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美无人机操控获重大突破 达到单人操控多架水平
中国网 china.com.cn  时间: 2008-12-02  发表评论>>

美国空军相信最合适驾驶无人机的军官是有过实际驾驶飞机的经验的。但是麻省理工学院的ML,CUMMINGS教授却认为操控一架无人机需要有跟喷射机不同的技术。空军应该学习下陆军的无人机手册并对在编的无人驾驶者加以控制。

作为一名为无人驾驶机台做地面控制台设计的教授,当看到评论文章“WHEN MORE IS LESS”(五月份)声称U.S空军应该继续他关于只有一定的飞行员才允许驾驶无人机:捕食者的政策时,我有些讶异,但不是很惊讶。对于什么样资格的飞行员才可以驾驶无人机的争论,有许多的方面需要加以说明。所以我在这里作为一个在军部所有部门的这一方面做研究的教授和前海军A-4 SKYHAWKS 跟 FA-18 HORNETS的飞行员的身份,把我所知的确实情况加以讲解。

这篇评论里有个重要的因素没有指出来,就是陆军的跟捕食者具有大致相同的飞行时间的幻影战机,并不是由飞行员或者甚至军官来驾驶的。它是由初级到中级的在编人员驾驶。幻影有着跟捕食者同样的基本任务,最基本的就是情报、监视及侦查(ISR),它们的区别在于捕食者在地狱火导弹上的功能。幻影战机的操控者可以在10周内训练完毕,但是捕食者的飞行员除了要进行捕食者驾驶训练外还需要几年时间的飞行经验。那样一来耽搁飞行员的训练成本超过百万。最近,一种陆军的无人机 –猎人,操控方式类同于幻影,可以成功的携带 VIPER 导弹在伊拉克战场上完成对人的打击任务。此外,军部拥有了一种捕食者的变型--空中勇士,携带地狱火导弹,并将把它们补充进编制以弥补空军跟陆军部队 ISR(情报、监视及侦查)的差别。但是空中勇士的机组人员将需要额外的训练,毫无疑问考虑到时间跟成本的问题,陆军的人员会更有效。另外使用在编人员来填补飞行人员的空缺在历史上也是有前例的,在二战中有超过3000名的在编人员为了满足需求而另做安排。

幻影(连同猎人)可以跟捕食者同样有效的完成任务,因为陆军的操控者比相应的空军人员使得幻影的自动能力大大提高。虽然2种飞机都可以通过电脑交互界面来飞行控制,但是只是陆军选择这个模式坐北标准程式,而空军飞行员很少使用。确实,陆军的无人机操控还不算完美,而且许多的课程可以从航空相关部门学习,特别是在安全跟维护上的程式。然而,陆军的人员在人机角色分配上的进展被空军要好的多。

无人驾驶技术已经存在多年,在商业还是军事领域都好,飞机可以自己从起飞到降落独自完成,所以我们可能会认为飞行员的需求会降低了。飞行员跟操控者带给无人机的价值只是对突发时间的应对,但是处于远程控制的先天特性,很少的操纵杆跟舵的使用技巧会在紧急情况时用到。取而代之的是,飞行员跟操控者需要系统的应对知识,跟掌控突发事件的经验跟训练。一个典型的争论就对某级别飞行员的需要是其在某领域驾驶无人机上的需要。就算是我们同意在商业领域需要某级别的飞行员,但是问题的争论点是,那么空军也可以通知自己的起飞,降落人员把飞行操控权交给少数的飞行员在某一领域掌握。一旦在军事操控区域,控制权可以交给其他的人员而不用飞行员。这个方法经常在陆军中用到。底线是需要更多的创造性跟适用性的解决办法来填补人员的缺口,但是他们需要跟传统的飞行员加以分界。

另一个没有在 五月评论上说明的重要事项,就是目前发展到单人对多架无人机的操控模式。研究显示一个操控者可以“驾驶”多架无人机。事实上,空军最近展示了此项技术并声称在无人机的发展上,这是未来的一个重大突破。如果成为现实的话,迟早那些飞行员要靠更高的自动化技术水平,而且不需要再“飞行”那些飞机了。在未来,真正的抢手的技术不是传统的操纵杆跟机舵背景,而是类似空中交警的角色。

未来成功的网络中心操控战士跟目前的军事飞行员对比,将更类似于交通管制者,而且在某种程度上与电子游戏者相似。他们需要能够快速的对多项任务做出反应,吸收大量远端传感器的返回的信息,同众多的内部跟远端代理交互,运用踏实的知识基础引导高度配合的机台(类似纷集的概念),他们不需要那些团团围裹的设备给他们以身处实际驾驶舱的假象。他们需要更好的交流界面,极大改善的自动传感系统跟目标识别,语音识别跟具有更直观的交互模式可以让他们在高空任务上对无人机进行控制,而不是通过身处高空,头部接收命令来控制。简短的说,未来的真正无人机战士相对于那些下巴刚毅,眼神坚定,身穿皮质夹克跟围巾的飞行员会更像是个电脑狂,

我怀疑许多空军人员都为了成为一个让人敬仰的攻击跟轰炸机的飞行员奋斗。如果认为有无人机操控背景的人员比战斗机跟轰炸机飞行员更优越的话将意味着以飞行员为中心的空军中的一次地震。这就引出我的最后一个观点,关于空军无人机操控人员的士气跟他们的二等公民身份。

陷身沙漠

某种程度上来说,分配到CREECH空军基地去飞行无人机就好像是被分配到去地狱的第10次轮回。捕食者飞行人员跟其士气消耗率都有问题。作为曾经的飞行员的一名,我肯定的知道原因何在。一名空军飞行员的梦想是可以分配去驾驶一台F-15或者F-16中队,可以冲上蓝天,斜下里飞行,投掷炸弹,然后在一个高高在上位置被发配到一个不知道什么地方的一个不需要什么飞行技术的无聊工作上。他会被别的飞行员看低(NELLIS空军基地相似,但好些)并受到类似的待遇。例如,对捕食者驾驶员的匮乏现象,一名空军将领说了以下内容:“我不管我们是否必须要组织人员的流失,进行人员征召,还是固定人员数量等等,我们要保持最低限度的人员数量。。我也不管我们是否要在部署上采取严厉的手段。但是最后,看看我们的无人机领域有什么样的变化呢?”

现在回来到我们的原来争论点上,空军是否应该继续它的某级别的飞行员才可以驾驶捕食者的要求。“when more is less” 评论的建议解决办法是提高飞行员指导人员的储备来训练更多的飞行员,鉴于以上所述,我对这种短期的操作培训完成所产生的人员这一办法不能苟同。

这是个短视的做法,这不会对目前的操控环境起到促进作用,只会持续降低在恶劣氛围中不高的士气,最终面对基本的问题所在以失败而告终。除了需要更多的适应性之外,我的提议解决办法,人员跟技术的介入。

在人员介入的方式下,空军应该恢复训练UAV飞行员跟操控者的特有模式,不是让他们先驾驶战斗机跟轰炸机,而是特别的针对无人空间监视的控制跟操作。这个不是个新念头。空军曾经组建了一个训练UAV的专业飞行员模型,但是空军的高级领导在2006年12月否定了这些工作。

建立这样的一个程式不但是因为以上的所有原因,也是因为一个叫做负迁移训练缺点,其含义是如果在一个训练环境下学会了一种技巧时会干预其在别的环境学会的技巧。非常有可能的是,那些有着高水平操控一般飞机能力的飞行员会和其受训的纯感知控制模式会影响其控制无人机的能力。最近的联邦航空管理部门研究显示了捕食者无人机人为因素坠毁的比率大大高于幻影的这一比率。许多的捕食者因为飞行员对于交互界面跟自动模式的困惑和系统掌控的困难坠毁的数量比幻影多的多。

如果让捕食者的军官拥有在编幻影战机的操控人员所受的教育跟操控经验的话,这些情况就不会发生。这一事实指明了对无人机飞行员训练模式的再评估非常有必要。另一个人员介入的情况就是,需要阐明一个清晰并可行的无人机飞行员的职业途径。这将代表着空军文化的一项重大转变,但是空军的无人机飞行员是未来,是需要改变目前的陈旧模式要做的程式化跟控制化的投资。

另一个需要的介入是对一人多机模式的技术解决。可以让操控者监管(不是飞行)数架无人机不仅仅可以大到军力增长,而且可以让操作更加简化。还可以提高专业技术的水平要求同军官体系接轨。空军的科学和技术力量都认知到了这点,但还需要在控制化的空军跟它的研究成果间建立强有力的连接模块,这样就可以使可行的操控概念转化为实用技术。

国防部秘书 ROBER GATES最近提到空军可以在ISR上提供更多的战场支持。引起更多人的不满并不能解决问题。围绕空军文化跟任务的中心点来说,什么才是最为需要的,这要求在人员跟技术层面上都做出重大变革。技术问题的解决可能会容易些?

作者简介:

ML.CUMMINGS 在位于马萨诸塞的剑桥的人文跟自动化技术学院的实验室主持工作。她拥有系统工程的博士学位。在1988年从海军学院毕业以后,她成为了第一个飞行FA-18HORNESTS 的女飞行员。她是“HORNETS NEST”的作者。

摘自:C4I杂志

作者:M.L. Cummings

编译:知远/天火

文章来源: 中国网 责任编辑: 罗琪
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