際操作過程，重點描述飛機發生故障時的現象、解決方案，避免不必要的技術參數。

2.3 正文結構

無人機系統是由眾多分系統綜合集成的大系統[6-7]，一般分為動力系統、航電控制、起落架系統、照明等。培訓教材一共分為17章，第一章為無人機系統概述，第2—4章主講飛機構型，第5—14章為飛機系統詳細介紹，第15章講解地面控制站，第16章講解應急程序，第17章介紹保障設備，具體如表1所示。

2.4 正文編寫要求

2.4.1 總體要求

無人機培訓教材編制時應注意以下幾點：（1）技術狀態正確。（2）文字描述準確、恰當，邏輯清晰。（3）各項指標、數據、圖樣正確。（4）內容全面。（5）教材中圖、文應盡可能結合在一起，以避免圖文分離。

2.4.2 飛機系統編制要求

（1）概述：介紹本系統（分系統、設備）概況，主要內容包括該系統（分系統、設備）的特性、組成及在飛機上的分布，并說明其型號和功能，詳細介紹本系統或設備的功能，也可合并到概述中。（2）組成及安裝位置：描述系統的組成和設備配套關系及其安裝位置。（3）性能數據。（4）工作原理：應說明系統/分系統、分系統/設備工作原理以及與其他系統的接口關系/交聯關系，一般應繪制系統/設備原理圖、原理示意圖或原理框圖，電子設備應繪制交聯關系框圖，電源系統和電氣控制系統應包括電路原理的說明并有必要的電路原理圖。（5）接口關系。（6）用電特性。（7）外形尺寸和重量。

2.4.3 移動式地面監控站編制要求

移動式地面監控站應包括從飛行前檢查開始直至著陸后檢查過程中地面監控站進行的操作程序、相關的控制方式及應急情況處置。教材必須向操作人員強調飛機在飛行中地面監控站的使用限制或注意事項，以避免在飛行中發生不必要的差錯而造成意外的損失和浪費，甚至造成飛機、設備的損壞。必要時可用“警告”“注意”“注”等文字加以強調。

表1 無人機培訓教材章節要求

2.5 其他要求

2.5.1 插圖繪制原則

（1）在培訓教材中，除需進行恰當的敘述外，還應采用適量的實物插圖，以便受訓人員了解相關系統、操作程序及其性能。

（2）插圖繪制應以簡單、清晰為原則。繪制的插圖在視覺上應真實、直觀，必要時，可加入相關技術數據。培訓教材中關于飛機性能部分的描述應使用曲線或表格形式的性能圖。

（3）培訓教材中應盡量采用豎版插圖，可采用彩色和照片插圖。

（4）培訓教材中使用的性能圖應給出選擇的坐標比例和參數的增量，以便使用者能夠迅速、準確地查取所需的性能數據。性能圖應正確標出各有關參數的計量單位。采用的單位制應與飛機上安裝的各種儀表所采用的單位制一一對應。

2.5.2 警示語要求

為引起操縱人員注意、避免失誤，培訓教材中引用“警告”“注意”“注”的描述性文字。（1）“警告”：若不遵照執行，可能導致人員傷亡的操作程序。（2）“注意”：若不遵照執行，可能導致設備損壞的操作程序。（3）“注”：對有關內容進行提示，以便引起注意。

3 結語

本文從無人機培訓對象出發，綜合考慮空勤人員和地勤人員的培訓需求，提出培訓教材章節編寫重點內容，提高培訓教材編寫質量，以期經過系統的培訓教材培養出高飛行控制能力與精湛技術的無人機技術人員。