于汝清
利用“犬载监控设备”对工作犬进行“非视距”指挥的研究
于汝清
在某些特定案件以及特定场所,人员不便进入的地区可以利用工作犬进行相应的作业,而达到救援,解救人质,排除隐患重要作用。但是随之而来的问题是,毕竟犬是一种动物,它不能及时地反馈及处理事故或者案件现场的信息,我们就需要一个相应的指挥者来指导工作犬进行工作。“犬载监控设备”就是在这样的前提下诞生的一套具有高科技的监控指导设备。
“犬载监控设备”是一套先进的可用于工作犬训练和使用的科学仪器,它是通过训犬员利用了该设备仪器可以实现对工作犬进行“非视距”(是指训犬员不在工作犬视野范围内的一种空间距离)指挥,同时进行勘察,搜索等作业能力的装备。利用工作犬携带“犬载监控设备”进入现场后,指导工作犬完成相应工作,并且为下一步现场指挥人员的工作部署提供有利信息。它可以在一切具有危险性的场所进行应用,比如在劫持人质案件中,利用工作犬携带“犬载监控设备”进入现场,首先会反馈给指挥人员劫匪以及人质的身体、情绪等状况,然后指挥者在收到相应信息后,根据具体情况进行下一步的工作安排,决定是否利用工作犬解救人质或者对劫持者进行制服,这样不仅避免警方人员与劫匪正面交锋时使劫匪产生情绪波动对人质生命安全产生威胁,同时也避免了不必要的伤亡。又如,在煤矿瓦斯爆炸现场,救援人员不便进入一些塌方或存在严重安全隐患的区域,而工作犬却很容易进入,这样通过工作犬进入携带一些食物衣物等保障受困人员生命的物资,同时也会反馈所进入区域的信息,为下一步营救工作的开展奠定基础。
上面所提到的都是利用工作犬携带“犬载监控设备”进入一些人员不便靠近的场所而进行作业的用途,可见犬载监控设备对于处理某些灾害事故以及侦破特定案件的重要性。但是如何才能发挥工作犬这一重要用途,怎样能在“非视距”的情况下指挥工作犬能够准确无误的进入场所完成相应的作业能力,这就是本文所要解决的问题:利用“犬载监控设备”对工作犬进行“非视距”指挥的研究,只有工作犬在“非视距”的情况下,通过相应的设备仪器,训犬员指挥自己的工作犬完成相应的作业,在完成本文的同时,会形成一套针对工作犬携带“犬载监控设备”时,对工作犬进行“非视距”指挥的训练方法。
“犬载监控设备”是一套能遥控指挥工作犬先行进入各种人所无法接近或进入的危险区域,通过工作犬装备将现场的影音及数据实时传输给训犬员、特警和指挥车等,为指挥者的决策提供依据,同时对特警和工作犬遥控下达指令,实现“非视距”指挥,提高了工作犬的作战范围和作战能力,更有效地完成搜索、巡逻、追踪、警戒、押解、人质解救、救灾抢险等各种突发事件的作战任务。
该系统由车载系统、手持系统及犬载系统组成。(见图1)
(一)犬载监控设备的功能特点
1.技术领先
现代生物智能与无线通信、计算机智能机器人等技术相融合。
2.模块化
系统采用模块化的设计,可自由组合,根据所接受任务的具体性质给工作犬装备相应的设备和系统。
3.微型攻击性武器
根据执行任务的不同给工作犬配备不同的微型攻击性武器。
4.“非视距”指挥
应用于结构复杂的不明区域或危险地带,实现远距离、“非视距”作战指挥,有效降低了人员在执行任务时的危险系数。
5.高可靠性
高可靠性,体积小、重量轻,采用高性能单片处理器,外围电路少,可靠性高,故障率低。
6.加密数字化存储
该系统可以将影音数据进行加密数字化存储,以备事后分析和总结。
(二)“非视距”指挥能解决的问题
图1
“非视距”指挥,即在工作犬和带犬民警分离的情况下以及工作犬看不到时,对工作犬进行指挥完成各项作业。传统的工作犬训练和使用都是训犬员直接通过口令、手势等方式来指挥进行的。因此,训犬员对犬的指挥,只能局限在犬能看到训犬员的手势,或听到其声音的前提下完成的。但在公安工作中,如搜捕、追踪、守候、远距离指挥,尤其在对付暴力犯罪等方面,训犬员发出命令时极易暴露目标,或在犬远距离时不能接受到指令,从而制约了工作犬作用的更好发挥,甚至造成不必要的人员伤亡。“非视距”指挥可以在一些结构复杂的不明区域或者危险地带,例如震后场所,火灾后现场,瓦斯爆炸现场,爆炸现场以及排雷现场等的应用,可以实现“非视距”作战指挥,通过设备所反映给指挥人员的信息进行下一步的工作部署,并且大大降低了工作人员在执行任务时的危险系数,减少了二次伤亡。
(三)国内外对于相关犬载监控设备的研究状况以及应用前景
1.国外的研究状况
(1)美国的研究状况
1982年,美国军方首先研制出远距离指挥犬的遥控器及其训练方法,这种装置和训练方法,其训练效果与传统的训练军犬方法相比,更加简便易行。目前,美国的工作犬训练部门也已经广泛应用了远距离指挥工作犬的遥控器和训练方法。
(2)英国的研究状况
在英国的诺林伯利亚(Northumbria),拥有一支新装备工作犬部队,这些工作犬装备了最先进的无线摄像头,可以替代人去执行一些危险的任务,比如进入危险的大楼、追击极度危险的犯罪分子等。同时英国警察还为工作犬配备微型摄像、和通信设备,使其成为“特种工作犬战士”。
(3)德国的研究状况
2005年,德国警方为其特种工作犬佩戴微型摄像机,以代替他们进入危险的建筑物进行搜寻,并将工作犬拍摄到的图片发回来进行研究。
这种名叫Fido的摄像系统由安在轻便的头套上的一个微型摄像机和无线传送器组成。微型摄像机足够小,又足够亮,可以轻松地戴在工作犬头上,便于查找嫌疑犯。有红外光,即便在夜间的情况下,也能正常拍摄。
2.国内的研究状况
“犬载监控设备”已经作为一项课题研究申报公安部,现在已经通过此项课题,制作出此项设备并且在黑龙江省警犬训练基地进行实践应用。在2008年北京奥运会之前黑龙江省选送21头工作犬到北京参加集训,其中一头名字叫做“麦克”的德国牧羊犬作为“无线遥控指挥系统”的教学犬在北京进行教学实践,麦克的任务就是展示公安部的课题研究发明专利——“工作犬无线遥控指挥系统”,并把这项技术传授给其他参加集训的工作犬。全副武装的麦克就是一个移动信号站:头顶着摄像镜头,身上背着无线发射器和接收器,一旦遇到民警无法进入的危险区域,麦克就能独立深入并进行侦察,所有摄像头记录的影像和声音都能同步传到指挥者的眼前,指挥者就可以通过这些资料,分析、判断现场情况,对工作犬遥控下达指令。
在哈尔滨大学生冬季运动会上,黑龙江省警犬训练基地同样派出了携带有“犬载监控设备”的工作犬在运动会上执行安保等重要工作。
在中国2010年上海世界博览会上,工作犬同样通过携带“犬载监 控设备”在世博会各种场馆、机场等要害部位进行安检搜爆工作。
(一)训练程序
1.“犬载监控设备”的适应阶段
第一步:选择一头具有良好警用性能的工作犬进行训练,给这头工作犬配备一套与犬载监控设备尺寸大小一致的工作犬用马甲。
第二步:在训犬员的帮助下将马甲穿到工作犬身上,使其先对马甲进行适应。
第三步:与犬做游戏,带领犬进行玩耍、散放犬,使其放松并且逐步忘掉其身上穿的马甲,在适应马甲的基础上进行服从科目的练习,并注意观察犬的状态,避免产生抑制现象。
第四步:在犬适应马甲以及能做出相应服从科目的训练后给犬所穿马甲进行负重,循序渐进,先加少量的重量然后逐渐加大重量,最后的重量将与实际的犬载监控设备的重量一致,在负重的过程中穿插重复完成第三步。这样,经过一段时间的训练,犬对设备产生了适应能力,并且能携带犬载监控设备完成一些服从科目的训练。
2.工作犬携带“犬载监控设备”进行远距离服从科目的训练
第一步:工作犬携带装备,训犬员在其身边进行引导,调引,将工作犬达到最佳兴奋状态后,在工作犬正面近距离内进行服从科目的操作,通过训犬员本身的语音和所携带的便携式指令语音发射机将语音传送到工作犬所携带的耳麦中,产生声音效果,并加以手势对工作犬进行操作,完成坐、卧、立、吠叫、前来等服从科目。
第二步:在工作犬正面稍远距离进行服从科目的操作,仍然是通过训犬员本身的语音和训犬员所携带的便携式指令语音发射机将语音传送到工作犬所携带的耳麦中,产生声音效果,并加以手势对工作犬进行操作,这时训犬员本身的语音音量应从大到小,主要让工作犬注意从耳麦发出的声音。
第三步:在工作犬正面远距离进行服从科目的操作,通过训犬员所携带的便携式指令语音发射机将语音传送到工作犬所携带的耳麦中,产生声音效果,并加以手势对工作犬进行操作,这时训犬员本身的语音应稍小一些,是工作犬从耳麦发出声音较大。
第四步:工作犬在适应前面的训练后,应在此基础上去除掉手势操作,这时工作犬会表现出不自然,东张西望,不知所措的状况,此时应缩短距离,在近距离的地点对工作犬进行服从科目训练,配合以训犬员本身发出的声音和设备的声音进行训练。
第五步:在工作犬正面稍远距离进行服从科目的操作,这时仍然是通过训犬员所携带的便携式指令语音发射机将语音传送到工作犬所携带的耳麦中,产生声音效果,不配合手势操作,但此时训犬员的声音音量应逐渐降低,是工作犬注意到从耳麦发出的声音。
第六步:在工作犬正面远距离进行服从科目的操作,通过训犬员所携带的便携式指令语音发射机将语音传送到工作犬所携带的耳麦中,产生声音效果,不配合手势,但是利用追踪长绳对犬加以控制,使其完成服从训练科目。
3.工作犬携带“犬载监控设备”进行“非视距”科目的训练
第一步:需要一名助训员来完成训练,训犬员藏到树后或者建筑物的后面,通过便携式指令语音发射机将语音传送到工作犬所携带的耳麦中,产生声音效果,工作犬听从指令后完成相应的服从科目,这时工作犬可能会出现一些不自然的状况,东张西望,助训员要在此时帮助工作犬完成相应动作,在完成动作的时候及时通过对讲机告诉训犬员工作犬完成情况,并及时抛球、训犬员口头奖励等强化工作犬。
第二步:训犬员藏到建筑物内,助训员放工作犬,此时训犬员通过语音发射机对工作犬下达“搜”的口令,让工作犬进入建筑物内搜寻主人。搜索到时训犬员及时奖励抚拍工作犬。
第三步:助训员藏到建筑物内后,训犬员放工作犬进入建筑物内,训犬员在建筑物外通过语音发射机对工作犬下达“搜”的口令,让工作犬在建筑物内搜寻助训员,在搜寻到助训员后,助训员拿出犬感兴趣的物品及时奖励工作犬。同时通过对讲机告诉训犬员工作犬完成情况,训犬员通过设备口令奖励工作犬。
(二)训练内容和方法
主要采取的是循序渐进的方法,即在工作犬携带装备的时候先近距离指挥工作犬,通过训犬员本身的口令外加通过设备仪器发出的口令传到工作犬携带的耳麦中并加以手势进行训练,然后逐渐拉大距离,使训犬员本身口令逐渐减小,犬注意耳麦发出的口令和手势完成科目训练。
在到一定的距离之后使工作犬只能听到耳麦发出的声音和训犬员的手势动作完成科目训练,然后手势也去掉,只从耳麦发出声音,此时工作犬可能不配合,这种情况下再拉近距离使得工作犬能够听到训犬员本身的语音,在工作犬适应设备的声音后再逐渐加大距离,最后使工作犬只能听到从设备中发出的声音口令完成相应的科目。
在完成远距离指挥后,进行“非视距”指挥的训练,即训犬员藏到工作犬看不到的地方后,通过本身设备的语音发射机对工作犬下达口令,此时助训员配合训犬员,看到工作犬没完成动作要帮助完成,完成后通过对讲机告诉训犬员并及时奖励工作犬。
1.服从性科目“非视距”指挥的训练方法
工作犬的服从能力是在处置室内劫持人质案件中必备的一种能力。服从能力是训犬员指挥犬顺利完成任务的重要保障。在处置室内劫持人质案件中的服从能力,需要在常规服从能力的基础上提高一个层次,也就是需要工作犬能够通过仪器的音频信号来完成服从行为。其中服从能力主要体现在犬能够在音频信号的刺激下听从指挥,并做出向左移动、向右移动、前进、后退、坐、卧、立、延缓等基本能力。
(1) 坐、卧、立的训练
方法一:音频传送远程控制法。开始训练时侧重使用声音对工作犬服从能力训练,在近距离下口令进行服从训练比较稳定之后,给工作犬带上音频传送仪器,首先在近距离的时候训犬员发出的声音与音频仪器同时作用到犬身上,多次训练让犬对训犬员口令的声音与音频仪器中的声音建立联系。然后逐渐拉大距离,在30米左右可以使用仪器与手势同时控制犬,最后达到使犬能够通过音频仪器来完成动作。这样逐步过渡到工作犬在训犬员“非视距”的情况下通过设备操作工作犬完成服从科目的训练。
方法二:助训员辅助法。即在近距离工作犬完成科目的前提下,训犬员在远距离和“非视距”的情况下,通过设备下达口令,使犬完成相应的动作,如果工作犬不能顺利完成,助训员要辅助工作犬完成,如果工作犬能顺利完成,则助训员要及时强化并通过给予小球或者工作犬感兴趣的东西来奖励工作犬。
(2) 前进的训练
方法一:由近及远法。即训犬员在工作犬身边时通过训犬员本身的语音和便携式指令语音发射机将语音传送到工作犬所携带的耳麦中,让工作犬同时听到两种“前进”口令,工作犬在完成科目后,训犬员与工作犬逐渐拉开距离,最后在工作犬看不到地方,只通过设备发出口令让工作犬完成前进科目。
方法二:助训员协助法。训犬员在“非视距”的情况下,通过设备指挥工作犬,助训员在工作犬身边协助工作犬根据口令完成动作,完成时助训员及时奖励、强化工作犬,工作犬没有完成时,助训员辅助工作犬完成,并奖励。
2.工作犬使用类科目“非视距”指挥的训练方法
(1) 搜索的训练
方法一:自然过渡法。在室内搜索时,训犬员在工作犬身边下达“搜”的口令,同时工作犬也能够听到从设备发出的口令进行搜索,当犬适应口令以后,训犬员逐渐与工作犬拉开距离直到训犬员在室外时只通过设备发出口令指挥工作犬完成搜索科目。
方法二:助训员调引法。助训员在进入室内前调引犬,调引方法可以根据犬的猎取欲、食欲充分调引,待犬产生兴奋后,训犬员指挥犬进入室内。待犬找到助训员后,助训员立即满足犬的猎取欲或食欲来强化犬。在一定重复训练次数后,犬会形成在室内积极搜索人的能力。
(2) 追踪并在终点进行扑咬的训练
起初训犬员在工作犬身边,在起点对犬下达“嗅嗅”口令,工作犬嗅过后,再下达“踪”的口令,保证工作犬所听到口令是同时从训犬员本身和设备发出的两种声音,然后工作犬按照所追踪的迹线,进行追踪作业,在终点发现目标,即携带护袖的助训员时,同时下达“袭”的口令让工作犬对目标进行扑咬。当工作犬适应设备所发出的声音后,训犬员可以不跟随工作犬,让工作犬独立完成,并通过工作犬所携带装备上的摄像头及时发现情况,在终点发现目标后,锁定目标进行扑咬。
(三)训练条件的准备
1.挑选出一条优秀的能很好的完成服从等科目的工作犬进行训练。
2.调试设备,使犬载监控设备适合所挑选出的工作犬携带。
3.需要有助训员来协助训犬员完成相应的训练任务。
4.适合工作犬训练的安静环境。
5.牵引带,奖励用小球,追踪长绳,对讲机。
(四)训练中的注意事项
1.在工作犬对装备的适应中,以及当工作犬对于从设备发出的口令抑制的时候,应注意调引犬的积极性,使犬尽快适应设备,对设备感兴趣,在娱乐中忘掉设备,并且对于从设备所发出的指令能够很好的完成。
2.在训练中要注意循序渐进,根据工作犬的客观规律分阶段、有步骤、由简单到复杂,逐步过渡的能力培养过程,即从近距离到远距离再到“非视距”这样的过程来进行训练。同时要依据对工作犬进行“非视距”指挥能力的形成规律、特点、距离的远近、内容的难易程度和相互关系,坚持先易后难、由简单到复杂、循序渐进地进行训练。
3.工作犬训练过程中,要不断巩固犬在之前形成的能力,在巩固的基础上增加训练的内容和难度,提高工作犬作业能力,要适时不断地进行复习,在巩固已形成的能力的基础上,进行新的能力培养和训练,避免一种新能力的形成导致原有能力的消退。
4.在工作犬训练过程中,必须始终坚持为实战服务的原则。利用“犬载监控设备”对工作犬进行“非视距”指挥的研究是一项应用广泛,实战能力强的科学研究,训练中必须针对“犬载监控设备”所能应用的范围内进行操作,使训练更加注重实效。
(一)犬在“犬载监控设备”适应阶段的表现
起初,在工作犬穿戴一个与“犬载监控设备”等比例的马甲时,工作犬出现了不适应的状态,具体表现为被动,消极,不兴奋,总是时不时的用爪子去扒身上的马甲,想脱掉,并且犬的服从科目完成缓慢,嗅认不积极,反映不迅速,这时通过及时调引并带领工作犬进行玩耍等消除犬这种被动状态,使工作犬忘记身上所穿的“马甲”。在适应马甲并逐步对马甲进行负重后,工作犬起初运动不积极,缓慢,可能是由于负重的原因,在经过调引后,工作犬能达到正常的状态。并在重量达到“犬载监控设备”的时候,能很好的完成服从,搜索等科目。
(二)出现的问题
在进行“非视距”指挥工作犬服从科目训练中,犬做动作缓慢,表现犹豫不决,这是因为使用音频传送时,虽然音频接受器贴至犬的耳壁内,但仍有杂音存在影响犬的准确听从命令。而且由于音频传送设备贴至犬的耳壁内,犬对音频传送的声音不能很好的适应,所以需要一个较长的时间去适应仪器设备。
在室内进行“非视距”搜索时,没有训犬员,当工作犬搜索到所求物品时应该如何加以奖励。
犬载监控设备在刑事案件侦查,爆炸案现场的勘察,自然灾害事故后现场的搜救以及排雷、勘探等领域的用途进行了初步的验证。证明在各种人员不宜接近的场所中应首先考虑到运用该设备去解决问题,也说明了“犬载监控设备”在以后众多复杂的案件现场以及搜救现场的应用前景十分广泛。
但是,现在我国的“犬载监控设备”还处于初级阶段,科研水平还应不断提升。
(一)因为各品种的犬在个体上存在巨大的差异,所以在选择为工作犬配发的装备过程中,应该根据犬的具体神经类型为不同种工作犬配发不同功能型号的“犬载监控设备”。
(二)“犬载监控设备”是一项具有先进科学的仪器,造价较高,所以在选择工作犬上,保证工作犬的兴奋性的同时,在训练过程中要增加延缓的训练,避免工作犬过于兴奋而导致设备的损坏,同时,工作犬过于兴奋后也不适合训练。
(三)“犬载监控设备”是一套高端的仪器设备,但是是仪器就会出现误差,例如:在传输信号的时候,会受到不同程度的干扰,在发送语音的时候也会出现噪音。希望我们“犬载监控设备”的研发人员在今后的科研过程中不断改进设备的准确和实用性。
(四)工作犬头上所携带的摄像头只能根据工作犬头所处的方向来进行拍摄,在技术手段不断提升的同时,应把摄像头设置为可调式摄像头,不局限于一个方向,可以通过指挥部的设置来调节摄像头方向,在工作犬进入场所实施作业的时候,可以对所进入场所的各个方向实行监控,以此来更详细的了解所处情况,为下一步的工作部署做好基础。
(作者单位:公安部警犬技术学校,110031)
(编辑:李 力)