作者：張騰 薛傅龍 王新宇 

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

 

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

 

 

       專業(yè)救援人才培養(yǎng)是航空應(yīng)急救援體系建設(shè)中至關(guān)重要的一環(huán)。我國航空救援力量除軍隊(duì)以外，還有警用航空機(jī)隊(duì)、交通運(yùn)輸部救助飛行隊(duì)、森林消防局直升機(jī)支隊(duì)和中國民用航空應(yīng)急救援聯(lián)盟等專業(yè)救援力量。然而，軍隊(duì)的主要職責(zé)是國防備戰(zhàn)，較少開展航空應(yīng)急救援專業(yè)訓(xùn)練；警用、森林消防、交通運(yùn)輸部等救援力量雖已初具規(guī)模，但其通用性不強(qiáng)；民營通航企業(yè)開展應(yīng)急救援業(yè)務(wù)的數(shù)量不多，且受到運(yùn)營成本的限制，很少能夠自主組織開展專業(yè)化的航空應(yīng)急救援訓(xùn)練，導(dǎo)致航空救援專業(yè)隊(duì)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(yīng)急救援行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。

 

       傳統(tǒng)的基地化實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練存在著諸多局限性：每次訓(xùn)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(shí)性，且存在安全隱患；常規(guī)化訓(xùn)練大多照本宣科，無法帶給救援人員應(yīng)有的緊迫感，訓(xùn)練效果一般。隨著航空應(yīng)急救援基地的不斷建設(shè)與專業(yè)救援人才需求的不斷遞增，傳統(tǒng)的訓(xùn)練模式過于單一，且弊端明顯，滿足不了航空應(yīng)急救援日益發(fā)展的需求，亟需探索補(bǔ)充新的訓(xùn)練方式與途徑，VR技術(shù)恰好可以解決這一問題，為航空應(yīng)急救援人才培訓(xùn)注入新鮮活力，與傳統(tǒng)訓(xùn)練模式相輔相成。

 

       VR技術(shù)，是利用計(jì)算機(jī)生產(chǎn)一種模擬環(huán)境的仿真技術(shù)。目前VR技術(shù)已廣泛應(yīng)用于教育訓(xùn)練、設(shè)計(jì)規(guī)劃等方面。利用VR技術(shù)搭建各種不同虛擬救援場景，應(yīng)用于救援隊(duì)伍的日常培訓(xùn)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(xùn)練環(huán)境在理想的情況下，可以達(dá)到高沉浸效果，受訓(xùn)者可以大膽嘗試各種訓(xùn)練方案，不僅可以確保受訓(xùn)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(fù)使用，對場地要求小，并可根據(jù)訓(xùn)練任務(wù)需求靈活配置，快速產(chǎn)出多情景的訓(xùn)練任務(wù)，拓展性強(qiáng)；三是自主可協(xié)同。受訓(xùn)者可跨越時間、地域的限制，可在任何時間、地點(diǎn)進(jìn)入到相同的訓(xùn)練場景中進(jìn)行訓(xùn)練，既可支持多單位協(xié)同訓(xùn)練，也支持多單位各自同時開展訓(xùn)練。

 

       VR技術(shù)在航空應(yīng)急救援訓(xùn)練中的具體應(yīng)用

 

       將VR技術(shù)應(yīng)用于航空應(yīng)急救援訓(xùn)練中，可覆蓋指揮調(diào)度、現(xiàn)場指揮、分隊(duì)/個體操作訓(xùn)練等各類訓(xùn)練需求，有利于提高救援隊(duì)伍的綜合實(shí)戰(zhàn)能力。

 

       在專業(yè)技能訓(xùn)練方面，可利用VR技術(shù)對救援裝備、場景進(jìn)行虛擬化仿真，受訓(xùn)者通過操作虛擬模型、儀表進(jìn)行訓(xùn)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(shè)備，進(jìn)行搜索營救、醫(yī)療救助、消防滅火等專業(yè)技能訓(xùn)練。以直升機(jī)應(yīng)急救援智能虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)為例，該訓(xùn)練系統(tǒng)是用于航空醫(yī)療過程中機(jī)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(wù)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。利用VR系統(tǒng)不僅可向人們展示簡化的直升機(jī)飛行、人員操控模型，讓更多人體驗(yàn)直升機(jī)的飛行操控，而且可進(jìn)行輔助訓(xùn)練與綜合演練，幫助救援人員更直觀的學(xué)習(xí)、掌握救援過程中的注意事項(xiàng)、應(yīng)急處理方法，同時構(gòu)建綜合演練情景任務(wù)，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(yù)演與測評。

 

       在非技能能力訓(xùn)練方面，雖然飛行、醫(yī)護(hù)、救援等專業(yè)人員經(jīng)過了嚴(yán)格的訓(xùn)練才能參與救援挽救生命。然而，即使這樣，當(dāng)他們面臨自然災(zāi)害、消防救火、事故災(zāi)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(xùn)者利用仿真系統(tǒng)、可穿戴的VR設(shè)備（VR眼鏡、頭盔、心理生理測量儀等設(shè)備），進(jìn)行沉浸式訓(xùn)練，訓(xùn)練過程中采集分析受訓(xùn)者的心理、生理水平數(shù)據(jù)，強(qiáng)化受訓(xùn)者的非技能能力水平。例如，美國佛羅里達(dá)州的消防隊(duì)曾配備了一件VR設(shè)備，模擬救火現(xiàn)場來訓(xùn)練消防隊(duì)員。這款VR設(shè)備將訓(xùn)練設(shè)備與配備齊全的實(shí)驗(yàn)室連接起來，比如救援有脈搏、眨眼、呼吸和能回答問題的訓(xùn)練人體模型。當(dāng)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(zhǔn)確的判斷和決策。

 

       在指揮訓(xùn)練方面，將地震、消防滅火、交通事故等救援場景進(jìn)行虛擬化仿真，通過調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置模擬事故受災(zāi)情況，受訓(xùn)者根據(jù)所處場景的情況，自主選擇相應(yīng)的應(yīng)急救援預(yù)案，有助于鍛煉救援人員的決策分析能力與臨場應(yīng)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(yīng)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)與信息資源庫建設(shè)等，都是構(gòu)建航空應(yīng)急救援區(qū)域指揮中心和各級指揮體系的重要基礎(chǔ)。

 

 

       VR技術(shù)有望突破傳統(tǒng)航空應(yīng)急救援專業(yè)培訓(xùn)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(xùn)中都能發(fā)揮良好的效果。VR技術(shù)的應(yīng)用對于推進(jìn)我國航空應(yīng)急救援人才培養(yǎng)、體系建設(shè)和行業(yè)發(fā)展具有重要作用。以VR技術(shù)作為傳統(tǒng)培訓(xùn)系統(tǒng)的重要補(bǔ)充和技術(shù)升級，可考慮從以下幾個方面進(jìn)行推廣與發(fā)展。

 

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

 

       第二，將VR技術(shù)應(yīng)用于航空應(yīng)急救援的專業(yè)預(yù)訓(xùn)與狀態(tài)保持。以高仿真VR模擬航空應(yīng)急救援在不同場景中的應(yīng)用，詳細(xì)設(shè)計(jì)航空救援實(shí)施中消防、搜救、醫(yī)療和轉(zhuǎn)運(yùn)中的應(yīng)對細(xì)節(jié)及效果，鍛煉人員的應(yīng)急處置能力，開展航空應(yīng)急救援人才的預(yù)選培訓(xùn)，對在VR培訓(xùn)中表現(xiàn)優(yōu)秀的受訓(xùn)人員頒證并允許進(jìn)入實(shí)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(shù)訓(xùn)練的人員，如因任務(wù)受傷等，可通過VR進(jìn)行虛擬訓(xùn)練，保持其應(yīng)急救援能力水平。

 

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