小型無人機(jī)空地勤培訓(xùn)教材編制方法研究

蒿思哲，金 安

（1.航空工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計研究所，陜西 西安 710089；2.中航西飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710089）

無人機(jī)（Unmanned Aerial Vehicles，UAV）即無人駕駛飛機(jī)，由無線電遙控設(shè)備或自身程序控制，各國都開始重視無人機(jī)和地面站的研發(fā)[1]。近年來，無人機(jī)制造技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛、應(yīng)用環(huán)境越來越復(fù)雜，使得無人駕駛飛機(jī)的控制過程相當(dāng)復(fù)雜，對控制者的要求很高[2-4]，導(dǎo)致操控技術(shù)人員供不應(yīng)求。無人機(jī)行業(yè)屬于多學(xué)科專業(yè)，技術(shù)人員需具備飛行器原理、無線電子技術(shù)、機(jī)械制造等專業(yè)知識，因此，培養(yǎng)、建設(shè)一支可持續(xù)的高素質(zhì)操控人才隊伍顯得尤為重要[5]。本文對技術(shù)人員的培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行深入討論，研究如何編寫一套內(nèi)容全面的培訓(xùn)教材。

1 培訓(xùn)前期準(zhǔn)備工作

1.1 確定培訓(xùn)對象

無人機(jī)的培訓(xùn)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(fù)責(zé)飛行監(jiān)控、任務(wù)監(jiān)控和鏈路監(jiān)控工作。（2）地勤人員，即地勤維護(hù)人員，對飛機(jī)和地面站進(jìn)行入場維護(hù)、定期檢查、故障診斷和排除等工作。

1.2 培訓(xùn)目的

（1）空勤人員學(xué)習(xí)教材后，能夠了解無人機(jī)系統(tǒng)的組成和性能，熟悉無人機(jī)的飛行控制與管理系統(tǒng)、飛行操縱系統(tǒng)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(jī)和測控地面站設(shè)備的維護(hù)、保障、排除故障等系統(tǒng)，熟悉保障設(shè)備的使用維護(hù)方法。

2 教材編制

2.1 培訓(xùn)教材的組成

無人機(jī)培訓(xùn)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(jī)培訓(xùn)教材組成

2.2 編寫原則

培訓(xùn)教材內(nèi)容涵蓋空地勤培訓(xùn)內(nèi)容，既要滿足空勤人員學(xué)習(xí)需求，也要滿足地勤人員學(xué)習(xí)需求。教材中關(guān)于空勤部分的內(nèi)容應(yīng)側(cè)重操作程序，包含準(zhǔn)確的實物圖片、詳細(xì)的文字說明，使空勤人員易于理解和掌握。地勤部分的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)實際操作過程，重點描述飛機(jī)發(fā)生故障時的現(xiàn)象、解決方案，避免不必要的技術(shù)參數(shù)。

2.3 正文結(jié)構(gòu)

無人機(jī)系統(tǒng)是由眾多分系統(tǒng)綜合集成的大系統(tǒng)[6-7]，一般分為動力系統(tǒng)、航電控制、起落架系統(tǒng)、照明等。培訓(xùn)教材一共分為17章，第一章為無人機(jī)系統(tǒng)概述，第2—4章主講飛機(jī)構(gòu)型，第5—14章為飛機(jī)系統(tǒng)詳細(xì)介紹，第15章講解地面控制站，第16章講解應(yīng)急程序，第17章介紹保障設(shè)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(jī)培訓(xùn)教材編制時應(yīng)注意以下幾點：（1）技術(shù)狀態(tài)正確。（2）文字描述準(zhǔn)確、恰當(dāng)，邏輯清晰。（3）各項指標(biāo)、數(shù)據(jù)、圖樣正確。（4）內(nèi)容全面。（5）教材中圖、文應(yīng)盡可能結(jié)合在一起，以避免圖文分離。

2.4.2 飛機(jī)系統(tǒng)編制要求

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

2.4.3 移動式地面監(jiān)控站編制要求

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

表1 無人機(jī)培訓(xùn)教材章節(jié)要求

2.5 其他要求

2.5.1 插圖繪制原則

（1）在培訓(xùn)教材中，除需進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臄⑹鐾?，還應(yīng)采用適量的實物插圖，以便受訓(xùn)人員了解相關(guān)系統(tǒng)、操作程序及其性能。

（2）插圖繪制應(yīng)以簡單、清晰為原則。繪制的插圖在視覺上應(yīng)真實、直觀，必要時，可加入相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。培訓(xùn)教材中關(guān)于飛機(jī)性能部分的描述應(yīng)使用曲線或表格形式的性能圖。

（3）培訓(xùn)教材中應(yīng)盡量采用豎版插圖，可采用彩色和照片插圖。

（4）培訓(xùn)教材中使用的性能圖應(yīng)給出選擇的坐標(biāo)比例和參數(shù)的增量，以便使用者能夠迅速、準(zhǔn)確地查取所需的性能數(shù)據(jù)。性能圖應(yīng)正確標(biāo)出各有關(guān)參數(shù)的計量單位。采用的單位制應(yīng)與飛機(jī)上安裝的各種儀表所采用的單位制一一對應(yīng)。

2.5.2 警示語要求

為引起操縱人員注意、避免失誤，培訓(xùn)教材中引用“警告”“注意”“注”的描述性文字。（1）“警告”：若不遵照執(zhí)行，可能導(dǎo)致人員傷亡的操作程序。（2）“注意”：若不遵照執(zhí)行，可能導(dǎo)致設(shè)備損壞的操作程序。（3）“注”：對有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行提示，以便引起注意。

3 結(jié)語

本文從無人機(jī)培訓(xùn)對象出發(fā)，綜合考慮空勤人員和地勤人員的培訓(xùn)需求，提出培訓(xùn)教材章節(jié)編寫重點內(nèi)容，提高培訓(xùn)教材編寫質(zhì)量，以期經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn)教材培養(yǎng)出高飛行控制能力與精湛技術(shù)的無人機(jī)技術(shù)人員。