無(wú)人機(jī)的發(fā)展與無(wú)人作戰(zhàn)方式的廣泛應(yīng)用，不但豐富了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的攻擊方式與作戰(zhàn)手段，而且使傳統(tǒng)的裝備訓(xùn)練模式面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，其獨(dú)特的作戰(zhàn)方式給戰(zhàn)斗員帶來(lái)一種疏離感——他們坐在遠(yuǎn)離戰(zhàn)場(chǎng)的軟墊座椅上，用操控桿和油門(mén)踏板操控戰(zhàn)斗。在遠(yuǎn)離真實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)的虛擬環(huán)境下，如何實(shí)現(xiàn)飛行員與無(wú)人機(jī)之間的人裝結(jié)合，這成為裝備訓(xùn)練領(lǐng)域的一個(gè)嶄新課題。作為全球無(wú)人作戰(zhàn)力量的先行者，美軍近年來(lái)逐步完善無(wú)人機(jī)飛行員培訓(xùn)制度，探索出“生理·心理·物理”融合的訓(xùn)練模式。
生理層面——利用生命科學(xué)進(jìn)展提升生理機(jī)能
美軍無(wú)人作戰(zhàn)中心首席科學(xué)家阿諾·丘奇指出，自然人的能力開(kāi)始與科技提供或需要的巨大的數(shù)據(jù)量、處理能力、決策速度不相稱。較之傳統(tǒng)飛行員，無(wú)人機(jī)操作員需要具有更強(qiáng)的戰(zhàn)場(chǎng)感知能力。美軍軍事訓(xùn)練部門(mén)認(rèn)為，在實(shí)戰(zhàn)化的軍事訓(xùn)練環(huán)境中，無(wú)人機(jī)飛行員所需要面臨的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何在一個(gè)高度機(jī)動(dòng)、混雜、變幻的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，迅速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并下達(dá)攻擊指令。
神經(jīng)藥理科學(xué)的發(fā)展為大幅度提升飛行員的戰(zhàn)場(chǎng)感知能力提供了可行的路徑。美國(guó)空軍2011年出版的《技術(shù)地平線——美國(guó)空軍2010—2030年科學(xué)技術(shù)發(fā)展展望》一書(shū)指出，美國(guó)空軍在提高人員自身能力領(lǐng)域已經(jīng)取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。未來(lái)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(lái)自于多方面……抑或是直接源于人員能力的增長(zhǎng)。后者包括使用神經(jīng)藥物或植入某些可以改善記憶力、警覺(jué)性、認(rèn)知力以及視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)靈敏度的藥物。美國(guó)軍事科學(xué)技術(shù)委員會(huì)發(fā)布的技術(shù)報(bào)告顯示，在明確神經(jīng)藥物藥理功效的前提下，美軍已經(jīng)嘗試將藥物投送到特定的神經(jīng)組織，以提升作戰(zhàn)人員的情景知覺(jué)能力。此種能力作為戰(zhàn)場(chǎng)感知能力的核心組成部分，對(duì)于無(wú)人機(jī)飛行員生理機(jī)能的提升至關(guān)重要。
在生理層面，無(wú)人機(jī)飛行員面臨的另一個(gè)重大挑戰(zhàn)是“反應(yīng)延遲”問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，地面控制站顯示屏上的影像總比在無(wú)人機(jī)上實(shí)時(shí)的影像滯后幾秒，這是因?yàn)闊o(wú)人機(jī)的信號(hào)要經(jīng)過(guò)通訊衛(wèi)星中轉(zhuǎn)。受“反應(yīng)延遲”效應(yīng)的影響，無(wú)人機(jī)飛行員對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的打擊變得異常困難。正如無(wú)人機(jī)飛行員布萊恩·卡拉漢少校所言，由于無(wú)人機(jī)的性能不比傳統(tǒng)飛機(jī)，當(dāng)你操控世界另一端的飛機(jī)時(shí)還有一點(diǎn)延遲現(xiàn)象，對(duì)頭腦這是一種挑戰(zhàn)。
“反應(yīng)延遲”現(xiàn)象的存在，從一個(gè)側(cè)面反映了飛行員大腦與無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的結(jié)合效率問(wèn)題。腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展，為解決困擾無(wú)人機(jī)飛行員的“反應(yīng)延遲”問(wèn)題提供了可行的解決方案。美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)技術(shù)研究署自20世紀(jì)90年代起長(zhǎng)期關(guān)注腦機(jī)接口技術(shù)，歷經(jīng)20余年的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)不局限于神經(jīng)修復(fù)領(lǐng)域，其對(duì)人體功能的增強(qiáng)，已經(jīng)受到美國(guó)軍方的高度重視。美軍實(shí)驗(yàn)室正在聚焦腦機(jī)接口領(lǐng)域下的新興學(xué)科——神經(jīng)工效學(xué)，分析大腦如何通過(guò)信號(hào)輸出直接控制外部武器系統(tǒng)，其中就包括無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。美軍認(rèn)為，神經(jīng)工效學(xué)所提供的腦機(jī)接口，表現(xiàn)出比傳統(tǒng)接口更高的效率，可以用于提升戰(zhàn)斗員對(duì)無(wú)人機(jī)飛行員的訓(xùn)練與作戰(zhàn)水平。
心理層面——探索情景切換模式下的心理調(diào)試
美國(guó)紐約大學(xué)法學(xué)教授菲利普·埃爾森認(rèn)為，由于無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)的控制完全可以通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕和遠(yuǎn)程聲頻反饋來(lái)實(shí)施，因此存在以游戲的心態(tài)來(lái)看待殺人的風(fēng)險(xiǎn)。這種作戰(zhàn)方式帶來(lái)一種特別的疏離感，感官上與現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)的隔絕，可能會(huì)逐漸演化成精神上的割裂，無(wú)人機(jī)的操作人員日益與他們的行為所產(chǎn)生的后果分割開(kāi)來(lái)，其結(jié)果是抑制了他們對(duì)殺戮行為的愧疚感，進(jìn)而威脅他們作為軍人的職業(yè)道德和作為人類的基本良知。
鑒于真實(shí)與虛擬環(huán)境之間的差別，美軍無(wú)人機(jī)飛行員訓(xùn)練首先必須最大程度還原真實(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。在培訓(xùn)無(wú)人機(jī)飛行員的霍勒曼空軍基地，無(wú)人機(jī)訓(xùn)練系統(tǒng)力求在每個(gè)細(xì)節(jié)上顯現(xiàn)真實(shí)的戰(zhàn)爭(zhēng)情境。按照這一理念，美軍設(shè)計(jì)了兼顧作戰(zhàn)和訓(xùn)練的Block系列無(wú)人機(jī)系統(tǒng)地面控制站，按照人體環(huán)境改造學(xué)理念，對(duì)視聽(tīng)設(shè)備和控制裝置進(jìn)行全新設(shè)計(jì)，使學(xué)員身臨其境地感受戰(zhàn)場(chǎng)全景?；衾章哲娀氐牡?6訓(xùn)練中隊(duì)的指揮官邁克·維沃爾上校指出，受訓(xùn)人員能看到被無(wú)人機(jī)盯上的目標(biāo)在跑動(dòng)，甚至能聽(tīng)到他們的聲音，那是一種因?yàn)榭謶职l(fā)出的聲音，這不是視頻游戲。為了突出訓(xùn)練的實(shí)戰(zhàn)化特征，在基地建立的開(kāi)放式訓(xùn)練系統(tǒng)中，模擬訓(xùn)練的場(chǎng)景必須包含作戰(zhàn)的全部本質(zhì)，這也就包括了戰(zhàn)爭(zhēng)與生俱來(lái)的不確定性。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者看來(lái)，飛行員能夠逐步在不確定的環(huán)境下掌握無(wú)人機(jī)的操控技能，才能確保他們有足夠的心理調(diào)節(jié)能力應(yīng)對(duì)突發(fā)事件并完成作戰(zhàn)任務(wù)。
為了應(yīng)對(duì)虛擬與現(xiàn)實(shí)轉(zhuǎn)換中的心理困境，美國(guó)空軍教育和訓(xùn)練指揮部航天醫(yī)學(xué)中心成立專項(xiàng)研究組，對(duì)無(wú)人機(jī)飛行員所承受的此類心理問(wèn)題展開(kāi)調(diào)研。他們認(rèn)為，要確保飛行員在工作中隔離生活環(huán)境因素的影響，就必須具備狙擊手的關(guān)鍵心理特征，從而在長(zhǎng)期單調(diào)無(wú)聊的等待后進(jìn)行高水平的快速?zèng)Q策和精準(zhǔn)行動(dòng)。為此，美軍采取了3種主要的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)驗(yàn)，邁爾斯布里格斯性格分類法，馮德里克人員測(cè)試和國(guó)防語(yǔ)言測(cè)試，以及明尼蘇達(dá)多項(xiàng)人格類型測(cè)驗(yàn)，用以評(píng)估無(wú)人機(jī)飛行員的心智能力和心理素質(zhì)。
物理層面——致力于提升訓(xùn)練模擬器的人機(jī)耦合度
與其他武器裝備一樣，無(wú)人機(jī)要在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮應(yīng)有的作戰(zhàn)效能，有賴于飛行員進(jìn)行大量的飛行訓(xùn)練。由于成本過(guò)高且風(fēng)險(xiǎn)大，無(wú)人機(jī)飛行員不能完全依靠真機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練。為此，設(shè)計(jì)具有高度仿真性的訓(xùn)練模擬器成為必然的選擇。事實(shí)上，早在2005年8月，美國(guó)空軍就與L-3通訊集團(tuán)的鏈路仿真和訓(xùn)練公司簽訂合同，委托其設(shè)計(jì)制造“捕食者”無(wú)人機(jī)組人員訓(xùn)練系統(tǒng)，這是第一款專為無(wú)人機(jī)研制的訓(xùn)練模擬器。在此之后，美軍先后委托多家公司研制無(wú)人機(jī)訓(xùn)練系統(tǒng)，并按照“人機(jī)耦合”的要求，持續(xù)推動(dòng)訓(xùn)練模擬器的升級(jí)換代。
通過(guò)高水平的仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)飛行員與無(wú)人機(jī)系統(tǒng)之間的人機(jī)耦合，始終是美軍研制無(wú)人機(jī)訓(xùn)練模擬器的核心內(nèi)容。在早期的訓(xùn)練中，由于人機(jī)耦合度不高，無(wú)人機(jī)飛行員通過(guò)屏幕里的狹窄視野操控飛機(jī)，難以判斷飛機(jī)降落時(shí)相對(duì)于跑道的方位，導(dǎo)致大部分的訓(xùn)練事故發(fā)生在無(wú)人機(jī)降落的過(guò)程中。針對(duì)此類問(wèn)題，美國(guó)空軍器材司令部下屬的空軍研究實(shí)驗(yàn)室展開(kāi)專項(xiàng)研究，依據(jù)人機(jī)系統(tǒng)綜合原則優(yōu)化無(wú)人機(jī)訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)人機(jī)耦合程度的逐步提升。目前，美軍無(wú)人機(jī)的地面控制站歷經(jīng)Block15、Block30、Block50共3個(gè)發(fā)展階段，現(xiàn)已采用觸摸式命令和狀態(tài)顯示屏、“手不離桿操縱桿/油門(mén)桿雙桿控制、高分辨率數(shù)字圖像/小孔徑雷達(dá)圖像分發(fā)硬件、可調(diào)腳蹬以及人體工學(xué)鍵盤(pán)等設(shè)備，為無(wú)人機(jī)飛行員營(yíng)造人機(jī)功效更好的操控環(huán)境。
美軍“生理·心理·物理”三位一體的無(wú)人裝備訓(xùn)練模式，建立在跨學(xué)科交叉融合的基礎(chǔ)上，以科學(xué)前沿進(jìn)展推動(dòng)傳統(tǒng)訓(xùn)練模式的變革，無(wú)疑具有值得我們借鑒的一面。雖然囿于科學(xué)技術(shù)水平的差距，我軍裝備訓(xùn)練尚未與世界軍事強(qiáng)國(guó)處于同一技術(shù)水平線上，但是，從理念層面來(lái)看，在軍事訓(xùn)練中實(shí)現(xiàn)人類自身體能、技能與智能水平的同步增長(zhǎng)，已成為大數(shù)據(jù)時(shí)代突破人裝結(jié)合瓶頸的關(guān)鍵因素之一。鑒于此，積極運(yùn)用生命科學(xué)、心理學(xué)前沿成果，突破物理戰(zhàn)視閾下訓(xùn)練觀念的局限性，應(yīng)當(dāng)成為實(shí)現(xiàn)我軍信息化條件下軍事訓(xùn)練轉(zhuǎn)型的必由之路。
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