崔晓佳 张云 谢志刚 张莹莹
摘 要 针对电子对抗无人机装备教学条件现状和不足,
通过建立专修室、配置教学模具、购置教学实验箱、开发模拟训练器、采用信息化技术等多种方法改善装备教学条件,切实提高士官的岗位任职能力,增强学员实战化水平。
关键词 士官;电子对抗无人机装备教学;教学条件;专
修室;教学实验箱;模拟训练器;岗位任职能力
中图分类号:E251.3 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2022)09-0008-03
0 引言
无人机根据装载的任务设备功能的不同,可以分为不同类型的无人机。其中电子对抗无人机是装载电子装备遂行电子对抗作战任务的专用无人机,可以对敌方无线电系统进行侦察,根据侦察到的信号还可以进行干扰,作战效能很高。随着电子对抗技术的发展,很多部队有了电子对抗编制,对士官岗位任职能力提出较高的要求。由于装备价格昂贵、数量稀少,部分部队和学校缺乏专用的电子对抗无人机装备,严重影响士官学员的培训质量。因此,如何改善电子对抗无人机装备的教学条件,成为一个亟待解决的问题。
1 电子对抗无人机装备教学条件现状
根据军队建设和部队作战训练需要,士官要求掌握电子对抗无人机任务设备结构组成、工作原理等基本知识,会操作使用电子对抗无人机任务设备,可以对设备进行维修保障、作战运用,具备一定的组训和管理能力。学校由于缺乏专用装备,现在的教学条件无法满足培养需求,主要存在以下几方面问题。
1.1 无人机原理性课程实践环节增多,相关教学实
验设备短缺
士官学员理论基础较薄弱,原理性内容依托理论讲解无法达到教学目的,需要通过原理性内容实践化来进行。由于缺少教学实验设备,相关课程在实践环节无法正常进行,目前只能依托旧的实验设备或者向相关实验设备研制单位借用等方式展开,但部分原有实验设备老化严重,借用的实验设备也很难完全满足上课需求,从而导致实验效果很难得到保证。
1.2 电子对抗无人机专业缺乏实装,相关课程教学
保障困难
电子对抗无人机装备属于特殊化的装备,需要具体的承研单位生产,一套装备价格昂贵。电子对抗装备种类多,但承研单位生产任务重,装备数量少,装备一般优先编配作战部队,而军校编配装备少,教学条件与部队相比滞后。实践课程需要依托电子对抗无人机装备进行,要能根据人才培养的需求,设置电子对抗无人机实战化条件。由于缺少实装,相关的装备课程在实践教学环节无法正常进行,教员在授课过程中的实践授课环节只能通过向承研承制单位借装备或者利用一些实验装置代替,很难满足教学需求。
1.3 装备数量少、学员人数多,难以满足教学任务
需求
任职教育注重培养士官的岗位任职能力,对操作使用、维修保障等方面具有较高的要求,学员需要大量的时间练习。课程学时是有限的,实践课程中只有一套装备,学员人数多,需要分组练习,每个学员的操作时间较少,实装训练保障难度大,难以满足教学需求。
1.4 教学装备落后,难以满足部队需求
由于新型装备优先配发部队,院校中的装备是比较旧的装备,教学用的装备与部队相比比较落后。学员需要培养的是岗位任职能力,但是采用较落后的装备进行教学,难以满足部队的需求。
2 电子对抗无人机装备教学条件建设内容
电子对抗无人机装备的教学内容涵盖了装备的组成结构、工作原理、操作使用、指标测试、故障排除和维护保养等,培养高素质装备操作和保障人才,要求能够有效服务部队。为提高培训效益以及培训质量,培养学员实际操作和解决实际问题的能力,提升士官学员的综合素质,拟从以下几个方面建设。
2.1 建立专修室,搭建闭环训练环境
针对士官学员岗位任职需求,以培养电子对抗任务设备运用与维护中级修理工为目标,建立专修室,构建维修技能培训实训条件,提供维修工位、维修设备及维修耗材等,提升学员的维修技能。把满足基本需求与突出部队特色相结合,建设部队特有专修室[1],满足部队实际岗位需求。
在专修室中分区域划分成理论讲解区和实践操作区,在理论讲解区配备多媒体和黑板等理论教学设备,在实践操作区设立多个专用操作维修工位。士官学员需要大量的时间练习、反复操作,在每个操作工位上配备有通用检测仪器、模拟器、实验箱、装备部组件、维修工具和维修耗材等。教员先讲解理论,学员在工位上根据教员讲解内容实时对装备、仪器等进行操作,遇到问题时及时沟通,将理论讲解和实践操作无缝衔接[2]。在专修室中构建完整的教学资料体系,包括课件、教案、教材、挂图、图册、电子手册和故障案例库等,随时供学员翻阅参考。
电子对抗无人机在功能上分为电子侦察和电子干扰,专修室需要搭建闭环的训练环境,为提升部队军事演练的对抗性和实战化提供条件。例如:学员首先通过侦察席位对电台信号进行侦察,通过搜索、截获、分析、测向、定位,得到电台信号的具体信息,形成情报信息,上报到指挥控制柜;指挥人员下达命令到干扰席位,干扰席位对电台进行干扰,学员对干扰的效果进行评估。在专修室设置闭环的训练环境,尽可能地提供信息化作战条件,让学员切实感受信息化对抗的氛围,为最大限度贴近实战、磨砺学员指挥作战能力奠定坚实的物质基础[2]。
2.2 配置教学模具,对结构教学强化训练
相比于实装来说,模具更容易维修,维护简单,价格低廉。根据实装的结构组成,创建多套与实装结构相同的教学模具,模具将实装的所有结构都呈现出来。在模具表面将实装各模块陈列出来,并且在每个模块上留有和实装一样的接口,通过接口可以将各模块连接起来。学员可以清晰直观地看到装备的结构,有利于学员理解实装的工作原理。
学员根据操作演示动画就可以进行结构教学的操作练习,动画根据接收机接收信号流程和发射机发射干扰信号流程分别进行演示,学员边观看演示动画边采用线缆对模具各模块进行连接,操作连线的过程有利于增强对设备信号流程的理解。专修室中配有多套教学模具,学员可以有更多的时间操作练习,在不断的操作训练中熟练设备的操作使用,切实提高士官岗位任职能力。
2.3 购置教学实验箱,简化原理教学
目前有些部队已经列装不同型号的电子对抗无人机装备,新的装备更集中化、智能化,任务设备的结构、操作有所不同,但基本的工作原理是相通的,学员只要掌握某种装备的基本原理,就可以做到一通百通[3]。只靠理论讲解原理,士官学员的接受程度不高,无法达到教学目的。通过购置教学实验箱,将原理性内容实践化,可以简化原理内容,学员更容易理解,可以激发学员的自主学习兴趣。
如对于通信对抗原理部分,可以配置简单的通信实验箱,将接收机、发射机的组成部分模块化,教员在讲解什么是调制、上变频、下变频、放大后,让学员使用频谱仪、功率计等仪器去观察调制、上变频、下变频后的频谱、功率等信号特征,可以形象直观地观察到频谱变化,更容易理解抽象的原理内容。
采用实验箱进行教学,可以帮助学员理解利用电子测量理论来分析实验中遇到问题的方法,更好地理论联系实际;可以培养学员基本的维修技能和严谨的工作作风,为今后工作打下良好的专业基
础;可以培养学员常用射频仪器和各种元器件的操作使用能力,以及进行参数测试的技能;可以培养学员正确分析实验现象,检查与排除故障,正确记录和处理数据,总结实验结果,同时比较完善地编写实验报告的基本能力。
2.4 开发模拟训练器,保障装备教学训练
电子对抗无人机实践课程中学员是分组操作训练的,每个学员的训练时间有限,会严重限制学员独立操作、分析问题以及维修保障能力的培养,需要大力发展模拟训练器材,科技主导、适度超前,保障装备教学训练。以通信对抗为例,开发的模拟器以半实物部组件交互形式为主,按照全任务、全过程、全岗位要求,围绕装备使用(设置开通、操作使用)、保障(检查调整、测试诊断、故障定位等)全面规划通信对抗系统任务设备,提供具有实装训练和观摩教学同步开展能力的训练环境。模拟器具有以下功能。
2.4.1 电子对抗无人机任务设备系统操作训练功能 以典型电子对抗无人机任务设备系统为例,运行其任务设备控制软件,能够模拟实现任务载荷系统的加电、断电、侦察操作、干扰操作,为软件操作训练、后续指标测试和故障分析排除提供支持。
在侦察操作中可以模拟演示侦察系统对信号侦察的过程,通过设置参数、调整参数实现信号搜索、截获的过程,对于感兴趣的信号可以分析解调,生成分析数据;对于语音信号可以实现监听;配合硬件设施可以对目标实现测向,最终实现目标的定位。在软件操作中可以设置相应的操作科目,让学员根据操作科目进行侦察训练。
在干扰操作中可以模拟演示干扰系统对信号实施干扰的过程。利用侦察系统生成的情报信息,通过设置参数、调整参数,采用不同的干扰方式实现对信号的干扰,干扰效果通过接收系统进行演示。在仿真软件中可以设置不同的干扰操作科目,让学员根据操作科目进行干扰操作训练。
2.4.2 电子对抗无人机任务设备系统性能指标测试功能 针对电子对抗无人机任务载荷系统的侦察信号流程和干扰信号流程,能够实现对任务设备内部典型的节点进行测试和频谱特征观察,如本振信号、上变频、下变频等关键节点;能够对无人机任务设备系统整机性能指标进行测试,如发射功率、工作频率及接收机灵敏度等。该功能可以为工作原理及整机性能指标测试教学提供支撑。
2.4.3 电子对抗无人机任务设备系统典型故障分析排除功能 可以对电子对抗无人机任务设备系统设置故障,设定故障后,通过显控台或者测试仪器显示故障现象,学员通过故障分析定位到故障模块,经判定正确后,故障现象消失。该功能能够为典型故障分析与排除教学提供支撑。
2.4.4 维修技能培训功能 维修技能培训建设突出信息化引领、一体化设计、平台化建设、网络化运用。针对当前教学所面临的问题,本着解决困难、适于长期使用、利于推广应用的原则予以实施。前期调研发现,很多部队在训练中如装备出现问题,会直接给厂家进行维修,而维修的时间很长,维修的费用较高,会严重影响日常训练。如果部队能对常见的故障进行维修,将大大提升装备的使用效率。针对士官学员岗位任职需求,需要培养学员部件维修能力以及换件维修能力等能力,包括电子对抗无人机经常需要维修的射频接头、线缆等,以及分机换件等。专修室提供维修工位、维修设备及维修耗材等,士官教员先进行演示,学员对射频接头、线缆、分机换件等进行维修训练,切实提高学员的维修能力,贴合部队实际需求。
2.5 采用虚拟现实等手段,改善信息化教学环境
当今,科技飞速发展,单纯的PPT、动画、多媒体的教学手段已经不能满足士官学员的军事训练需求,需要利用先进的科技成果来改善信息化教学环境。综合利用半实物仿真、虚拟现实(VR)和增强现实(AR)等手段,创建网络化、智能化、数字化、交互式的信息平台,有力支撑教学模式与方法创新,切实提升教学质量[4]。如利用虚拟现实技术,对电子对抗无人机任务设备建立3D模型,对于实装中不好实际操作的部分,学员可以进行虚拟操作训练和虚拟维修训练。设置操作科目和考核科目,教员可以随时监测学员的学习情况,对学员实时进行指导。
3 结束语
本文分析了电子对抗无人机装备的教学条件,学校不仅缺乏教学装备,而且教学装备落后。对此,笔者针对教学条件现状和不足,提出采用多种方法来改善教学条件,建设实战化教学条件,可以切实培养学员实际操作和解决实际问题的能力,符合士官岗位任职需求,提升士官学员的综合素质,从而提高士官培训的效益和质量,培养新型高素质的装备操作和技术保障人才。
参考文献
[1] 李菲,张恺,邵立.军校电子对抗装备教学的问题分析与对策研究[J].高等教育研究学报,2019(3):112-116.
[2] 胡长德,李国健,薛志伟,等.士官实践教学条件建设研究[J].继续教育,2017(5):28-31.
[3] 杨华兵,罗威,董文锋,等.电子对抗专业任职培训课程体系教学改革研究[J].空军预警学院学报,2019(1):66-69.
[4] 魏新,程治儒,李雪晶.推进军队院校教学科研条件建设的几点思考[J].中国现代教育装备,2019(9):101-103.
*项目来源:陆军工程大学教学项目“基于体系化作战的无人机教学训练探索与研究”(GJ20ZX047)。
作者:崔晓佳,陆军工程大学石家庄校区,讲师,研究方向为电子对抗无人机;张云,陆军工程大学石家庄校区,副教授,研究方向为电子对抗无人机;谢志刚,陆军工程大学石家庄校区,副教授,研究方向为无人机;张莹莹,陆军工程大学石家庄校区,讲师,研究方向为无人机(050000)。