无（wú）人机的（de）发展与无人作战方式的广泛应（yīng）用,不但（dàn）丰富了现代战争的攻击方式与作战（zhàn）手段,而且使传（chuán）统的装备训练模式面临严峻挑（tiāo）战,其独特的作战方式给战（zhàn）斗员带来一种疏离感———他（tā）们（men）坐在远离战场（chǎng）的软垫座椅上（shàng）,用操（cāo）控杆（gǎn）和油门踏板操控战（zhàn）斗。在远离真实战场（chǎng）的虚拟环（huán）境（jìng）下,如何实现操（cāo）控员与无人机之间的人装（zhuāng）结合,这成（chéng）为装备（bèi）训练领（lǐng）域的一个崭新课题（tí）。作为全球（qiú）无人作战力量的（de）先行者,美军近年来逐步完善无人机操控员培训制度,探索出“生（shēng）理·心理·物（wù）理”融合的训（xùn）练模式（shì）。本文试图对（duì）这一模式进行解（jiě）析。
1 生理层面———利用生命科学进展提升生（shēng）理机（jī）能
在大数据时（shí）代,人类与生俱来（lái）的生理机能愈发（fā）不能适应对（duì）海量（liàng）数据进行快速有效处理的现（xiàn）实需求。执行反（fǎn）恐“定点清除”行动的无人机（jī）操控员,既需要明晰（xī）空中作（zuò）战（zhàn）计划,又必（bì）须灵（líng）活处理（lǐ）各类（lèi）紧急的突（tū）发情况;既要权衡（héng）各种不（bú）同武器的（de）潜在物理伤害,又试图将（jiāng）附（fù）带杀伤降到最低（dī）限度,因此,无人机操控员训练（liàn）的一项重要主题（tí）是提升他们的相关（guān）生理机（jī）能,使其经常性的高（gāo）效调动和使用海量（liàng）数据成为可（kě）能（néng）,从而确保（bǎo）作战目标（biāo）的辨认和作战指令的下（xià）达不出现任何差错。鉴于传统的体能训练难以（yǐ）满（mǎn）足无人作（zuò）战对（duì）操控员生理素质（zhì）的特殊需（xū）求,近年来,美军尝试引入（rù）神经药理学、神经工效（xiào）学、计算神经（jīng）学、系统神经学以及睡眠（mián）生理学等学科的研究成果（guǒ）,提升无人机操控员的生（shēng）理机（jī）能,进而改（gǎi）善（shàn）其在训练中（zhōng）的认知和行（háng）为表（biǎo）现。
1 .1 依托神（shén）经（jīng）科学提升（shēng）战（zhàn）场感知能力
美军无人（rén）作战中（zhōng）心首席（xí）科学家阿诺·丘奇（qí）指（zhǐ）出:自（zì）然的（de）人的能力开始与科技提（tí）供或需要（yào）的巨大的数据量、处（chù）理能力、决策速度不（bú）相称。较之传统（tǒng）飞行（háng）员,无人机操作（zuò）员需要具有更强的（de）战场感知能力。在虚拟的战场环境下,他们必须具（jù）有更强（qiáng）的专注度,及时通过指（zhǐ）挥中（zhōng）心（xīn）屏幕上的画面,感知（zhī）战场态势变化。美军军事训练部（bù）门认为,在实战化（huà）的军事训练（liàn）环境中,无人（rén）机操控（kòng）员所需要（yào）面临的（de）一个关键问（wèn）题是（shì）如（rú）何在一个高度机动、混杂、变幻的战场环（huán）境（jìng）中,迅（xùn）速（sù）、准确地发现目标并下达攻击指令。一方面（miàn）,在（zài）现（xiàn）实的（de）作战行动中,特别是在无人（rén）机担负重要（yào）角色的“定点清（qīng）除”行（háng）动中,敌方武装人员混迹于普通平民之中,难以通过普通的侦查行为辨析二者的差别;另一方面,整个（gè）战场环境存在巨大（dà）的流动性,时间的推移给目标打（dǎ）击带（dài）来更大的不确定性,彼时（shí）的军事目标（biāo）到此时可能转变（biàn）为非军事目（mù）标。上述因素对无人机飞行员的（de）战场感知能力提出（chū）了新的（de）挑战。
神经药理科学的发展为大幅度提升飞（fēi）行员的战场（chǎng）感知能力提供了可行（háng）的路径。前（qián）空军（jun1）航天医（yī）学（xué）中队指挥官承认:所（suǒ）有（yǒu）无人（rén）机操控员在开始培训前,都要完（wán）成一（yī）连串（chuàn）的神经心理（lǐ）学（xué）测试。美国空军2011年出版（bǎn）的《技（jì）术（shù）地平线———美国空军2010-2030年科学技术（shù）发展展望》一书也（yě）指出:美国空军（jun1）在提高人员自身能力领域已经取得（dé）了相当大的进（jìn）展。未来十年的研究成果,将使提高人的工（gōng）作效能成为可能。这样的变化来自于（yú）多方面……抑（yì）或是（shì）直接（jiē）源于人员能力的增长。后者包括使用神经药物或植（zhí）入某些可（kě）以改善记忆力（lì）、警觉性、认知力（lì）以及视觉和听觉灵敏度（dù）的药物。美国军（jun1）事科学技术委员会发布的（de）技术（shù）报告（gào）显示,在明确神经药（yào）物药（yào）理（lǐ）功效的前（qián）提下,美军已经尝试将药物投送到（dào）特定（dìng）的神经（jīng）组织,以提升作战（zhàn）人员的情景知觉能（néng）力。此种能力作为战场（chǎng）感知能（néng）力的核（hé）心组成部分,对于（yú）无（wú）人（rén）机（jī）飞（fēi）行员生理机能（néng）的提升至关重要（yào）。
1 .2 依托（tuō）神经工效学提（tí）升脑（nǎo）机结合效率（lǜ）
在生理层面,无人机飞行员面临的另一个重大挑（tiāo）战（zhàn）是（shì）“反应延迟（chí）”问题。长期以来,地面控制站显示屏上的影像总（zǒng）比在无人机上（shàng）实时的影像滞（zhì）后几秒,这是因为无人（rén）机的信号要经过（guò）通（tōng）讯卫星中转。受“反应延迟”效应（yīng）的影响,无（wú）人机（jī）飞行员对（duì）移动目（mù）标（biāo）的打击变得异常困难。2011年,一名阿拉伯半（bàn）岛基（jī）地组织的高级指挥官坦言:如果他们（men）听到美（měi）军无人（rén）机从头顶飞过,他们（men）就尽可能快地来回跑动（dòng）,从而干（gàn）扰无人机飞行员对（duì）目标的准确（què）定位。情况正如无（wú）人机（jī）飞行员布（bù）莱（lái）恩·卡拉汉少校所言:由于无人机的性能不比传统飞机（jī）,当你操控世（shì）界另（lìng）一端的飞机（jī）时还有一点延迟现（xiàn）象（xiàng）,对头脑这是一种挑战。
“反应延迟”现象的存在（zài）,从一个（gè）侧面反映了（le）飞行（háng）员大脑与无人（rén）机系统的（de）结合（hé）效率问题。脑机接（jiē）口技术的发展,为解决困扰无人机飞行员的“反应延迟”问题提（tí）供（gòng）了（le）可行的解决方案（àn）。美（měi）国国防部先进技术研究署自20世纪90年代起长期（qī）关注脑机接口技术,历经20余（yú）年的发展,其应用领域已经不局限（xiàn）于神（shén）经修复领（lǐng）域,其对人体功（gōng）能的增强（qiáng）,已经受到（dào）美国军方（fāng）的高（gāo）度重视。美军实验室正在聚焦脑机接口领域下的新兴学科———神经工效学,分析大脑如何通过信号输（shū）出直（zhí）接控制外部武器系（xì）统（tǒng）,其中就包括无人机（jī）系统。美（měi）军认为,神经工（gōng）效学所提供的脑机接口,表现出（chū）比传统（tǒng）人-系统（tǒng）接（jiē）口更（gèng）高（gāo）的效率（lǜ）,可以用于（yú）提升战斗员对无人（rén）机操控员的（de）训练与作战水平（píng）。
1 .3 依靠睡眠（mián）生理（lǐ）学提高抗疲劳能力
睡眠是一种在认（rèn）知功能（néng）中扮演基础性角色的活（huó）动机制,持续的睡眠剥夺影响作战人员的（de）身体机能,并会对工作绩（jì）效产生不利影（yǐng）响。对于无（wú）人机操控员（yuán）而言,超（chāo）长的工作时（shí）间（jiān）同（tóng）样意味着（zhe）生理层面（miàn）的巨大（dà）挑战。例如,“捕食者”无人机在战区的架次平均（jun1）工作时间为20~22h,机组人员经（jīng）常是轮班作业,每一班有时（shí）持（chí）续10h以上。超长时间的工作意（yì）味（wèi）着对睡眠（mián）的（de）剥夺,影响（xiǎng）无人机操控员的警惕性、记忆和知觉辨别力等重（chóng）要生理机能指标。为（wéi）此,美军实验室展开睡眠的生（shēng）理学（xué）和分子层面的专项研究,并在无人机操控员的基础课程学习中,开设专门设计的（de）生理学课程,有别于（yú）传统飞（fēi）行员生理课程中（zhōng）对（duì）承受过（guò）载或突（tū）然失重的考验,无人机操控员的生理学课程着重关注（zhù）如何调整生物（wù）钟、饮食和（hé）休息周期（qī）,以（yǐ）适应长达（dá）12h的侦查、警戒与作战任务,化解因过劳（láo）而产生的生理压力。
2 心理层面———探索情景切换模式下（xià）的（de）心（xīn）理调试
美（měi）国布（bù）鲁金（jīn）斯学会的（de）彼得·辛格博士在其（qí）2010年的（de）研究报告中指（zhǐ）出:有些无人（rén）机作（zuò）战部队的（de）作战精（jīng）神压力（lì）高于在阿富汗的某些作战部队。报（bào）告得出结论,无人机操作员经（jīng）历着“更明显的身心困顿和精疲力竭（jié）感”。相比于传统飞（fēi）行员,无人机操控员需要具有更过硬的心理素质。传统飞行员（yuán）由于距离和高（gāo）度的原因,往往很难真切（qiē）地（dì）看到目（mù）标毁（huǐ）伤效果,而无（wú）人机操控员可以直观地看到血（xuè）肉（ròu）横（héng）飞的画面（miàn）,这（zhè）会造成比飞行员更为（wéi）严重的道（dào）德压力和（hé）责任压力。事实上,自2006年美军开始培养“全（quán）球鹰（yīng）”“捕食者（zhě）”等大型无人机的专职飞行员,就已经关注心理（lǐ）训练问题。近年（nián）来（lái）,美军主要聚焦于情（qíng）景切换模式下（xià）的心理训练与调试方法。
2.1 虚拟（nǐ）与现实战场切换模式下的心理训练（liàn）
无（wú）人机操控员所处的虚拟（nǐ）作战（zhàn）环境,有别于传统意（yì）义（yì）上飞行员的真实作战环境,这（zhè）一差别可能导（dǎo）致无（wú）人（rén）机（jī）操（cāo）控员在作战（zhàn）心态（tài）上的微妙变化。美（měi）国（guó）纽约大学法（fǎ）学（xué）教授菲利普·埃尔森认为:由于无人机（jī）作战的（de）控制（zhì）完全（quán）可以通过计算机屏幕和远程声频反馈来实施（shī）,因此（cǐ）存在以游戏的心态来看待（dài）杀人的风险。在早（zǎo）期的训练与作（zuò）战环境下,无人（rén）机操控员通过显（xiǎn）示器和屏幕来（lái）实现识别与区分目标,并藉（jiè）此实现对（duì）目标的打击,但他们完全听不到战场的声音,也嗅（xiù）不（bú）到（dào）战场的（de）气（qì）味（wèi）。这种作战方式带来一种特（tè）别（bié）的疏离感,感官上与现（xiàn）实战场的（de）隔绝,可能会逐（zhú）渐演化成（chéng）精（jīng）神上的割裂,无人机的操（cāo）作人员（yuán）日益与他（tā）们的行为所产生的（de）后果分割（gē）开（kāi）来,其结果是抑制了他们对杀戮（lù）行为的（de）愧（kuì）疚感,进而威（wēi）胁他们作为军人的职业道德和作（zuò）为（wéi）人类的基本良知。
鉴于真实与（yǔ）虚拟环境之间的差别,美军无（wú）人机操控员训练首先必须最大程度还原真（zhēn）实的战（zhàn）场环境。在（zài）培训无人（rén）机操控员的霍勒曼空军（jun1）基（jī）地（dì）,无（wú）人机（jī）训练系统力求在每个细节上显现真实的战争情境。按照（zhào）这一理（lǐ）念,美（měi）军设（shè）计（jì）了兼顾作战（zhàn）和（hé）训练的Block系列无（wú）人机（jī）系统地面控制站,按照人（rén）体环境改造学理念（niàn）,对视听设备和（hé）控制装置（zhì）进行全新设计,使学员身临其（qí）境（jìng）地感（gǎn）受（shòu）战（zhàn）场全景。霍（huò）勒曼空军基地（dì）的第16训练中队的指挥官（guān）迈克·维沃尔上校（xiào）指出:受训（xùn）人员能（néng）看到被无人机盯（dīng）上的（de）目（mù）标在跑（pǎo）动（dòng）,甚至能听到他（tā）们的声音,那是一种因为恐惧发出的声音,这不是视频游戏（xì）。为了突出训练的实战化特（tè）征（zhēng）,在基地建（jiàn）立的开（kāi）放式训练系统中（zhōng）,模拟训练的场（chǎng）景必须（xū）包（bāo）含作战的全部本质,这也（yě）就包（bāo）括了（le）战争与生俱（jù）来的不确定性。在系统（tǒng）的设计者看来,飞（fēi）行（háng）员能够逐步在不（bú）确定的环境（jìng）下掌握无人机的操控技能,才能（néng）确（què）保他们（men）有足够的心理调节能力应对突（tū）发事件并完成作（zuò）战任务。
2.2 工作与生活情景切换模式（shì）下（xià）的心理训（xùn）练
无人（rén）机操控员（yuán）不同于传统飞行（háng）员之处还体现在他们不用（yòng）离开家庭就能（néng）参加战争的工作方式。一位无人机操控员（yuán）说:“从一个（gè）装（zhuāng）满视频屏幕的黑暗小屋（wū）走出来时,肾上腺（xiàn）素仍在因为（wéi）扣动扳机而持续上升（shēng）。然后,我会（huì）坐（zuò）车回家,途（tú）中经过快餐店（diàn）和便利店,到（dào）家后（hòu）还要帮助孩子做（zuò）功课。这（zhè）种感觉非常奇怪,我周围没人知道发生了什么事（shì）。”因此（cǐ）,如何在与亲（qīn）友（yǒu）进行交流时缓解自己在（zài）工作中累积的（de）负面情绪,就成为（wéi）无人机（jī）操控员必须接受的心理训练内容。同时,无人（rén）机操控员能（néng）够在虚拟环境中看到更多（duō）的现实生活（huó）场景。在执行空中狙击（jī）任务中的近（jìn）距离监控时,无人机（jī）操控员（yuán）需（xū）要观察（chá）武装（zhuāng）分子的（de）生活习惯,在（zài）武装分子与孩子玩耍、与（yǔ）妻子（zǐ）谈话以及拜（bài）访邻居时进（jìn）行监（jiān）控。然后,他们（men）设定好时间,比如在（zài）目标的家人（rén）离开他前（qián）往市场时,发动攻（gōng）击（jī）,而这是（shì）在6km高空执行任（rèn）务的（de）传统飞行员无法做到的。正如美军心理学专家（jiā）埃（āi）尔南多·奥尔特加上校所言（yán）:“在某（mǒu）些时刻,你所看（kàn）到的东西可（kě）能会（huì）让你想起（qǐ）自己做的一些（xiē）事情。你可（kě）能会产生熟（shú）悉感,而这（zhè）会为（wéi）扣（kòu）动扳机增加一点难度。”
为了应对虚拟与（yǔ）现实（shí）转（zhuǎn）换中的心（xīn）理困境（jìng）,美国空（kōng）军（jun1）教育（yù）和训练指挥部航天（tiān）医（yī）学中心成立专（zhuān）项研究组,对无人机操控员（yuán）所承受的此类心理问题展开调研。他们认为,要（yào）确保操控员在工作中隔离（lí）生活（huó）环境因素的影（yǐng）响,就必须具（jù）备（bèi）狙（jū）击手的关键（jiàn）心理特征,从而在长期单调无聊（liáo）的等待后进行高（gāo）水平的快（kuài）速决策和精准行动。为此（cǐ）,美军采取了3种主要的（de）标准化测验:迈尔斯布里格斯性格（gé）分（fèn）类法,冯德里克人员（yuán）测试和国防语（yǔ）言（yán）测试,以及明尼苏达多项人格类型测（cè）验（yàn）,用以评估无（wú）人机操控员的心智能（néng）力和心理素质（zhì）,洞悉（xī）他们（men）的心理缺陷与短板,并进行有针对（duì）性的心理调适,确保他们在作战环境下（xià）心理素质（zhì）的稳定性。
3 物理层面———研发仿真（zhēn）性（xìng）能优良的训练模拟器
与其他武（wǔ）器（qì）装备一样（yàng）,无人机要在战场上发挥（huī）应有的（de）作战效能,有赖（lài）于飞行员进行大（dà）量（liàng）的飞（fēi）行训练。由于成（chéng）本（běn）过高且风险大,无人（rén）机（jī）操控员不能完全依（yī）靠真机（jī）进行训练。为此（cǐ）,设计具有高（gāo）度仿真性的训练模拟器成为必然（rán）的选择。事实上,早在2005年8月（yuè）,美国空（kōng）军就与L-3通讯集（jí）团的链路仿真和训练公（gōng）司签订合同,委托其设计制（zhì）造“捕食者”无人机组人员训（xùn）练系统,这是第一款专为（wéi）无人机研制的训练模拟器。在此（cǐ）之后,美军先后委托多家（jiā）公司研制无人机训练系统,并按照“模块化、分布式、人机耦合”的要求（qiú）,持续推动训练模拟器（qì）的升级换代。
3.1 模块化设计
为使训（xùn）练模拟器实现（xiàn）对无人机操（cāo）控员工作状况（kuàng）的全仿真模拟,在模拟器的（de）研制（zhì）过（guò）程中美军提出功能（néng）模（mó）块化的（de）设（shè）计要求。依（yī）据具（jù）体的功能将模拟器分（fèn）为（wéi）6个（gè）模块（kuài）:①地面控制仿真模块,负责发出控制指令并监（jiān）控无（wú）人机飞行（háng）状况;②地（dì）面站与无人（rén）机数据链路仿真模（mó）块（kuài）,负责模拟地（dì）面（miàn）控（kòng）制站与无（wú）人机之间（jiān）的信息传输;③飞行控制仿真模块,负责接收地面控制指令并模拟（nǐ）对无人机的飞行状态进行控制;④任务荷载仿（fǎng）真模块,负责模拟对侦查（chá）和攻击（jī）设备的控制和相（xiàng）关的（de）任务数据;⑤终端图形（xíng）显示模块,负责实时显示无（wú）人机飞行过程中的相（xiàng）关图形;⑥训（xùn）练评估模块（kuài）,负责对无人机（jī）的训练情况进行量化评（píng）估。
3.2 人机耦（ǒu）合
通过高水平的仿真技术实现（xiàn）无（wú）人（rén）机操（cāo）控（kòng）员与无人机系统之间的人机耦合（hé）,始终是美（měi）军（jun1）研制无人（rén）机训练模拟器的核心内容。在早（zǎo）期（qī）的训练（liàn）中,由于（yú）人机耦合度不高（gāo）,无人机操控员（yuán）通过屏幕里的狭窄视野（yě）操控飞机,难以判断飞机（jī）降（jiàng）落时相（xiàng）对于跑道的方位,导致大（dà）部分的（de）训（xùn）练事（shì）故发（fā）生在无人机降落的（de）过（guò）程中。针对此类问题,美国空军器材司令部下属的空军研究实验（yàn）室展开专项研究,依（yī）据（jù）人-系统综合原则（zé）优化（huà）无（wú）人机训练系统的设计方（fāng）案,实现（xiàn）人机耦合程度（dù）的逐步提升,相关的研究与应（yīng）用工作主要体（tǐ）现在3个方面（miàn）:①无人机训（xùn）练系统在总体设计（jì）上遵循自适应（yīng）的原则,在经济上（shàng）可承受（shòu）的前提下,凸显训练系统的可（kě）重构能力,实现同一训练系统为陆、海（hǎi）、空基不同（tóng）类型无人机,以及为个人/团队训练、军事演习、军事科研等不同任务（wù）类型提供足（zú）够（gòu）的模拟训练手段。②无人机操控员方舱工作站的设计体现人体工程（chéng）学（xué）理念,依据飞行员的（de）性别差异,以及全尺寸、躯干与四肢高长比、躯干与（yǔ）大腿（tuǐ）高长（zhǎng）比等（děng）3个基本（běn）要素（sù）,提供8套个性化设计方案。③以提升人机功效为（wéi）目标推进地面工（gōng）作站内的设备升级。美军无人机的地面控（kòng）制站（zhàn）历（lì）经（jīng）Block15-Block30-Block50共3个发展阶段（duàn）,现（xiàn）已采用触摸式命令和状态（tài）显示屏、“手不离（lí）杆”操纵杆/油门杆双杆控制、高分辨率数字图像/小（xiǎo）孔径雷达图像分发（fā）硬件、可调（diào）脚蹬以及人体工学（xué）键（jiàn）盘（pán）等设备,为无人机操控员（yuán）营造人机功（gōng）效更好的（de）操控（kòng）环境。
3.3 任务导（dǎo）向型的发展理念
以任务为（wéi）导向是未来美军（jun1）无人机训（xùn）练系统（tǒng）的（de）发展趋势。《技术地平线———美国空军2010—2030年（nián）科学技术发（fā）展展望》指（zhǐ）出:未来美国空（kōng）军要探索和开发能够执行（háng）多使命任务的遥（yáo）控飞行（háng）器和航（háng）天器系统。长（zhǎng）期以（yǐ）来,无人机操控员主要来自战斗机、轰炸机（jī）或运输机（jī）等其他任务系统,他们（men）对（duì）于无（wú）人机所需要执行的任务系统（tǒng）缺乏足够的认（rèn）知（zhī）,而现（xiàn）行的（de）短期密集式训练模式,尚不（bú）足（zú）以帮助传统飞（fēi）行员熟谙无人机（jī）专属的任务系统。为了（le）解决这一问题,美军方在给军工部（bù）门下（xià）发的无人机招标书中对模拟（nǐ）训练设备的研制提出了新要求,进（jìn）一步强调开发（fā）适合“任（rèn）务（wù）训练”的更为复杂的（de）模（mó）拟器系统（tǒng）,以实现多（duō）任（rèn）务（wù）复合（hé）型的中空长航时无（wú）人机训练。为此,美国的相关军工部门设（shè）计（jì）了“浸入式”的（de）训练模拟系统,目的是让无人机操控员（yuán）在训练中感（gǎn）受身临其境般的（de）战斗（dòu）体（tǐ）验。
4 结束（shù）语（yǔ）
美军“生理（lǐ）·心理·物（wù）理”三位一（yī）体的无人装备训练模式,建立在跨学科交叉融合的基（jī）础上,以科学前沿进展推（tuī）动传统训练模（mó）式的变革,无疑具有值得我们借鉴的一面。虽然囿（yòu）于科学（xué）技（jì）术水平（píng）的差距（jù）,我（wǒ）军装（zhuāng）备训练尚未与世界军事（shì）强国处于同一技术水平线（xiàn）上（shàng）,但（dàn）是,从理念层面来看,在军事（shì）训（xùn）练中实现人（rén）类（lèi）自身（shēn）体能、技能与智能水平（píng）的同步增长,已成为大数据时代突破（pò）人装结（jié）合瓶颈的（de）关键因素之一。鉴于此,积极（jí）运用生命科学、心理学前（qián）沿成果,突破物理战视阈下训练（liàn）观念的局限性,应当成为实（shí）现我军（jun1）信息化条件下军（jun1）事训练转型（xíng）的必由之路。（转自装备学院学报2015年第3期（qī））
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