警犬超聲訓(xùn)練的難點(diǎn)與解決辦法

劉瀟瀟 徐云龍 方婷婷 王登輝

(作者單位：北京市公安局公交總隊(duì)警犬工作大隊(duì)，100000）

我們首次將超聲波運(yùn)用于動物感知警犬訓(xùn)練領(lǐng)域，利用警犬聽覺響應(yīng)范圍超出人類的生理特點(diǎn)，將超聲波編制為數(shù)字命令，來代替警犬訓(xùn)練傳統(tǒng)的口令和手勢，通過近2年的訓(xùn)練研究，取得重大突破。在超聲訓(xùn)練研究中，我們對10頭不同品種的警犬（德國牧羊犬工作犬系、馬里努阿犬、昆明犬）的訓(xùn)練，根據(jù)訓(xùn)練的過程和進(jìn)度對超聲訓(xùn)練的訓(xùn)練方法進(jìn)行了研究和總結(jié)。期間，在不同的訓(xùn)練環(huán)節(jié)均遇到了不同問題，這些問題是訓(xùn)練研究中的難點(diǎn)和關(guān)鍵，需要有效的方法解決才能使超聲訓(xùn)練順利進(jìn)行。

一、超聲訓(xùn)練的背景及意義

超聲訓(xùn)練能夠?qū)崿F(xiàn)警犬的遠(yuǎn)距離指揮、無聲指揮以及命令同一化等實(shí)戰(zhàn)需求。在打擊、防范恐怖分子越來越現(xiàn)代化、專業(yè)化的犯罪手段下，具有重要的實(shí)戰(zhàn)意義。

超聲訓(xùn)練意義：

(一）解決警犬遠(yuǎn)程指揮

可通過無線電遠(yuǎn)距離發(fā)射信號，終端接收信號并轉(zhuǎn)化為超聲波數(shù)字命令。

（二）解決警犬無聲指揮

犬能聽到的聲波頻率為15～60kHz，人能聽到的聲波頻率為20～20kHz。利用20k～60kHz區(qū)間人類無法感知的超聲波編碼為警犬的數(shù)字命令，在暴力恐怖和個人極端行為的案件處置中，無聲指揮警犬可以達(dá)到出其不意的效果。

（三）解決人不隨犬

在復(fù)雜地形人不能及的情況下，可使用超聲波數(shù)字命令遠(yuǎn)距離指揮警犬在訓(xùn)導(dǎo)員視野外完成指定動作。

（四）解決人犬一對一

在突發(fā)情況下，其他訓(xùn)導(dǎo)員使用同一的超聲波命令，同樣可以指揮警犬完成作業(yè)。

二、警犬超聲訓(xùn)練與傳統(tǒng)訓(xùn)練的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)

相同點(diǎn)：一是訓(xùn)練的基本原理相同。主要都是依據(jù)巴普洛夫經(jīng)典條件反射；二是訓(xùn)練基本原則相同。訓(xùn)練原則為“循序漸進(jìn)、因犬制宜、鞏固提高、服務(wù)實(shí)戰(zhàn)”；三是訓(xùn)練的手段基本相同。訓(xùn)練手段包括誘導(dǎo)、獎勵、強(qiáng)迫和禁止；四是訓(xùn)練的方法步驟基本相同。都是利用刺激或誘導(dǎo)的手段輔助命令的建立，對犬正確行為進(jìn)行強(qiáng)化。

不同點(diǎn)：一是命令形式不同。傳統(tǒng)訓(xùn)練是以口令和手勢為主，超聲訓(xùn)練是以超聲波數(shù)字命令為主；二是命令同一程度不同。傳統(tǒng)訓(xùn)練的口令和手勢會帶有訓(xùn)導(dǎo)員的特殊特征，超聲波數(shù)字命令具有準(zhǔn)確、同一特點(diǎn)；三是訓(xùn)練指揮距離不同。傳統(tǒng)訓(xùn)練指揮需要犬在視線內(nèi)，超聲訓(xùn)練可以在警犬視野外或更遠(yuǎn)的地方指揮；四是命令感知不同。傳統(tǒng)的口令命令和超聲波命令對訓(xùn)導(dǎo)員和警犬在訓(xùn)練和使用過程中的感知不同。

三、超聲訓(xùn)練條件的選擇

（一）受訓(xùn)犬的選擇

1.選擇服從性好的警犬。良好的服從性在超聲訓(xùn)練中有重要作用，延緩科目能讓犬等待超聲命令的發(fā)出，更容易讓犬捕捉超聲命令，完成動作。

2.選用年齡相對年輕的警犬。1～5歲之間，犬的身體狀況和聽力都相對較好，能夠快速學(xué)會新的命令。年齡超過6歲的犬，身體狀況和聽力有所下降，在以前的訓(xùn)練中養(yǎng)成的固定習(xí)慣使犬不容易建立新的超聲波命令，訓(xùn)練難度較大。

3.具有較好適應(yīng)性的犬。對超聲波反應(yīng)突出，比較敏感且能夠良好適應(yīng)超聲波命令的警犬，主動尋找聲源方向，能快速達(dá)到建立初期條件反射的進(jìn)度。超聲波命令對犬來說是個陌生的命令，聽到超聲波命令躲避、懼怕的犬對超聲波命令抑制，使用這種類型的犬訓(xùn)練進(jìn)度慢，對訓(xùn)練形式抑制建立條件反射困難。

4.犬應(yīng)具備良好的體力、耐力與注意力。良好體力、耐力能支撐訓(xùn)練強(qiáng)度并保持犬對訓(xùn)練的積極性，超聲訓(xùn)練需要長時(shí)間、多次數(shù)的訓(xùn)練，需要犬的注意力好，才能快速地在前期捕捉到超聲波命令。警犬體力不足同樣也會在多次訓(xùn)練后對超聲訓(xùn)練興趣下降。

（二）超聲波頻率的選擇

警犬能聽到的超聲波頻率范圍為20～60kHz，考慮到接近犬聽力極限的超聲波頻率可能導(dǎo)致犬抑制，我們選用了犬聽力范圍適中的25kHz、32kHz和40kHz這3個頻率，經(jīng)過試驗(yàn)，并未發(fā)現(xiàn)這3個頻率對犬有抑制或其它不適反應(yīng)。

（三）超聲波訓(xùn)練環(huán)境的選擇

訓(xùn)練的初期最好選擇環(huán)境相對安靜的室內(nèi)，減少環(huán)境內(nèi)的其它聲音，降低犬捕捉超聲波命令的難度。犬剛剛接觸超聲波需要盡量減少其它聲音的干擾，外界環(huán)境嘈雜，噪音達(dá)到50～60dB左右，犬能聽見的聲音范圍很大，不利于犬在眾多聲音中捕捉到超聲波命令。當(dāng)犬能準(zhǔn)確根據(jù)超聲波命令并做出相應(yīng)動作，建立較為穩(wěn)定的條件反射后，才能到室外訓(xùn)練，但也應(yīng)避免在有過大的噪音時(shí)訓(xùn)練。要選擇空曠的場地?？諘绲膱龅貙θ奈π。档腿畬Νh(huán)境的好奇心，能使犬集中注意力在超聲訓(xùn)練上。同時(shí)，空曠場地有利于超聲波的傳播，降低聲波的衰減系數(shù)，使犬能夠清晰接收到超聲波命令。

四、超聲訓(xùn)練方法的難點(diǎn)與解決辦法

（一）確定設(shè)備發(fā)出的超聲波命令是否能被犬捕捉

訓(xùn)導(dǎo)員剛剛接觸超聲波訓(xùn)練警犬時(shí)，在按下超聲波命令控制鍵后，要通過把握犬的微動作、微表情，判斷犬是否能聽到超聲波命令。犬是否聽到超聲波命令可以通過觀察犬動耳朵、舔嘴、搖尾巴、歪頭和明顯尋找超聲波命令來源等動作確定。

為解決訓(xùn)導(dǎo)員按下超聲波命令控制鍵后不能確定設(shè)備是否正常發(fā)出超聲波命令，訓(xùn)導(dǎo)員在設(shè)備上設(shè)置與超聲波命令同步的提示音耳機(jī)，訓(xùn)導(dǎo)員站在犬正前方，助訓(xùn)員在室外使用遙控對犬發(fā)射指令，犬接收指令的同時(shí)訓(xùn)導(dǎo)員耳機(jī)中也會出現(xiàn)相同指令，我們認(rèn)為可以解決訓(xùn)導(dǎo)員不能確定是否發(fā)出超聲波命令的問題。但是，將超聲波設(shè)備放在犬耳旁，當(dāng)訓(xùn)導(dǎo)員佩戴耳機(jī)后，我們觀察到犬的注意力一直在訓(xùn)導(dǎo)員身上，犬在聽超聲波命令時(shí)頭和耳朵的方向是對著訓(xùn)導(dǎo)員，并沒有出現(xiàn)開始訓(xùn)練時(shí)犬去找超聲波聲源的現(xiàn)象。我們認(rèn)為犬有可能聽的是訓(xùn)導(dǎo)員耳機(jī)里的命令。經(jīng)我們研究討論后，對多種品種的犬聽力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試，測試結(jié)果證明了犬能夠聽到訓(xùn)導(dǎo)員耳機(jī)發(fā)出的聲音。最終決定放棄耳機(jī)方案，改為由專業(yè)人員設(shè)計(jì)制作出超聲波檢測儀。每次發(fā)出超聲波命令后超聲波檢測儀就會顯示相應(yīng)的超聲波頻率，用來參考遙控超聲設(shè)備是否發(fā)出命令，在訓(xùn)練中發(fā)揮了重要的參考作用。

（二）培養(yǎng)警犬對超聲波命令的關(guān)注度

受訓(xùn)犬前期沒有接觸過超聲波命令，不能主觀地接受。想要進(jìn)行超聲訓(xùn)練必須先培養(yǎng)警犬接受超聲波命令。

首先調(diào)整好受訓(xùn)警犬和訓(xùn)導(dǎo)員的狀態(tài)，確保在培養(yǎng)過程中無機(jī)械刺激和保持警犬的主動性。在安靜的環(huán)境中進(jìn)行訓(xùn)練，方便警犬捕捉超聲波，更容易培養(yǎng)警犬對特定的超聲波命令的關(guān)注度。培養(yǎng)中要降低難度，避免不必要的干擾，超聲波發(fā)射功率應(yīng)由大到小發(fā)射，幫助警犬聽到特定的超聲波命令后，能夠做出明顯的動作和表情，有助于訓(xùn)導(dǎo)員判斷及時(shí)進(jìn)行強(qiáng)化，為下一步建立特定條件反射的訓(xùn)練打好基礎(chǔ)。

（三）條件反射建立成功的標(biāo)準(zhǔn)

成功建立穩(wěn)定的條件反射的標(biāo)準(zhǔn)是訓(xùn)導(dǎo)員能脫離犬的視線范圍，其他人使用遙控器發(fā)射命令時(shí)犬也能準(zhǔn)確完成命令，達(dá)到人不隨犬、犬不挑人的目的。

訓(xùn)導(dǎo)員在犬視線范圍內(nèi)，穩(wěn)定地建立了條件反射，但當(dāng)訓(xùn)導(dǎo)員離開犬的視線范圍時(shí)，發(fā)出超聲波命令后犬可以做動作，這時(shí)才能達(dá)到犬不挑人的目的。

訓(xùn)練脫離視線范圍時(shí)，剛開始訓(xùn)導(dǎo)員不完全脫離犬視線，先用物體遮擋半個身體，訓(xùn)導(dǎo)員脫離犬視線一定要讓犬知道訓(xùn)導(dǎo)員消失的方向。直至訓(xùn)導(dǎo)員完全脫離警犬視線范圍，還能完成其他人發(fā)出的超聲波命令，這時(shí)才能確定條件反射達(dá)到穩(wěn)定。

（四）使用超聲波命令替換傳統(tǒng)口令和手勢命令

第一個超聲波命令訓(xùn)練的是“前來”科目，是利用犬與訓(xùn)導(dǎo)員的親和關(guān)系，在犬聽到超聲波命令時(shí)，使犬來到訓(xùn)導(dǎo)員面前便于強(qiáng)化，能降低犬對超聲波命令的抑制，增強(qiáng)犬對超聲波命令的捕捉能力。我們使用“前來”科目作為一個新的命令訓(xùn)練，用超聲波命令替換傳統(tǒng)口令，用手勢命令輔助訓(xùn)練的方法，每次發(fā)出超聲命令的同時(shí)做出前來的相應(yīng)手勢，但經(jīng)過一周近80次的訓(xùn)練，訓(xùn)練效果并不明顯，10頭警犬均沒有建立初步的“前來”條件反射。我們對此情況進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)使用傳統(tǒng)的訓(xùn)練方法重新建立條件反射，可能要比替換的方法建立條件反射快。重新建立條件反射時(shí)訓(xùn)導(dǎo)員可以在警犬正前方2米左右（不要離犬太遠(yuǎn)），按鍵同時(shí)采用刺激或誘導(dǎo)等手法輔助警犬完成命令動作，待警犬完成命令后立即進(jìn)行強(qiáng)化，在使用新方法訓(xùn)練的第12次時(shí)，犬有明顯反應(yīng)，第20次時(shí)，犬能在發(fā)出超聲波命令后自主完成條件反射。10頭犬在30次訓(xùn)練內(nèi)都建立了初步條件反射。這種方法對犬建立最初的條件反射非常有效。

（五）應(yīng)用科目的訓(xùn)練

訓(xùn)練要貼近實(shí)戰(zhàn)，要達(dá)到訓(xùn)導(dǎo)員不在警犬的視線內(nèi)，他人使用遙控設(shè)備發(fā)出命令，警犬也能準(zhǔn)確完成動作。

1.搜索科目的訓(xùn)練

訓(xùn)練搜索科目時(shí)，訓(xùn)導(dǎo)員令警犬左側(cè)坐或立，正面對著搜索形式，按下遙控器按鍵發(fā)出超聲波命令的同時(shí)，警犬會出現(xiàn)原地不動或觀望主人等情況，這時(shí)訓(xùn)導(dǎo)員使用誘導(dǎo)的方法提示警犬搜索。警犬完成超聲波“搜”的命令后，訓(xùn)導(dǎo)員立即強(qiáng)化。在經(jīng)過50次左右的訓(xùn)練后，警犬能主動做出正確動作。警犬能在訓(xùn)導(dǎo)員身邊完成搜的命令后，訓(xùn)導(dǎo)員逐漸增加與警犬之間的指揮距離，直至警犬看不到訓(xùn)導(dǎo)員還能正確完成命令為止。

2.撲咬科目的訓(xùn)練

使用已經(jīng)學(xué)會用口令“襲”控制撲咬科目的警犬，使警犬在訓(xùn)導(dǎo)員身邊臥或立，用牽引帶控制，助訓(xùn)員遠(yuǎn)距離挑釁警犬，訓(xùn)導(dǎo)員在發(fā)出超聲波命令前，警犬可能會做出前沖撲咬的動作，這時(shí)訓(xùn)導(dǎo)員使用禁止的方法，控制警犬不能隨意做出撲咬動作。在發(fā)出超聲波命令后，訓(xùn)導(dǎo)員要鼓勵警犬前沖撲咬，同時(shí)放松牽引帶，使警犬在前沖時(shí)牽引帶能脫離訓(xùn)導(dǎo)員的控制，警犬順利完成“襲”的命令后，訓(xùn)導(dǎo)員立即強(qiáng)化。多次訓(xùn)練后，訓(xùn)導(dǎo)員離開延緩中的警犬進(jìn)行遠(yuǎn)距離按鍵指揮警犬撲咬。

（六）犬區(qū)分訓(xùn)練的形式

在訓(xùn)練多個超聲波命令過程中，因訓(xùn)練的科目不同，導(dǎo)致訓(xùn)練的形式也有所不同，所以警犬容易在訓(xùn)練中區(qū)分不同形式來完成超聲波命令，而不是真正區(qū)分超聲波命令。例如：訓(xùn)練前來科目時(shí)，在前來科目的形式中擺放鑒別罐在警犬面前，警犬在面前有鑒別罐的時(shí)候很容易將超聲波“前來”的命令混淆為“搜索”的命令。這是因?yàn)榫趨^(qū)分這2個科目的訓(xùn)練形式，說明超聲波命令條件反射的建立不穩(wěn)定?？梢允褂媒档碗y度的方法，把區(qū)分2個命令的訓(xùn)練科目難度降到最低，刻意設(shè)置相同的訓(xùn)練環(huán)境和形式，使訓(xùn)練中只有超聲波命令不同，訓(xùn)導(dǎo)員的位置和警犬的位置都不變。還可以每訓(xùn)練一個超聲波命令換一個訓(xùn)練場地，使每次訓(xùn)練的環(huán)境和形式都不同，讓警犬找不到規(guī)律，只能依靠區(qū)分超聲波命令完成動作。

（七）超聲訓(xùn)練中的反復(fù)期

通過1年左右的時(shí)間對10頭不同品種的警犬進(jìn)行訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)每頭警犬在初步建立超聲波命令條件反射時(shí)，都會有一個反復(fù)期，也就是訓(xùn)練基本穩(wěn)定的警犬突然對2個以上超聲波命令混亂或在發(fā)出超聲波命令后，警犬不做任何動作，這時(shí)訓(xùn)導(dǎo)員要調(diào)整好自己的心態(tài)，重新給警犬建立信心。通過分析研究，我們認(rèn)為警犬可能是在主動接受這種新的訓(xùn)練模式，當(dāng)警犬在聽到命令后不做動作，應(yīng)該是在主動感受不同命令之間的區(qū)別，此時(shí)應(yīng)當(dāng)降低訓(xùn)練難度，幫助警犬正確完成命令來建立自信，同時(shí)穩(wěn)定已會的指令。

五、訓(xùn)練中常見的問題及解決辦法

（一）遙控器按鍵聲

犬的聽覺非常靈敏，能聽見遙控器機(jī)械按鍵聲，有時(shí)會根據(jù)按鍵的聲音做出動作，為了避免出現(xiàn)這種情況，一是可以給警犬制造干擾，超聲波設(shè)備的遙控器設(shè)置了一個沒有編制命令的按鍵，訓(xùn)導(dǎo)員可以不固定次數(shù)的按沒有命令的控制鍵，防止警犬根據(jù)按鍵的聲音做出動作；二是可以改進(jìn)遙控器，使用無聲按鍵的遙控器。

（二）訓(xùn)導(dǎo)員肢體動作和微表情

訓(xùn)導(dǎo)員的肢體動作和微表情，會給警犬帶來很強(qiáng)的暗示，在連續(xù)多次發(fā)出命令時(shí)訓(xùn)導(dǎo)員只是抖動一下手臂、皺一下眉都能引起警犬的注意，并根據(jù)這些小動作做出反應(yīng)。這時(shí)訓(xùn)導(dǎo)員可以側(cè)身或背身進(jìn)行訓(xùn)練，也可以通過助訓(xùn)員發(fā)出超聲波命令，減少訓(xùn)導(dǎo)員肢體動作和微表情對警犬的暗示。

（三）使犬盡量聽完整的超聲波命令

初期進(jìn)行超聲訓(xùn)練時(shí)，警犬容易出現(xiàn)剛聽到命令就做出動作的情況，由于超聲波命令在編制時(shí)是利用頻率和節(jié)奏的不同來區(qū)分不同命令，所以要完整感受命令中不同節(jié)奏，才能正確做出動作。讓警犬聽完整超聲波命令，對后期多個超聲波命令的區(qū)分有重要作用，只有把超聲波命令完整聽完，才能更容易區(qū)分每個超聲波命令。

（四）犬聽到超聲波命令不做動作

在犬的超聲波命令穩(wěn)定后，有時(shí)會出現(xiàn)犬雖然聽到命令，卻不做出反應(yīng)的情況。有可能是因?yàn)樽⒁饬Σ患?，命令沒有聽完整，也有可能是在區(qū)分命令。應(yīng)當(dāng)再給犬一次命令，訓(xùn)導(dǎo)員能夠確認(rèn)警犬完整聽到超聲波命令后，警犬仍沒有相應(yīng)動作時(shí)，需要使用刺激或誘導(dǎo)的方法幫助犬做出正確動作。

（五）超聲訓(xùn)練中的泛化現(xiàn)象

在超聲訓(xùn)練中，多次重復(fù)同一規(guī)律的命令，容易造成警犬對命令的泛化現(xiàn)象。即第一個命令完成后，警犬會按照曾經(jīng)多次訓(xùn)練的規(guī)律，做出第二、第三個命令。在訓(xùn)練中，應(yīng)該有意改變多個命令的組合方式，防止出現(xiàn)泛化現(xiàn)象。

（六）沒有發(fā)出命令犬就做出動作

通過分析認(rèn)為：一是犬渴望成功得到強(qiáng)化，試探性去做動作來得到訓(xùn)導(dǎo)員的獎勵，結(jié)束訓(xùn)練進(jìn)行玩耍；二是在超聲訓(xùn)練中每次令犬準(zhǔn)備到發(fā)出命令的時(shí)間相似，犬習(xí)慣于準(zhǔn)備好后的相同時(shí)間做出動作；三是泛化現(xiàn)象。遇到這樣的情況應(yīng)選擇不獎勵不懲罰，調(diào)整到初始位置后重新開始訓(xùn)練。讓犬明白對和錯的明顯區(qū)別，耐心等待命令。同時(shí)，訓(xùn)導(dǎo)員應(yīng)當(dāng)調(diào)整訓(xùn)練方法，避免上述問題的發(fā)生。