基于AI學(xué)習(xí)的軍校無人機(jī)課程培訓(xùn)方法

【摘要】現(xiàn)代軍事技術(shù)的快速發(fā)展，特別是無人機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，給軍事教育和培訓(xùn)帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。本文通過深入研究無人機(jī)技術(shù)與人工智能學(xué)習(xí)的結(jié)合，探討如何創(chuàng)新軍校無人機(jī)課程培訓(xùn)模式，提高學(xué)員的實(shí)戰(zhàn)能力和戰(zhàn)術(shù)素養(yǎng)，為軍事教育領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

【關(guān)鍵詞】AI學(xué)習(xí)|軍校|無人機(jī)課程|培訓(xùn)方法

現(xiàn)今，無人機(jī)技術(shù)已在軍事領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其在偵察、通信等方面展示出了巨大的潛力。人工智能技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用為軍校無人機(jī)課程培訓(xùn)帶來了新的可能性，通過引入人工智能學(xué)習(xí)算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)員學(xué)習(xí)過程的自動(dòng)監(jiān)控和個(gè)性化指導(dǎo)，提高培訓(xùn)質(zhì)量[1]。人工智能技術(shù)還可以用于無人機(jī)飛行數(shù)據(jù)的分析和模擬，幫助學(xué)員更好地掌握飛行技巧和戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用。開展基于AI學(xué)習(xí)的軍校無人機(jī)課程培訓(xùn)方法研究。將推動(dòng)軍校無人機(jī)課程培訓(xùn)與現(xiàn)代戰(zhàn)爭需求的緊密結(jié)合，為培養(yǎng)更優(yōu)秀的無人機(jī)操作員和指揮員提供技術(shù)支持和理論指導(dǎo)。

一、軍校無人機(jī)的使用特點(diǎn)

（一）采用真實(shí)的無人機(jī)機(jī)型

軍校無人機(jī)課程通常采用真實(shí)的無人機(jī)機(jī)型進(jìn)行培訓(xùn)，這樣可以確保學(xué)員們?cè)谟?xùn)練過程中熟悉和掌握各種不同無人機(jī)的操作技能。無人機(jī)的機(jī)型種類繁多，為了讓學(xué)員能夠適應(yīng)復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境，一些軍校采取了較為挑戰(zhàn)性的教學(xué)方式。例如，在國防科大智能科學(xué)學(xué)院開設(shè)的裝備制造綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中，畢業(yè)學(xué)員需要從零開始設(shè)計(jì)并制造無人機(jī)。在這個(gè)項(xiàng)目中，學(xué)員們不僅需要考慮無人機(jī)的基本設(shè)計(jì)要求，還需要考慮復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下的應(yīng)用場景。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，學(xué)員們還需要對(duì)無人機(jī)進(jìn)行減震和可折疊式設(shè)計(jì)，以便在實(shí)際應(yīng)用中更好地適應(yīng)各種環(huán)境和任務(wù)需求。通過采用真實(shí)的無人機(jī)機(jī)型進(jìn)行訓(xùn)練，學(xué)員們可以更好地理解無人機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，提升他們的操作技能和應(yīng)變能力。這種實(shí)踐性的培訓(xùn)方法不僅能夠增強(qiáng)學(xué)員們的實(shí)際操作能力，還能夠培養(yǎng)其解決問題的能力和創(chuàng)新思維。

（二）模擬真實(shí)的任務(wù)環(huán)境

軍校無人機(jī)的訓(xùn)練任務(wù)通常模擬真實(shí)的任務(wù)環(huán)境，如情報(bào)偵查、火力打擊、電子戰(zhàn)誘餌、空中預(yù)警、反導(dǎo)攔截、信號(hào)中繼等軍事任務(wù)，這些任務(wù)旨在培養(yǎng)學(xué)員們?cè)趶?fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下的任務(wù)規(guī)劃和執(zhí)行能力。通過模擬真實(shí)的任務(wù)環(huán)境，學(xué)員們能夠在虛擬的情境中接觸和應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的作戰(zhàn)任務(wù)，提升他們的軍事素養(yǎng)和應(yīng)變能力。在模擬的情報(bào)偵查任務(wù)中，學(xué)員們需要運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行偵察，獲取目標(biāo)區(qū)域的情報(bào)信息并及時(shí)傳回指揮部，為后續(xù)作戰(zhàn)決策提供支持。在火力打擊任務(wù)中，學(xué)員們需要準(zhǔn)確標(biāo)定目標(biāo)位置、選擇合適的武器裝備，并進(jìn)行精準(zhǔn)打擊，展現(xiàn)出優(yōu)秀的作戰(zhàn)技能和指揮能力。電子戰(zhàn)誘餌任務(wù)則考驗(yàn)學(xué)員對(duì)電子對(duì)抗的理解和應(yīng)用能力[2]，通過模擬電子對(duì)抗環(huán)境，訓(xùn)練學(xué)員們應(yīng)對(duì)敵方干擾和保障通信的能力。此外，空中預(yù)警任務(wù)要求學(xué)員們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在威脅并進(jìn)行預(yù)警，保障友軍安全；反導(dǎo)攔截任務(wù)則考驗(yàn)學(xué)員的快速反應(yīng)和攔截技能，確保友軍免受導(dǎo)彈攻擊。信號(hào)中繼任務(wù)則要求學(xué)員能夠搭建信號(hào)傳輸鏈路，保障通信暢通，提高指揮效率。

（三）采用先進(jìn)的訓(xùn)練技術(shù)

軍校無人機(jī)的訓(xùn)練技術(shù)通常采用先進(jìn)的模擬技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以提高訓(xùn)練的真實(shí)性和效率。例如，陸軍工程大學(xué)石家莊校區(qū)開展無人機(jī)實(shí)戰(zhàn)化飛行訓(xùn)練，共有5種機(jī)型、9架次無人機(jī)參與任務(wù)，其中3種機(jī)型8架次為接裝首飛，1種機(jī)型首次實(shí)現(xiàn)夜間飛行。這種先進(jìn)的訓(xùn)練技術(shù)在軍校無人機(jī)培訓(xùn)中扮演著關(guān)鍵角色，為學(xué)員提供了更加真實(shí)、接近實(shí)戰(zhàn)的訓(xùn)練環(huán)境。模擬技術(shù)的運(yùn)用使得學(xué)員能夠在相對(duì)安全的環(huán)境中體驗(yàn)復(fù)雜的飛行操作和應(yīng)急處理，提高了訓(xùn)練的安全性和效率。通過模擬真實(shí)的任務(wù)環(huán)境，學(xué)員可以在仿真場景中練習(xí)飛行技能、應(yīng)對(duì)突發(fā)情況和執(zhí)行任務(wù)，從而增強(qiáng)他們的實(shí)戰(zhàn)能力和應(yīng)變能力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入則使得學(xué)員可以身臨其境地感受飛行操作，提升了訓(xùn)練的沉浸感和真實(shí)感，有助于加深學(xué)員對(duì)飛行操作的理解和掌握。

二、AI在無人機(jī)課程中的實(shí)踐應(yīng)用

導(dǎo)航和路徑規(guī)劃。AI技術(shù)可以幫助無人機(jī)實(shí)現(xiàn)智能路徑規(guī)劃，根據(jù)環(huán)境信息和任務(wù)要求有效規(guī)劃飛行路徑，確保飛行安全和效率。例如，科羅拉多大學(xué)的系統(tǒng)可以幫助機(jī)器人找到行走路徑的方向，利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法等技術(shù)指導(dǎo)四軸飛行器導(dǎo)航。

目標(biāo)檢測和跟蹤。通過AI技術(shù)，無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的自動(dòng)檢測和跟蹤，提高任務(wù)執(zhí)行的準(zhǔn)確性和效率，同時(shí)降低人為干預(yù)的需求，使得無人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下也能夠穩(wěn)定執(zhí)行任務(wù)。例如，加州大學(xué)伯克利分校的研究團(tuán)隊(duì)提出了一種混合深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，該算法將指導(dǎo)四軸飛行器導(dǎo)航的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起。

自主飛行控制。利用AI技術(shù)，無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更加智能化的飛行控制，增強(qiáng)其在各種復(fù)雜環(huán)境下的適應(yīng)能力和飛行穩(wěn)定性，提高任務(wù)執(zhí)行的成功率。

圖像識(shí)別和目標(biāo)識(shí)別。通過AI技術(shù)無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像信息的快速識(shí)別和目標(biāo)的準(zhǔn)確定位，幫助無人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)更加精準(zhǔn)地識(shí)別目標(biāo)，提高任務(wù)執(zhí)行的效率和準(zhǔn)確性。例如，在無人機(jī)飛行中，可以通過圖像識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)障礙物的識(shí)別和規(guī)避。

數(shù)據(jù)分析和可視化。借助AI技術(shù)可以對(duì)無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和可視化處理，為教學(xué)和訓(xùn)練提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，幫助學(xué)員更好地理解無人機(jī)的運(yùn)行機(jī)制和任務(wù)執(zhí)行過程。例如，可以通過深度學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)飛行數(shù)據(jù)的分析和可視化，從而更好地理解無人機(jī)的飛行狀態(tài)和性能。

三、基于AI學(xué)習(xí)的軍校無人機(jī)課程培訓(xùn)方法

（一）創(chuàng)設(shè)無人機(jī)實(shí)戰(zhàn)模擬場景

利用AI技術(shù)搭建虛擬訓(xùn)練環(huán)境，可以為軍校無人機(jī)課程培訓(xùn)提供更加逼真的實(shí)戰(zhàn)模擬場景。在這樣的環(huán)境中，學(xué)生可以接觸到各種模擬任務(wù)，包括偵查、投彈打擊、空對(duì)地打擊等作戰(zhàn)場景，從而提升他們的操作技巧和戰(zhàn)術(shù)策略。在虛擬訓(xùn)練環(huán)境中，可以通過AI技術(shù)精確模擬各種地形，包括平原、山地、沙漠等不同地貌，并根據(jù)實(shí)際戰(zhàn)場環(huán)境設(shè)定不同的天氣條件，如晴天、陰天、雨天等，以增加訓(xùn)練的多樣性和挑戰(zhàn)性。這樣的設(shè)置可以讓學(xué)生在模擬環(huán)境中面對(duì)各種復(fù)雜情況，并學(xué)會(huì)應(yīng)對(duì)不同地形和天氣條件下的飛行技巧和應(yīng)急處理能力。虛擬訓(xùn)練環(huán)境還可以通過AI技術(shù)模擬敵方目標(biāo)，包括敵方無人機(jī)、地面目標(biāo)等，讓學(xué)生在模擬實(shí)戰(zhàn)中進(jìn)行偵查和打擊訓(xùn)練。

（二）利用AI技術(shù)進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)分析

AI系統(tǒng)能夠從學(xué)員的訓(xùn)練表現(xiàn)中提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，包括飛行路徑、動(dòng)作執(zhí)行、反應(yīng)時(shí)間等方面的信息。這些數(shù)據(jù)可以通過算法進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，生成詳細(xì)的分析報(bào)告。在實(shí)戰(zhàn)模擬中，AI技術(shù)能夠幫助識(shí)別學(xué)員的優(yōu)勢和不足之處，通過對(duì)比學(xué)員的表現(xiàn)與優(yōu)秀飛行員的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)可以指出學(xué)員在哪些方面需要改進(jìn)，并提供個(gè)性化的指導(dǎo)建議。例如，針對(duì)某一任務(wù)中的飛行動(dòng)作，系統(tǒng)可以分析學(xué)員的執(zhí)行情況，指出存在的問題并提出改進(jìn)措施，幫助學(xué)員提升技能水平。AI技術(shù)還能輔助決策和優(yōu)化戰(zhàn)術(shù)。通過模擬不同戰(zhàn)術(shù)方案的執(zhí)行效果，系統(tǒng)可以為學(xué)員提供多樣化的戰(zhàn)術(shù)選擇，并預(yù)測不同戰(zhàn)術(shù)方案的可能結(jié)果。

（三）利用AI技術(shù)進(jìn)行無人機(jī)訓(xùn)練評(píng)估

AI技術(shù)可以在訓(xùn)練過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測學(xué)員的表現(xiàn)，比如姿態(tài)控制、飛行路徑規(guī)劃等方面的行為。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，AI可以生成針對(duì)個(gè)體學(xué)員的訓(xùn)練反饋，指出學(xué)員在操作中存在的問題，并提供相應(yīng)的改進(jìn)建議。這種實(shí)時(shí)的個(gè)性化反饋不僅有助于學(xué)員及時(shí)糾正錯(cuò)誤，還可以提高訓(xùn)練效率，讓學(xué)員更快地提升無人機(jī)操作技能。AI可以根據(jù)學(xué)員的表現(xiàn)數(shù)據(jù)分析出最有效的訓(xùn)練路徑和方法，為教師提供指導(dǎo)意見，幫助他們更好地調(diào)整課程內(nèi)容和教學(xué)方式，以實(shí)現(xiàn)最佳的教學(xué)效果。通過AI技術(shù)的應(yīng)用，軍校無人機(jī)課程的培訓(xùn)方法將更加科學(xué)、高效，有助于提升學(xué)員的無人機(jī)操作技能水平，推動(dòng)軍校無人機(jī)課程的進(jìn)一步發(fā)展。

四、結(jié)語

在現(xiàn)代軍事背景下，無人機(jī)在偵察、目標(biāo)打擊、情報(bào)收集等方面的作用日益凸顯。軍校作為培養(yǎng)未來軍事人才的重要陣地，需要不斷優(yōu)化課程設(shè)置和培訓(xùn)方法，以適應(yīng)戰(zhàn)爭形勢的發(fā)展。通過引入AI學(xué)習(xí)可以更好地模擬實(shí)戰(zhàn)情景，增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)對(duì)能力和戰(zhàn)術(shù)意識(shí)，有助于培養(yǎng)優(yōu)秀的無人機(jī)操作員和指揮員。AI學(xué)習(xí)在軍校無人機(jī)課程培訓(xùn)中的實(shí)踐應(yīng)用，有助于探索人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用前景，為未來教育教學(xué)提供新的思路。中國軍轉(zhuǎn)民

參考文獻(xiàn)

[1]朱雅玲，周錦，趙健宇，等.面向成果導(dǎo)向教育的軍校無人機(jī)專業(yè)第二課堂教學(xué)[J].空天預(yù)警研究學(xué)報(bào)，2023，37（03）：223-226.

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（作者簡介：祝嘉旋，武警警官學(xué)院訓(xùn)練基地，講師，本科，研究方向?yàn)榻逃虒W(xué)）