作者：張騰 薛傅龍 王新宇 

       作者單位：北京航空航天大學通用航空產(chǎn)業(yè)研究中心

 

       近年來，大力發(fā)展航空應急救援已經(jīng)成為我國社會的廣泛共識，在航空應急救援標準規(guī)范制定、指揮架構建設、裝備研發(fā)引進等方面我們都陸續(xù)取得了重要進展，但專業(yè)救援人才嚴重缺乏仍是制約我國航空應急救援行業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。傳統(tǒng)的航空應急救援實地訓練存在著運營成本高、安全保障難度大、設備場地依賴性強等局限性。VR技術的出現(xiàn)與成熟，為培養(yǎng)航空應急救援專業(yè)人才提供了一種全新的訓練途徑。

 

 

       專業(yè)救援人才培養(yǎng)是航空應急救援體系建設中至關重要的一環(huán)。我國航空救援力量除軍隊以外，還有警用航空機隊、交通運輸部救助飛行隊、森林消防局直升機支隊和中國民用航空應急救援聯(lián)盟等專業(yè)救援力量。然而，軍隊的主要職責是國防備戰(zhàn)，較少開展航空應急救援專業(yè)訓練；警用、森林消防、交通運輸部等救援力量雖已初具規(guī)模，但其通用性不強；民營通航企業(yè)開展應急救援業(yè)務的數(shù)量不多，且受到運營成本的限制，很少能夠自主組織開展專業(yè)化的航空應急救援訓練，導致航空救援專業(yè)隊伍數(shù)量少、人員技能水平參差不齊，很難保障救援質(zhì)量與效率，這已成為制約我國航空應急救援行業(yè)進一步發(fā)展的關鍵問題之一。

 

       傳統(tǒng)的基地化實戰(zhàn)訓練存在著諸多局限性：每次訓練不僅需消耗大量人力物力，對場地保障要求高，難以保證救援場景的真實性，且存在安全隱患；常規(guī)化訓練大多照本宣科，無法帶給救援人員應有的緊迫感，訓練效果一般。隨著航空應急救援基地的不斷建設與專業(yè)救援人才需求的不斷遞增，傳統(tǒng)的訓練模式過于單一，且弊端明顯，滿足不了航空應急救援日益發(fā)展的需求，亟需探索補充新的訓練方式與途徑，VR技術恰好可以解決這一問題，為航空應急救援人才培訓注入新鮮活力，與傳統(tǒng)訓練模式相輔相成。

 

       VR技術，是利用計算機生產(chǎn)一種模擬環(huán)境的仿真技術。目前VR技術已廣泛應用于教育訓練、設計規(guī)劃等方面。利用VR技術搭建各種不同虛擬救援場景，應用于救援隊伍的日常培訓與演練中，其優(yōu)勢主要在于以下幾個方面：一是高沉浸而無安全隱患。虛擬訓練環(huán)境在理想的情況下，可以達到高沉浸效果，受訓者可以大膽嘗試各種訓練方案，不僅可以確保受訓者的安全，還能避免事故隱患；二是低成本且可拓展。3D建模，無需搭建材料，可重復使用，對場地要求小，并可根據(jù)訓練任務需求靈活配置，快速產(chǎn)出多情景的訓練任務，拓展性強；三是自主可協(xié)同。受訓者可跨越時間、地域的限制，可在任何時間、地點進入到相同的訓練場景中進行訓練，既可支持多單位協(xié)同訓練，也支持多單位各自同時開展訓練。

 

       VR技術在航空應急救援訓練中的具體應用

 

       將VR技術應用于航空應急救援訓練中，可覆蓋指揮調(diào)度、現(xiàn)場指揮、分隊/個體操作訓練等各類訓練需求，有利于提高救援隊伍的綜合實戰(zhàn)能力。

 

       在專業(yè)技能訓練方面，可利用VR技術對救援裝備、場景進行虛擬化仿真，受訓者通過操作虛擬模型、儀表進行訓練，鍛煉其操控、維修裝備的技能；通過佩戴操作VR頭盔、手套等交互設備，進行搜索營救、醫(yī)療救助、消防滅火等專業(yè)技能訓練。以直升機應急救援智能虛擬現(xiàn)實訓練系統(tǒng)為例，該訓練系統(tǒng)是用于航空醫(yī)療過程中機組之間有效的協(xié)作和溝通，安全快速的完成各種緊急救援任務模擬訓練系統(tǒng)。利用VR系統(tǒng)不僅可向人們展示簡化的直升機飛行、人員操控模型，讓更多人體驗直升機的飛行操控，而且可進行輔助訓練與綜合演練，幫助救援人員更直觀的學習、掌握救援過程中的注意事項、應急處理方法，同時構建綜合演練情景任務，拓展多單位配合，仿真模擬陸空之間多單位配合大型演練的預演與測評。

 

       在非技能能力訓練方面，雖然飛行、醫(yī)護、救援等專業(yè)人員經(jīng)過了嚴格的訓練才能參與救援挽救生命。然而，即使這樣，當他們面臨自然災害、消防救火、事故災害等慘烈的救援現(xiàn)場時，也會被這種場景所震撼。如何緩解壓力、保持有效溝通，在任何情況下都能做出正確的決策和判斷顯得尤為重要。受訓者利用仿真系統(tǒng)、可穿戴的VR設備（VR眼鏡、頭盔、心理生理測量儀等設備），進行沉浸式訓練，訓練過程中采集分析受訓者的心理、生理水平數(shù)據(jù)，強化受訓者的非技能能力水平。例如，美國佛羅里達州的消防隊曾配備了一件VR設備，模擬救火現(xiàn)場來訓練消防隊員。這款VR設備將訓練設備與配備齊全的實驗室連接起來，比如救援有脈搏、眨眼、呼吸和能回答問題的訓練人體模型。當他們曾經(jīng)經(jīng)歷過，在救援現(xiàn)場會更加冷靜，做出更為準確的判斷和決策。

 

       在指揮訓練方面，將地震、消防滅火、交通事故等救援場景進行虛擬化仿真，通過調(diào)節(jié)參數(shù)設置模擬事故受災情況，受訓者根據(jù)所處場景的情況，自主選擇相應的應急救援預案，有助于鍛煉救援人員的決策分析能力與臨場應變處置能力，以提高救援人員的指揮調(diào)度水平。

 

       仿真模擬研究對航空應急救援系統(tǒng)的數(shù)據(jù)積累與共享具有重要意義，它與通訊系統(tǒng)、基礎設施建設與信息資源庫建設等，都是構建航空應急救援區(qū)域指揮中心和各級指揮體系的重要基礎。

 

 

       VR技術有望突破傳統(tǒng)航空應急救援專業(yè)培訓的瓶頸而成為人才培養(yǎng)的倍增器，它在專業(yè)技能、心理素質(zhì)和指揮調(diào)度等方面的培訓中都能發(fā)揮良好的效果。VR技術的應用對于推進我國航空應急救援人才培養(yǎng)、體系建設和行業(yè)發(fā)展具有重要作用。以VR技術作為傳統(tǒng)培訓系統(tǒng)的重要補充和技術升級，可考慮從以下幾個方面進行推廣與發(fā)展。

 

       第一，將VR技術應用于青少年航空應急救援科普教育活動。寓教于樂，針對大中小學生開發(fā)不同難度的航空應急救援競賽與游戲,通過創(chuàng)新航空應急救援科普教育形式，以豐富生動的體驗和參與，使青少年建立對航空應急救援的初步認知，激發(fā)其探索熱情，為航空應急救援體系發(fā)展進行人才儲備。

 

       第二，將VR技術應用于航空應急救援的專業(yè)預訓與狀態(tài)保持。以高仿真VR模擬航空應急救援在不同場景中的應用，詳細設計航空救援實施中消防、搜救、醫(yī)療和轉(zhuǎn)運中的應對細節(jié)及效果，鍛煉人員的應急處置能力，開展航空應急救援人才的預選培訓，對在VR培訓中表現(xiàn)優(yōu)秀的受訓人員頒證并允許進入實戰(zhàn)演練或參加救援行動；對因某種原因較長一段時間無法參與體能技術訓練的人員，如因任務受傷等，可通過VR進行虛擬訓練，保持其應急救援能力水平。

 

       第三，將VR技術應用于航空應急救援的綜合演練與預案推演。預設海上、城市、森林等不同類型的救援場景，對飛行機組、醫(yī)療機組、搜救機組的救援能力與協(xié)同機制進行綜合演練；同時按照應急預案規(guī)定的內(nèi)容，各救援人員各司其職，完整地執(zhí)行預案進行救援的全過程。還可以由系統(tǒng)操作人員設置干預因素，如設置一次“爆炸”，突然改變天氣等，不僅可以訓練救援人員對突發(fā)事件的反應和臨場應變指揮能力，也可以檢驗應急預案是否合理完善。