尹燕偉 曹大偉 李劍釗

（作者單位：山東省泰安市公安局，271000）

無人機在警務實戰(zhàn)中廣泛應用,其機動靈活、視角廣闊的優(yōu)勢越來越受重視，警犬技術在實戰(zhàn)中結合無人機優(yōu)勢，利用無人機為警犬技術處置案事件提供高效地偵查、指引、監(jiān)控、證據固定、指揮調度等技術支持，能有效彌補傳統(tǒng)警犬應用中的不足，提升使用效能。國內多地已經開展了無人機與警犬結合使用的研究。本文介紹一種利用無人機加裝自制的遙控拋投訓練設備，可以簡單有效地實現無人機攜帶訓練球對警犬引導行進并及時拋球獎勵的功能。

一、無人機攜帶自制拋投裝置的硬件組成和功能

無人機選用大疆精靈型號，該機飛行速度可達50km/h，遙控距離可達3km，可持續(xù)飛行30min；自帶一枚2000萬像素攝像頭，可將實時影像回傳和存儲，也可使用HDMI線同步投射至指揮大屏幕。該機型的左右腳架和下方空間，可利用塑料板、PVC管、扎帶固定遙控拋投訓練設備。

自制遙控拋投訓練設備分為電源、遙控套件、蜂鳴器、電磁鐵、繩球等5個部分。電源采用3片鋰聚合物電芯，配合充放電保護板能輸出12V電壓；遙控套件為通用型兩路遙控套件，含接收板和雙鍵遙控器，接收板接入12V電源后，通過遙控器實現A路和B路的繼電器吸合；蜂鳴器為單音有源電子蜂鳴器，可發(fā)出“滴”的聲音信號；電磁鐵為失電型電磁鐵，其特性為不通電時會保持磁性，能夠吸附鐵片，對繩球起懸掛固定作用；繩球采用星記帶孔泡沫球，用短繩穿過，在末端加裝鐵片能夠被電磁鐵吸附。

遙控器接收板輸出A端連接蜂鳴器，當按下遙控器A鍵時，蜂鳴器通電發(fā)出蜂鳴音。接收板輸出B端連接失電型電磁鐵，當按下遙控器B鍵時，電磁鐵通電，磁力抵消，繩球自動掉落。

改裝增加的設備總重250g，經測試不會對飛行安全產生影響。失電型電磁鐵對無人機定位導航無干擾。

二、自制拋投裝置與警犬遠距離指揮的訓練方法

訓導員帶犬在開闊地游戲或調引犬，助手操作無人機由遠及近、由高到低多次接近訓導員及犬所在區(qū)域，使犬適應無人機、飛行中的噪音、高低升降，避免犬被動。

第一階段，使用無人機直接獎勵，逐漸拉開訓導員與警犬的距離。無人機到訓導員前上方懸停，高度約2米。訓導員用球調引犬的注意力，讓犬看到把球快速掛載到無人機下方。利用無人機左右擺動引起犬的注意，犬會主動來到懸停的無人機下面，注視上空的球。訓導員適時離開犬，按動遙控器A鍵，無人機上蜂鳴器發(fā)出“滴”音，然后按動B鍵，釋放球落下，犬獲得獎勵。訓導員立刻回到犬身邊，撫拍獎勵，與犬互動，鞏固效果。如此重復訓練3～5次，適當休息可開展下次訓練。在訓練時，訓導員可小范圍前后左右移動，觀察犬的表現，若犬對無人機上的球注意力集中，用“好”的口令獎勵犬。經過幾輪訓練后，犬會對無人機攜帶的球高度注意，訓導員的移動不會影響犬。

第二階段，引導犬跟隨無人機行進。無人機掛載訓練球懸停在犬的上方，訓導員離開犬一段距離。無人機慢速向前移動，若犬跟隨無人機移動，訓導員遙控蜂鳴器發(fā)“滴”音并落球獎勵。隨后進行距離（犬與訓導員）延長訓練，使犬形成始終跟隨無人機移動的牢固條件反射。拋投裝置的“球”作為標識物起到引導的作用。

第三階段，培養(yǎng)犬形成“機動犬隨，機停犬坐”的條件反射。犬已自如跟隨無人機行進，待無人機懸停時，訓導員下達“坐”口令，犬做出正確的動作后，訓導員遙控蜂鳴器發(fā)“滴”音并落球獎勵。經過多次訓練，讓犬形成“機動犬隨，機停犬坐”的條件反射。

第四階段，提升能力，鞏固行為。拋投裝置利用犬對物品的興奮性和占有欲進行訓練，在能力提升階段，訓練目標是拋投裝置不帶球，犬能在無人機的引導下到達訓導員想要讓犬到達的位置。在訓練過程中，無人機減少帶球次數，采取隨機帶球，無規(guī)律可循的方式，犬只要做到都能自主跟隨即可。訓練初期，訓導員可以假放球，即只有掛球的動作，而不真正掛球。在犬初次跟隨沒掛球的無人機行進時，及時遙控蜂鳴器發(fā)出“滴”音，然后訓導員迅速跑到犬的旁邊拋球獎勵。經過多次有效訓練后，犬很快明白：只要跟著無人機走，無人機在發(fā)出“滴”音后，就會得到獎勵。此階段完成犬對標識物的轉變，由“球”到“無人機”。達到訓練要求后，犬都能自主跟隨無人機。后期為防止犬退化，可以掛球強化訓練幾次即可。

第五階段，環(huán)境復雜化訓練。在前期訓練的基礎上，引導犬適應各種環(huán)境，為實戰(zhàn)訓練、應用打下基礎。

三、該拋投裝置的優(yōu)點

（一）采用失電型電磁鐵可實現飛行懸停中反復掛載訓練球，快速更換其他攜帶物，操作簡單容易。訓練球在此科目中不僅僅是前期訓練的標識物，還是獎勵物品，后期訓練的標識物轉換的中介。前期訓練中，利用警犬對物品的興奮性和占有欲，培養(yǎng)犬對無人機攜帶球的注意力。之后在警犬注意力保持在無人機和球上時，訓導員離開，適時遙控釋放，落球獎勵，從而使犬逐步脫離對訓導員的依賴，轉為對無人機跟隨。

與其他市面上常見的機載拋投設備相比，常見的機載拋投設備多為卡扣固定掛載，遙控電機驅動拉桿，一次性釋放。經試驗也可用于一次性拋投帶繩的訓練球。但是在訓練中發(fā)現，因為飛行懸停過程中自身會不可避免的晃動，訓導員再次將球掛載到卡扣中會十分困難，這時需要將無人機落地后掛載。且無人機電池使用時間有限，操作較煩瑣，不利于多次訓練。失電型電磁鐵順利解決了上述問題，不通電狀態(tài)下帶有磁力，會穩(wěn)固地吸附住下方的球。通電時，線圈產生的磁力會抵消，球自動落下。訓導員只需在無人機懸停時，把球吸附到電磁鐵即可。

（二）利用蜂鳴器作為標記信號，極大提高訓練效率。通常的警犬訓練中，犬完成正確行為的瞬間，訓導員會按動手中的響片發(fā)出“咔噠”聲或者發(fā)出“好”的口令，作為獎勵標記信號。通過標記信號，訓導員自身的語言口令或響片聲，起到吸引和保持犬注意力的作用。

蜂鳴器發(fā)出的“滴”音，非常類似響片的“咔噠”聲，其頻率固定，容易區(qū)分，不易混淆。經過試驗，訓練效果與響片一樣，效率均高于語言口令。更重要的是，蜂鳴器是安裝在機身上，標記信號由無人機發(fā)出，更容易吸引犬注意力，達成獎勵的效果。無論球在不在無人機上，犬都會跟隨，進而脫離對人的依賴實現跟隨無人機指揮。

四、無人機協(xié)助警犬實戰(zhàn)應用

（一）參與群體性事件處置。警犬參與群體性事件處置的使用效果顯著。在處置中，指揮部可以依托無人機的高空視頻設備進行畫面實時回傳，及時準確掌握現場動態(tài)，準確劃定重點區(qū)域方位，適時調度和配置相關警力，制定警犬使用方案。2020年6月，在處置某地對抗性大規(guī)模群體性事件中，某市公安局短時間內拉動50頭警犬參與現場處置。通過無人機對現場情況的實時監(jiān)控，指揮警犬對中心現場進行了有效封控并針對現場變化進行相應的警力調整，確保中心現場封控效果。

（二）遠距離指揮搜爆犬對可疑物品、汽車、建筑物外圍的搜索。利用無人機搭載遙控拋投訓練設備，訓導員可以在安全距離之外，操作無人機引導警犬開展搜爆作業(yè)，同時利用無人機回傳的現場視頻判斷犬的示警反應。

（三）參與山林地、高稈作物田地的搜索、搜捕。在大規(guī)模的山林地、高稈作物田地搜索、搜捕中，由于目標具有不確定性和移動性，加上警犬技術人員對地形、環(huán)境、交通等情況存在盲點，在指揮警犬作業(yè)中存在安全風險和隱患。引入無人機參與行動，可以利用無人機的高空視角對作業(yè)區(qū)域的環(huán)境、地貌、主要交通路口、犯罪嫌疑人可能藏匿的建筑物等情況進行搜索，指揮員依此研判，確定重點部位和區(qū)域，制訂行動計劃；在警犬搜索、搜捕過程中，無人機可對警犬和目標區(qū)域進行實時監(jiān)控，及時調整路線、發(fā)現突破點。利用無人機引導警犬行進至人員不易到達的復雜地域，進行搜索和攻擊的指示和引導，能夠節(jié)省人犬體力、提升行動的成功率。

（四）參與室內搜捕。在室內搜捕行動中，由于抓捕對象所在樓層、室內的情況不明，盲目行動可能會打草驚蛇或帶來安全隱患，且由于搜索環(huán)境的陌生和相對封閉，使得制訂搜捕計劃存在諸多困難。在警犬進行搜捕前，利用無人機對可疑建筑物外體特征進行拍攝，確定進出口，對室內的布局進行拍攝，確定犯罪嫌疑人藏身樓層、是否持有兇器，及時制訂修改搜捕方案。在實施搜捕中，無人機跟隨警犬作業(yè)，既能實時掌握搜捕情況又可通過錄像固定搜捕過程，為下一步偵查、訴訟提供證據。