小型无人机空地勤培训教材编制方法研究

蒿思哲，金 安

（1.航空工业第一飞机设计研究所，陕西 西安 710089；2.中航西飞民用飞机有限责任公司，陕西 西安 710089）

无人机（Unmanned Aerial Vehicles，UAV）即无人驾驶飞机，由无线电遥控设备或自身程序控制，各国都开始重视无人机和地面站的研发[1]。近年来，无人机制造技术日趋成熟，应用领域越来越广泛、应用环境越来越复杂，使得无人驾驶飞机的控制过程相当复杂，对控制者的要求很高[2-4]，导致操控技术人员供不应求。无人机行业属于多学科专业，技术人员需具备飞行器原理、无线电子技术、机械制造等专业知识，因此，培养、建设一支可持续的高素质操控人才队伍显得尤为重要[5]。本文对技术人员的培训内容进行深入讨论，研究如何编写一套内容全面的培训教材。

1 培训前期准备工作

1.1 确定培训对象

无人机的培训对象分为空勤人员和地勤人员；（1）空勤人员，即测控地面站操作人员，主要负责飞行监控、任务监控和链路监控工作。（2）地勤人员，即地勤维护人员，对飞机和地面站进行入场维护、定期检查、故障诊断和排除等工作。

1.2 培训目的

（1）空勤人员学习教材后，能够了解无人机系统的组成和性能，熟悉无人机的飞行控制与管理系统、飞行操纵系统的特点，掌握车载式测控地面站的操作方式。（2）地勤人员掌握无人机和测控地面站设备的维护、保障、排除故障等系统，熟悉保障设备的使用维护方法。

2 教材编制

2.1 培训教材的组成

无人机培训教材（以下简称“教材”）由封面、正文前材料、正文、后记等组成，如图1所示。

图1 无人机培训教材组成

2.2 编写原则

培训教材内容涵盖空地勤培训内容，既要满足空勤人员学习需求，也要满足地勤人员学习需求。教材中关于空勤部分的内容应侧重操作程序，包含准确的实物图片、详细的文字说明，使空勤人员易于理解和掌握。地勤部分的内容应根据实际操作过程，重点描述飞机发生故障时的现象、解决方案，避免不必要的技术参数。

2.3 正文结构

无人机系统是由众多分系统综合集成的大系统[6-7]，一般分为动力系统、航电控制、起落架系统、照明等。培训教材一共分为17章，第一章为无人机系统概述，第2—4章主讲飞机构型，第5—14章为飞机系统详细介绍，第15章讲解地面控制站，第16章讲解应急程序，第17章介绍保障设备，具体如表1所示。

2.4 正文编写要求

2.4.1 总体要求

无人机培训教材编制时应注意以下几点：（1）技术状态正确。（2）文字描述准确、恰当，逻辑清晰。（3）各项指标、数据、图样正确。（4）内容全面。（5）教材中图、文应尽可能结合在一起，以避免图文分离。

2.4.2 飞机系统编制要求

（1）概述：介绍本系统（分系统、设备）概况，主要内容包括该系统（分系统、设备）的特性、组成及在飞机上的分布，并说明其型号和功能，详细介绍本系统或设备的功能，也可合并到概述中。（2）组成及安装位置：描述系统的组成和设备配套关系及其安装位置。（3）性能数据。（4）工作原理：应说明系统/分系统、分系统/设备工作原理以及与其他系统的接口关系/交联关系，一般应绘制系统/设备原理图、原理示意图或原理框图，电子设备应绘制交联关系框图，电源系统和电气控制系统应包括电路原理的说明并有必要的电路原理图。（5）接口关系。（6）用电特性。（7）外形尺寸和重量。

2.4.3 移动式地面监控站编制要求

移动式地面监控站应包括从飞行前检查开始直至着陆后检查过程中地面监控站进行的操作程序、相关的控制方式及应急情况处置。教材必须向操作人员强调飞机在飞行中地面监控站的使用限制或注意事项，以避免在飞行中发生不必要的差错而造成意外的损失和浪费，甚至造成飞机、设备的损坏。必要时可用“警告”“注意”“注”等文字加以强调。

表1 无人机培训教材章节要求

2.5 其他要求

2.5.1 插图绘制原则

（1）在培训教材中，除需进行恰当的叙述外，还应采用适量的实物插图，以便受训人员了解相关系统、操作程序及其性能。

（2）插图绘制应以简单、清晰为原则。绘制的插图在视觉上应真实、直观，必要时，可加入相关技术数据。培训教材中关于飞机性能部分的描述应使用曲线或表格形式的性能图。

（3）培训教材中应尽量采用竖版插图，可采用彩色和照片插图。

（4）培训教材中使用的性能图应给出选择的坐标比例和参数的增量，以便使用者能够迅速、准确地查取所需的性能数据。性能图应正确标出各有关参数的计量单位。采用的单位制应与飞机上安装的各种仪表所采用的单位制一一对应。

2.5.2 警示语要求

为引起操纵人员注意、避免失误，培训教材中引用“警告”“注意”“注”的描述性文字。（1）“警告”：若不遵照执行，可能导致人员伤亡的操作程序。（2）“注意”：若不遵照执行，可能导致设备损坏的操作程序。（3）“注”：对有关内容进行提示，以便引起注意。

3 结语

本文从无人机培训对象出发，综合考虑空勤人员和地勤人员的培训需求，提出培训教材章节编写重点内容，提高培训教材编写质量，以期经过系统的培训教材培养出高飞行控制能力与精湛技术的无人机技术人员。