军事飞行需要任务管理专家

来源:用户上传      作者: 瑾酾

　　“座舱资源管理”在前些年还是一个新名词。西方概念主义的“新玩意儿”包装精美，有好的LOGO，还有玄奥而又朗朗上口的名字。其实资源管理只是飞机系统管理的一个结果，而日益复杂的飞机系统才是飞行员真正需要管理的对象。
　　系统管理这一概念是随着飞机的发展而提出的。传统意义上的战机，其实只是安装了一套武器的飞行平台，飞机所有的技术含量几乎都在这个平台上――机体、动力系统、操控系统、起降系统、飞行员防护系统等等。飞行就是飞行员摆弄飞机平台上各个系统的过程，当然从外界看来飞机在空中划出了精美的弧线，而座舱里的飞行员也许只是在做一些“横平竖直”、“左扳右拧”的动作而已。
　　不知从哪天开始，飞机不再是一些复杂机械所组成的“铁家伙”了，电子系统的引入使飞机成为越来越复杂的系统，飞行员的工作也因此发生了彻底改变。
　　15年前，当我坐在教室里听那些大鼻子外国人讲解航空电子系统和综合火控系统时，不是那些西洋文字，而是系统的逻辑和繁复的数据令我一头雾水。然而，很快我就上路了，而且始终保持着对航电技术的兴趣，并在以后的飞行中成为同行眼中的“航电专家”。
　　
　　对系统的认识
　　
　　在三代战机和综合航空电子系统出现之前，战斗机上除了机械系统外，还有一套仪电系统，由电磁、模盒和无线电等系统组成的座舱仪表系统，为飞行员提供了比较全面的系统参数和大气参数，为飞行中的通信、导航、姿态和气动状态的认读提供了大量参数。这些参数大都显示在固定的仪表上，飞行中飞行员只需浏览而基本上无需控制，对于飞行员而言，重要的是注意力分配，在短时间内准确的认读尽可能多的信息。
　　经过几年的学习，我对综合航空电子系统从懵懂到精通，并渐渐喜欢上了对航空电子系统的研究，通过研究我逐步有了深入的认识和理解。航空电子系统与传统的仪表系统最大的不同不仅在于信息量呈几何级数放大，更重要的是通过菜单的设置，可以使飞行员有选择地进行系统控制和信息处理，从而实现对于系统的 全面管理，使飞机的效能得到最大的发挥。
　　航空电子系统彻底改变了传统仪表“一个系统一个功能”的特征，通过系统的综合实现了功能和信息的整合管理。现代的航空电子系统日益复杂，功能倍增的技术升级周期只有半年左右。但无论系统功能如何扩展，信息量如何倍增，航空电子系统无外乎由以下几个系统组成：
　　控制系统：航空电子系统无论多么复杂，都需要进行综合管理，否则海量信息和功能根本不可能在狭小的座舱实现显示和控制。这就需要有一套控制管理主系统，这套系统的核心是航电主控计算机，其功能是对各个传感器和功能系统的信息进行综合，向各子系统发布指令，通过接口和软件将各系统的功能整合成可以实现特定目的的效能。
　　传感器：用于获取各种信息为各系统的工作提供有用的参数。
　　功能系统：通过控制、信息处理和显示，为飞行员提供导航、通信、电子对抗、探测、目标管理、武器攻击等功能。
　　显示系统：显示传感器获得的信息，显示功能系统的工作状态和工作参数，显示系统的故障信息和告警信息等。
　　需要说明的是，与传统的座舱系统各自功能和信息相对独立不同，综合航空电子系统的信息和功能是互相交织的，很难进行独立的区分，其信息显示也是在固定显示器上综合显示，在任务过程中飞行员要同时处理各种信息，进行各种功能的控制与监视，并同时完成多样任务。
　　
　　浮出复杂系统的水面
　　
　　初次接触航空电子系统飞机的新飞行员，往往不是因为对于系统的迷惑不解而感到困惑，而是面对海量的信息和各种功能的交织感到无所适从。对于飞行而言，重要的其实不是信息本身，而是飞行员对于信息的感知，因为如果感知不到或感知错误，再多的信息也是无用的甚至是有害的。
　　2004年，当我带教第一批改装歼10的飞行员时，我只给他们讲了4个小时的座舱使用课，对于传统的2代机这些课时显得过于冗长，但对于3代机飞行员而言却显得太少。飞行员们一个劲地要求我多讲，我说，明天就要飞行了，更多的信息对于你们而言或许是有害的，我给你们的建议是明天的飞行仅使用航电系统的导航功能，你们回去只需将导航模式下的系统控制和座舱信息认读搞清楚就行了，这只需要不超过两个小时的自习时间。第2天的飞行中，6名飞行员状态优良自信满满，所有飞行员都没有在飞行中出现差错。事后年轻的新飞行员告诉我：教官提供的方法的确管用，看似繁杂的歼10座舱一下变得简洁明了。
　　这个故事看似是我的经验为飞行员提供了方便，其实恰恰揭示了系统管理的真谛。作为飞机信息显示和功能控制的航空电子系统，应做到提供尽可能多的信息、实现尽可能多的功能，而系统管理的目的却并非调用所有的功能和信息，而是使飞行员在尽可能小的工作负荷下，获得最有用的信息，最有效地实现系统的特定功能。正是基于这种系统管理理念，在实际飞行时应根据任务进行有目的的管理。这就要求做到以下几点。
　　明确任务重点。在飞行的全过程都要进行导航、通信、姿态控制和气动参数认读的工作。但由于任务的不同，这些工作的侧重会略有不同，因此，飞行员要根据当前主要任务，进行任务的重新分配，明确任务重点，尽可能地利用系统功能降低任务负荷。例如，在导航阶段可以利用自动驾驶仪实现姿态、高度保持，可以利用固定发动机状态的方法保持有利速度减少发动机操纵的频率，可以利用导航信息对飞行轨迹进行监控和及时的调整等。而在武器攻击过程中，为了减少状态和轨迹控制对飞行员精力的消耗，可以采用高度和姿态保持模式。
　　选择合适的显示菜单界面。综合航空电子系统的界面控制一般是由周边键来实现的，随着系统功能和信息量的不断增加，界面菜单越来越复杂，3级、4级菜单是常有的事情，菜单组合的总量超过了10的4次方，如果不会合理的选择菜单，飞行中仅就菜单控制一项工作就会忙得不亦乐乎。因此，要针对任务选择合适的菜单，尽可能剔除与任务无关的非重要信息，简化座舱显示界面，提高信息的显示效能。
　　熟悉各种功能的操控与显示。飞行中的任务过程大致包括信息获取、信息锁定、任务准备和任务执行四个过程，各个过程的转换都需要飞行员的操控来实现，在此过程中，各种信息都会发生变化，任务的执行需要根据各种参数的认定来决策。这一过程交织了信息融合与精确控制两个方面，技术含量很高，发生差错的几率也很高。这就要求飞行员对于传感器使用、任务过程的信息处理和功能管理、目标锁定程序、武器的控制方法都有全面的了解，对于可能发生的各种问题都有对策预案。
　　
　　玩转传感器
　　
　　传感器选择与控制其实是系统管理的一部分，之所以将它单独拿出来分析，是因为从任务完成效果的角度看，传感器选择与使用是系统管理的关键所在。对于现代战机而言，作战效能的评估已经不能仅停留在平台性能的层面，更重要的是传感器的性能与环境适应性，和武器性能与置信度的水平。
　　选择合适的传感器。现代航空武器系统已经不是雷达一统天下的时代了，新型传感器的出现带来了武器的变革，高效、简便、抗干扰和低战损已经成为对于现代航空武器的新的要求。上世纪90年代以后美国大力发展的JDAM联合攻击弹药，其传感器原理极为简单，就是惯导加GPS修正，但由于其攻击精度满足10米以下的数量级要求，具备系统简单、抗干扰能力强和成本低的特点，在局部战争中大量采用。如今电视制导、红外制导等各种传感器在武器系统中大量采用，实战中对于传感器的选择大有讲究，除了精确性以外，抗干扰能力和简便可靠性高或许更为重要。

　　传感器参数选择。参数选择对于发挥传感器的效能至关重要，从技术角度讲传感器搜索范围与信号强度是一对矛盾，范围太窄可搜索的目标就少，但范围太大信号强度过低发现距离就要缩短。实战中飞行员根据预警和地面情报信息，有目的的进行搜索，比盲目的大范围搜索有效得多。
　　传感器操控。传感器具有可控的指向性，具有搜索和截获等各种功能，在探测和截获目标过程中，飞行员要根据空中态势及时调整传感器的指向和功能，在合适的距离截获目标。截获距离并非越远越好，距离越远截获稳定性越差，目标截获后一旦丢失，再次截获距离将大大缩短，最终的发射距离反而更近。
　　
　　管理你的负荷与风险
　　
　　相对于平台操控，现代飞机的系统管理给飞行员带来了巨大的工作负荷。从人机功效的角度分析，系统功能的增加可以提高飞行员的工作效果，降低飞行员等效信息和工作量的工作负荷，说的通俗一点，同样的工作量在现代航电飞机上完成起来更加简便。但这并不是说有了航空电子系统就降低了飞行员的工作负荷，反之在功能急剧扩展信息海量增加的现代飞行环境中，飞行员的工作负荷以几何级数增加着。在传统飞机上并不显得重要的飞行员工作负荷管理，在现代飞机上就显得尤为重要。
　　合理利用资源降低工作负荷。在现代飞行环境中知道怎么飞比会飞更加重要。飞行员界面的菜单化管理，使得飞行员对于系统功能和信息具有绝对的控制权，问题是如果飞行员不了解系统的功能，不了解可供配置的资源，而选用了相对繁复的系统和手段，飞行中信息获取和任务执行的效果就会大大降低，工作负荷也会大大增加。在现代飞行大系统中，除了机上系统提供的信息外，空中和地面其他传感器也为飞行员提供了大量的信息，善于利用这些信息可以大大降低飞行员工作负荷，尤其是在危急处置环境中，飞行员可能会因为信息不足而消耗大量的精力，这时通过信息渠道提出信息需求寻求帮助就显得极为重要。
　　简化任务降低工作负荷。在一般飞行任务中完成任务比优异表现更加重要，飞行员不能在飞行全过程都要求自己做到最好。例如，在导航飞行中，保持20米的高度误差，其工作负荷要比保持100米的高度误差困难得多，其实对于导航飞行100米的高度误差足以保证安全完成任务，飞行员要学会适当降低标准，缓解工作压力。
　　当然降低工作负荷还需要我们从飞行理念上提高认识。在任务飞行中完成任务是第一位的，数据的控制是为完成任务服务的。因此，为任务设置过高的标准是不合适的甚至是错误的，通过解读国内飞行评定标准与国外标准，我们发现最大的区别在于，我们的标准更多的关注数据，而国外的标准更多关注完成任务的质量。
　　关注系统状态和环境因素，有效控制风险。从某种意义上讲，任务的难度越大，对环境的要求越高，动用的系统越多，其风险系数也越大。飞行作为一项高风险的工作，有效的降低风险至关重要。风险管理的核心在于重点风险隐患的监控。面面俱到、细而又细的管理只会增加飞行员的工作负荷，造成飞行员疲劳，反而会增加飞行的风险。在人机系统中风险控制的效果是系统的工作状态和人的能力状态综合作用的结果。
　　风险评估是风险管理的前提，评估的重点是针对任务特点以及对于环境的要求，分析可能发生问题的关节点，针对系统工作过程分析可能发生的隐患。风险评估要给出可能发生问题的重点，为飞行员的风险监控提供依据。状态监控是风险管理的关键，飞行中问题一旦发生并且扩展，后果将难以预料。风险监控的目的是在问题的肇始阶段及时发现问题的征兆，及时施加应对处置，从而降低问题等级，最佳的效果是防患于未然，最低的要求是将风险控制在可控范围内。
　　
　　任务管理与任务效果
　　
　　对于战斗机而言，作战效能的发挥才是其价值的最终体现。然而，在真实复杂的战场环境，作战效能的发挥受到各种因素的制约，任务管理因此成为一门需要飞行员认知研究掌握的学问。首先任务管理的目的是明确的，即达成作战目的。完美的过程并非最终目的，杀伤效果才是任务的关键所在。为此，必须在任务规划、任务协同、任务过程控制和最终任务的实施等几个环节下功夫。
　　任务规划。每一次任务都不具有重复性，根据不同的任务特点和战场环境，针对飞机系统管理的特点和可供使用的各种资源，进行任务规划是完成任务的基础和前提。任务规划包括弹药的选择、飞行剖面的设计、任务所需资源、机群间分工协同、任务终端的详细设计、任务变更的预案、风险处置预案等。一个好的任务规划要对任务进行细致分析，并经过反复演练与推演。需要注意的是不能设计过于复杂的任务，尤其是不能在任务中设置过多的变量，否则各种情况的变更都有可能导致任务的失败。
　　任务协同。在现代作战体系中，单个平台已经很难独立完成作战任务，因为无论战机的多功能设计多么完美，战机也不可能具备探测、情报、电子战、地面突防和火力打击的各种功能，相对于机群的整合效能，单个飞机的效能和风险指数都是微不足道的。对于单个任务而言，机群的协同还相对简单，对于多任务的体系作战，协同就变得极为复杂，时间、空间、任务的交织，使得每个空中平台都成为体系协调运作的一个单元。每个平台单元的任务都是明确的，其轨迹和时间控制都是精确的，而其任务过程都将与体系中其他系统发生关系，因此，体系作战中的个体一定要有体系观念。在整体作战过程中，总体任务具有最高权限，个体必须服从全局的最终任务。
　　任务过程管理。任务过程的管理其实并不像体系作战那样复杂，飞行员要做的就是根据任务规划和协同的要求，做好系统管理、飞行员负荷管理、风险管理和战场环境的应对。在任务过程中体系资源的利用非常重要，因为平台单元既是体系作战的一个杀伤单元，也是信息获取的提供单元，同时也是体系信息的共享者。
　　最终任务的实施。所有的规划管理都是为了最后的杀伤效果，如何发挥体系优势和装备性能，达成最佳杀伤效果。从理论上讲影响因素和变量极为复杂，但作为任务管理和实施者必须抓住主要矛盾。首先要确保目标的稳定锁定，其二要控制最佳攻击包线，第三要努力达成迅速攻击迅速脱离，最后要在确保有效杀伤的前提下，保证自身防护的安全。
　　一个有经验的攻击者，可以在极为复杂的战场环境中寻求战机，以最完美的攻击剖面，发挥飞机系统效能和武器性能，达成最大效果的攻击，而一个新手往往最终发现攻击失败却不知道问题出在哪里。其实攻击效果的达成其要诀在于每个环节和系统管理的细节，传感器参数的选择错误可能导致目标难以发现，武器发射时机上1秒钟的误差，就可能导致战机贻误，攻击飞行剖面的10米高度误差，可能导致被敌方武器攻击，而任务负荷管理的失误，可能导致飞行员难以发挥技战术水平，致使任务执行过程错误百出。
　　对于现代高技术战机的操控者，战术更多地体现在技术之中，要想成为未来战争的空中王者，你必须把自己打造成一个狂热的技术追求者，和对细节关注的完美主义者，还要成为一个可以成功管理任务负荷和风险的心理大师。形象地说，在战场上你与对手不再是角斗场上好勇斗狠的两个武士，而更像是游戏平台上两名身怀绝技的网络杀手。
　　责任编辑：京勉

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