李怀义
摘要:通过调研现行民用无人机操作员(飞手/驾驶员)培训体系,分析了无人机操作员培训现状,并结合当前主流培训考核及执照(合格证)认定标准,按照消防救援队伍当前无人机应用分级、分类人员能力素質需求,对消防用无人机操作员的理论基础知识及基本技能要求进行了梳理,并创造性地对消防无人机应用技能进行了探索,初步构建了消防无人机操作员培训体系框架,为下一步的工作开展提供了有效的调查研究。
关键词:无人机操作员(飞手/驾驶员);COSL、CAAC、AOPA、ASFC、UTC;消防应用
随着无人机技术的普及发展,无人机作为各类灾害事故辅助救援的基本装备已经得到广泛重视和应用。各级消防救援队伍均配备了各种救援场景的消防无人机,具备火场灾情侦测、森林防火监测、辅助灭火、人员辅助救援、应急照明、通信中继、高空喊话等功能。然而,目前无人机操作人员比较匮乏,随着消防体制改革的深化推进,一方面,应急消防用无人机作为特殊行业应用,未被列入军用、警用、海关用等特种行业无人机应用范畴,另一方面关于民用无人机操作员资质的法律规制还有待健全[1],虽然队伍内部近年来培养了部分具有民用无人机操作员执照的飞手,但具备操作执照的飞手数量与无人机配备数量之间还有很大的差距,未能真正发挥装备应用效能。综上,应急消防用无人机使用的合法性和高效性亟待提升[2]。
1 无人机操作员培训现状
目前,无人机在国内主要有空军、警航和民航三大体系,无人机应用和培训体系在消防系统中尚未建立,应急行业相关标准和培训体系的缺失,导致消防救援人员主要参加各地民航系统的通用操作员培训,考试合格后领取无人机操作员执照和合格证,在法规上解决合法操作的问题。目前主流的民用无人机操作员(驾驶员)证照培训主要有5种。
1.1 国家职业技能等级证书(简称“COSL”)
随着2019年国务院《国家职业教育改革实施方案》的出台,我国出现了人社和教育两个体系下的职业技能等级证书。2021年,人力资源和社会保障部相继发布了“无人机驾驶员”“无人机测绘操作员”和“无人机装调检修工”新职业。国家职业技能等级证书将由人社部门备案的评价机构依据职业技能标准或评价规范进行考核评价,对合格者授予《无人机驾驶员》《无人机测绘操作员》《无人机装调检修工》职业技能等级证书[3]。
1.2 民航无人机驾驶员执照(CAAC)
民航无人机驾驶员执照由中国民航局飞行标准司牵头,各地培训机构负责组织培训考核评定。民航局无人机操控员执照则是由民航局颁发和管理的执照[3]。2018年9月1日前授权行业协会颁发的有效无人机操控员合格证已自动转换为民航局颁发的电子执照。此后民航局无人机操控员执照的考试、颁发统一由民航局管理[4]。
1.3 无人机驾驶员合格证(CHALPA、AOPA)
无人机驾驶员合格证大致分为视距内驾驶员、超视距驾驶员和教员三个等级。CHALPA(全称中国民航飞行员协会)是2004年由中国民用航空总局牵线搭桥,由中国航空学会飞行技术专业分会、各大航空公司和中国民航飞行学院等联合发起成立。AOPA(全称中国航空器拥有者及驾驶员协会)是国际航空器拥有者及驾驶员协会(IAOPA)在中国的分部,属于行业协会类组织[4]。现阶段只要取得中国民航局无人机驾驶员执照均可增发CHALPA和中国AOPA无人机驾驶员合格证。
1.4 遥控航空模型飞行员执照(ASFC)
ASFC颁发的飞行员执照证件将由中国航空运动协会(ASFC)监考,民航空管、国家安全局、公安部、工商总局以及下属部门执法监管。ASFC的飞行员执照有9个级别,对于学员的考核非常注重实际飞行技术,适用于航模爱好者,对航模技术的评定,是为航空体育赛事准备的技能评定证书[5]。ASFC作为国家体育总局直属单位,其颁发的飞行执照受100多个国家认可。
1.5 无人驾驶航空器系统操作手合格证(UTC)
无人驾驶航空器系统操作手合格证由中国航空运输协会通用航空分会、中国成人教育协会航空服务教育培训专业委员会颁发,称为UTC合格证。UTC证书由大疆慧飞无人机应用技术中心运营,UTC针对大疆自己的无人机系统,在7kg以下级别,有详细的专业证书的区分,如航拍、巡线,在7kg以上级别大型无人机,有视距内、视距外两个证书可以选择考取[5]。
2 消防无人机操作员考核评定设计
2.1 基本要求
①证书名称:消防用无人机操作员
②证书定义:通过操作无人机,直接完成或辅助灭火、应急救援任务;通过操作无人机进行航拍侦察、通信中继架设、制图测绘、应急照明、防疫消杀、疏散喊话、物资投送、抛投牵引等工作任务,具备以上运用无人机保障灭火救援行动高效进行的岗位能力资格人员。
③工作环境条件:室内、外,森林、草原,浓烟、高温、低温或存在危险化学品。
④职业能力特征:具备一定的学习能力、表达能力和计算能力;有强烈的反应能力和较好的分析、判断能力;空间感强,手指、手臂灵活,动作协调性好;辨色能力正常,双眼矫正视力5.0以上;具备良好的心理素质,具备基本的灭火救援技能素养与作战训练安全经验,能够在火场、应急救援现场,高温、浓烟甚至有毒气体区域操作无人机执行消防直接或辅助灭火救援任务。
⑤职业技能等级:操作员证书共设三个等级,分别是飞手(操作员)、指挥员(机长)、教员。
⑥普通受教育程度:高中毕业(或相当文化程度)。
⑦培训参考学时:飞手(操作员)120标准学时、指挥员(机长)160标准学时、教员100标准学时。
2.2 申报条件
申报对象为国家综合性消防救援队伍指战员,国家综合性消防救援队伍政府专职队员,国家安全生产队伍、企业消防专职队及其他民间志愿应急救援力量人员。具体申报条件见表1:
飞手 累计从事灭火救援或相关职业工作1年(含)以上;取得民航无人机CAAC驾驶员(操作员)执照或AOPA飞手(驾驶员)合格证。
机长 持有消防无人机飞手(操作员)合格证1年(含)以上;取得民航无人机CAAC执照或CHALPA、AOPA、UTC证书;参与组织实施为较大规模或影响的火灾扑救和应急救援行动提供无人机应用保障5项以上。
教员 持有消防无人机指挥员(机长)合格证1年(含)以上;取得民航无人机CAAC教员执照或AOPA教员合格证;参与组织实施为较大规模或影响的火灾扑救和应急救援行动提供无人机应用保障10项以上。
2.3 考核评定要求
①考核评定方式
考核评定分为理论知识考试、基础飞行技能考试、消防应用技能考试以及综合评审。
理论知识考试以闭卷笔试、机考等方式为主,主要考核从业人员从事本职业应掌握的基本要求和相关知识要求;技能考核主要采用现场操作方式进行,主要考核从业人员从事本职业应具备的基础飞行技能和消防行业应用水平;综合评审主要针对教员,通常采取审阅申报材料、答辩等方式进行全面评议和审查。理论知识考试、技能考核和综合评审均实行百分制,成绩皆达60分(含)以上者为合格。
②考核评定时间
理论知识考试时间不少于90min,基础技能考核时间不少于30min,消防行业应用技能考核时间不少于30min(制图标绘时间根据任务难度确定),综合评审时间不少于30min。
③考核评定场所设备
理论知识考试在标准教室进行;技能考核在具有相关部门审批的空域,具有安全保障设施及无人机设备、作业条件或模拟作业条件的场地进行;综合评审在标准教室进行。
3 消防无人机操作员岗位能力需求
3.1 无人机基础知识
通过消防无人机知识的系统梳理,拓宽学员在无人机应用领域的视野,为学员将来操作消防无人机奠定理论基础。无人机基础知识部分内容为使用无人机必须具备的理论知识内容,应包含无人机基本概念、无人机的特点和分类、无人机结构与系统、无人机飞行原理、航空气象、无人机法律法规、安全飞行管理、无人机维护保养等8部分内容[6]。理论知识授课培训40课时,具体课时为:无人机基本概念4课时,无人机的特点和分类2课时,无人机结构与系统10课时,无人机飞行原理10课时,航空气象5课时,无人机法律法规5课时,安全飞行管理2课时,无人机维护保养2课时。
具体涵盖无人机系统操纵员管理和无人机运行有关的中国民用航空规章;气象学,航空器空气动力学基础和飞行原理;无人机主要系统,导航、飞控、动力、链路、电气等知识;无人机系统操作程序及通用应急操作程序;所使用的无人机系统特性,计算机应用知识;作战训练安全知识:个人防护知识、特种环境作业无人机使用知识;环境保护知识等。除此之外,还需要掌握相关的法律法规。
3.2 无人机基础操作技能
按照飞手(操作员)、指挥员(机长)、教员三个不同等级,参照参考文献[7]梳理基础操作技能。
①飞手(操作员)基础技能要求见表2:
任务规划 设备选型 能根据消防救援飞行任务选择机型;能根据消防救援飞行任务选择载荷;能根据消防救援飞行任务选择辅助设备系统。
航线规划 能根据消防救援飞行任务选择航线类型;能根据飞行环境和气象条件计算飞行参数和作业参数。能根据参数绘制任务航线;能使用航线规划软件规划安防任务的安全飞行区、限飞区、禁飞区、紧急备降区以及干扰区。
任务准备 安装 能安装消防救援用系统;能架设地面控制系统;能架设安放作业辅助设备。
调试 能调试消防救援系统;能调试飞行平台状态;能校准载荷控制系统;能调试数据链路、图像链路;能调试辅助设备;能调试消防救援用载荷。
任务执行 飛行前检查 能完成地面控制系统与无人机之间链路检查;能完成任务航线检查;能完成辅助设备系统运行检查;能填写飞行检查单。
飞行操控 能完成定点环绕飞行动作;能完成简单障碍穿越与躲避;能操控无人机直线甩尾飞行;能操控无人机平行跟随飞行;能操控无人机渐远拉升飞行;能使用地面控制系统图传画面完成无人机航点设置;能监控无人机飞行状态;能在紧急情况下操控无人机飞行;能在紧急情况下操控无人机着陆;能使用专业术语下达飞行操控指令;能使用专业术语向空管部门进行降落后报备。
应急处置 能执行起飞中止操作或降落中止操作;能在无人机飞行过程中更改飞行计划;能在无人机飞行过程中执行规避、返航、紧急降落操作。
飞行作业 能监控载荷工作状态;能操控载荷获取数据;能更改载荷参数;能操控光学吊舱进行图片及视频拍摄;能识别消防救援要素。
数据处置 能导出无人机数据;能导出载荷数据;能查看图片、命名、整理;能进行视频查看、命名、整理。
维护保养 维护 能拆卸消防救援相关载荷;能清洁消防救援相关载荷;能对机体进行检查及基础维护;能完成系统软件及固件升级;能按照维保手册要求定期对紧固件进行检查维护;能完成动力系统的维护。
保养 能完成消防救援相关载荷收纳存储;能完成动力系统的保养。
②除掌握表1飞手(操作员)基础技能以外,指挥员(机长)基本技能要求见表3:
检查 能对无人机及常见故障进行总结分析;能对消防救援载荷系统常见故障进行分析;能对地面控制系统、通信、控制链路故障进行分析和总结;能对辅助设备系统常见故障总结分析。
③除掌握指挥员(机长)基础技能以外,教员基本技能要求见表4:
经对基础技能要求进行梳理,按照培训的能力覆盖赋予权值,基础技能要求权重见表5:
3.3 無人机消防应用操作技能
随着大数据、人工智能、通信控制、自动化技术的进步,消防救援队伍智能化、无人化装备快速迭代升级,为保护指战员生命安全以及提升救援效率起到了积极的作用[7]。消防救援局重大灾害事故应急通信保障规程中也明确要求,支队前突通信保障力量第一出动需携带轻型双光无人机到达现场进行灾情采集、总队级通信力量要确保现场不少于4架无人机设备,满足灾害现场灾情侦察、航拍测绘、三维建模、浮空通信、区域覆盖等需要。本章节就无人机消防应用技能进行了分级探索,具体技能要求见表6:
教员 能够熟练掌握指挥员(机长)所需无人机灭火救援技能并开展教学和讲解示范工作;能够对指挥员(机长)所需无人机灭火救援技能进行考核讲评;能够梳理无人机消防应用需求并提出改良方案;能够编写实操指导手册及考核评定方案;能够对培训学员能力进行跟踪并定制因材施教的教学方案。
4 结语
本文对无人机飞手(操作员/驾驶员)培训体系及培训现状进行了梳理,结合无人机消防应用场景及需求及消防救援队伍无人机飞手(操作员/驾驶员)人才培养情况,针对无人机消防应用的培训体系构建进行了初步设想。对考核评定的基本要求、申报条件、评定方式、评定时间以及场所设备进行了设计,参照人社部无人机驾驶员职业技能标准梳理了基本技能要求;结合队伍应用实际,创造性地提出了无人机消防应用操作技能要求。下一步,将探索制定相关标准,优化培训大纲、设计培训课程、编写配套教材,细化考核科目及考核标准,为应急管理系统无人机培训体系建设贡献昆训力量。
参考文献:
[1]王敏.试论我国关于民用无人机驾驶员资质的法律规制[J].公安教育,2021(11):46-50.
[2]李丹.民用多旋翼无人机驾驶员培训体系研究[J].卷宗,2021,11
(5):357-359.
[3]国家职业技能标准-无人机驾驶员(职业编码:4-99-00-00)[S].北京:中华人民共和国人力资源和社会保障部,2021.
[4]柯玉宝,王夏峥,郝琦,等.中国AOPA民用无人机驾驶员报告(2020年)[J].人工智能,2021(4):17-23.
[5]大毛无人机.无人机COSL、AOPA、UTC和ASFC四个证书的含金量分析!究竟谁史上最强[EB/OL].https://www.woiwrj.com/无人机合格证/24338/
[6]戴长靖,蔡志洲,王明.无人机理论与飞行培训[M].北京:高等教育出版社,2018.
[7]尤嵩菀,李功淼,沈同强.浅谈无人化装备在抢险救灾中的运用——对两起特大爆炸事故救援的反思[J].中国应急救援,2019(5):56-59.
Exploration on the construction of drone operator training system
Li Huaiyi
(Kunming Training Department of National Fire and Rescue Administration, Yunnan Kunming 650208)
Abstract: By investigating the current civil drone operator training system, the paper analyzes the current situation of drone operator training. Combined with the current mainstream training assessment and licensing (certificate of conformity) certification standards, according to the current drone application classification and classification personnel ability and quality requirements of fire and rescue teams, the theoretical basic knowledge and basic skills requirements of fire drone operators are sorted out. The fire drone application skills are creatively explored, and the fire drone operator training system framework is initially constructed, which provides an effective investigation and research for the next step.
Keywords: drone operator; COSL, CAAC, AOPA, ASFC, UTC; fire application