警犬超声训练的难点与解决办法

刘潇潇 徐云龙 方婷婷 王登辉

(作者单位：北京市公安局公交总队警犬工作大队，100000）

我们首次将超声波运用于动物感知警犬训练领域，利用警犬听觉响应范围超出人类的生理特点，将超声波编制为数字命令，来代替警犬训练传统的口令和手势，通过近2年的训练研究，取得重大突破。在超声训练研究中，我们对10头不同品种的警犬（德国牧羊犬工作犬系、马里努阿犬、昆明犬）的训练，根据训练的过程和进度对超声训练的训练方法进行了研究和总结。期间，在不同的训练环节均遇到了不同问题，这些问题是训练研究中的难点和关键，需要有效的方法解决才能使超声训练顺利进行。

一、超声训练的背景及意义

超声训练能够实现警犬的远距离指挥、无声指挥以及命令同一化等实战需求。在打击、防范恐怖分子越来越现代化、专业化的犯罪手段下，具有重要的实战意义。

超声训练意义：

(一）解决警犬远程指挥

可通过无线电远距离发射信号，终端接收信号并转化为超声波数字命令。

（二）解决警犬无声指挥

犬能听到的声波频率为15～60kHz，人能听到的声波频率为20～20kHz。利用20k～60kHz区间人类无法感知的超声波编码为警犬的数字命令，在暴力恐怖和个人极端行为的案件处置中，无声指挥警犬可以达到出其不意的效果。

（三）解决人不随犬

在复杂地形人不能及的情况下，可使用超声波数字命令远距离指挥警犬在训导员视野外完成指定动作。

（四）解决人犬一对一

在突发情况下，其他训导员使用同一的超声波命令，同样可以指挥警犬完成作业。

二、警犬超声训练与传统训练的相同点与不同点

相同点：一是训练的基本原理相同。主要都是依据巴普洛夫经典条件反射；二是训练基本原则相同。训练原则为“循序渐进、因犬制宜、巩固提高、服务实战”；三是训练的手段基本相同。训练手段包括诱导、奖励、强迫和禁止；四是训练的方法步骤基本相同。都是利用刺激或诱导的手段辅助命令的建立，对犬正确行为进行强化。

不同点：一是命令形式不同。传统训练是以口令和手势为主，超声训练是以超声波数字命令为主；二是命令同一程度不同。传统训练的口令和手势会带有训导员的特殊特征，超声波数字命令具有准确、同一特点；三是训练指挥距离不同。传统训练指挥需要犬在视线内，超声训练可以在警犬视野外或更远的地方指挥；四是命令感知不同。传统的口令命令和超声波命令对训导员和警犬在训练和使用过程中的感知不同。

三、超声训练条件的选择

（一）受训犬的选择

1.选择服从性好的警犬。良好的服从性在超声训练中有重要作用，延缓科目能让犬等待超声命令的发出，更容易让犬捕捉超声命令，完成动作。

2.选用年龄相对年轻的警犬。1～5岁之间，犬的身体状况和听力都相对较好，能够快速学会新的命令。年龄超过6岁的犬，身体状况和听力有所下降，在以前的训练中养成的固定习惯使犬不容易建立新的超声波命令，训练难度较大。

3.具有较好适应性的犬。对超声波反应突出，比较敏感且能够良好适应超声波命令的警犬，主动寻找声源方向，能快速达到建立初期条件反射的进度。超声波命令对犬来说是个陌生的命令，听到超声波命令躲避、惧怕的犬对超声波命令抑制，使用这种类型的犬训练进度慢，对训练形式抑制建立条件反射困难。

4.犬应具备良好的体力、耐力与注意力。良好体力、耐力能支撑训练强度并保持犬对训练的积极性，超声训练需要长时间、多次数的训练，需要犬的注意力好，才能快速地在前期捕捉到超声波命令。警犬体力不足同样也会在多次训练后对超声训练兴趣下降。

（二）超声波频率的选择

警犬能听到的超声波频率范围为20～60kHz，考虑到接近犬听力极限的超声波频率可能导致犬抑制，我们选用了犬听力范围适中的25kHz、32kHz和40kHz这3个频率，经过试验，并未发现这3个频率对犬有抑制或其它不适反应。

（三）超声波训练环境的选择

训练的初期最好选择环境相对安静的室内，减少环境内的其它声音，降低犬捕捉超声波命令的难度。犬刚刚接触超声波需要尽量减少其它声音的干扰，外界环境嘈杂，噪音达到50～60dB左右，犬能听见的声音范围很大，不利于犬在众多声音中捕捉到超声波命令。当犬能准确根据超声波命令并做出相应动作，建立较为稳定的条件反射后，才能到室外训练，但也应避免在有过大的噪音时训练。要选择空旷的场地。空旷的场地对犬的吸引力小，降低犬对环境的好奇心，能使犬集中注意力在超声训练上。同时，空旷场地有利于超声波的传播，降低声波的衰减系数，使犬能够清晰接收到超声波命令。

四、超声训练方法的难点与解决办法

（一）确定设备发出的超声波命令是否能被犬捕捉

训导员刚刚接触超声波训练警犬时，在按下超声波命令控制键后，要通过把握犬的微动作、微表情，判断犬是否能听到超声波命令。犬是否听到超声波命令可以通过观察犬动耳朵、舔嘴、摇尾巴、歪头和明显寻找超声波命令来源等动作确定。

为解决训导员按下超声波命令控制键后不能确定设备是否正常发出超声波命令，训导员在设备上设置与超声波命令同步的提示音耳机，训导员站在犬正前方，助训员在室外使用遥控对犬发射指令，犬接收指令的同时训导员耳机中也会出现相同指令，我们认为可以解决训导员不能确定是否发出超声波命令的问题。但是，将超声波设备放在犬耳旁，当训导员佩戴耳机后，我们观察到犬的注意力一直在训导员身上，犬在听超声波命令时头和耳朵的方向是对着训导员，并没有出现开始训练时犬去找超声波声源的现象。我们认为犬有可能听的是训导员耳机里的命令。经我们研究讨论后，对多种品种的犬听力进行了实验测试，测试结果证明了犬能够听到训导员耳机发出的声音。最终决定放弃耳机方案，改为由专业人员设计制作出超声波检测仪。每次发出超声波命令后超声波检测仪就会显示相应的超声波频率，用来参考遥控超声设备是否发出命令，在训练中发挥了重要的参考作用。

（二）培养警犬对超声波命令的关注度

受训犬前期没有接触过超声波命令，不能主观地接受。想要进行超声训练必须先培养警犬接受超声波命令。

首先调整好受训警犬和训导员的状态，确保在培养过程中无机械刺激和保持警犬的主动性。在安静的环境中进行训练，方便警犬捕捉超声波，更容易培养警犬对特定的超声波命令的关注度。培养中要降低难度，避免不必要的干扰，超声波发射功率应由大到小发射，帮助警犬听到特定的超声波命令后，能够做出明显的动作和表情，有助于训导员判断及时进行强化，为下一步建立特定条件反射的训练打好基础。

（三）条件反射建立成功的标准

成功建立稳定的条件反射的标准是训导员能脱离犬的视线范围，其他人使用遥控器发射命令时犬也能准确完成命令，达到人不随犬、犬不挑人的目的。

训导员在犬视线范围内，稳定地建立了条件反射，但当训导员离开犬的视线范围时，发出超声波命令后犬可以做动作，这时才能达到犬不挑人的目的。

训练脱离视线范围时，刚开始训导员不完全脱离犬视线，先用物体遮挡半个身体，训导员脱离犬视线一定要让犬知道训导员消失的方向。直至训导员完全脱离警犬视线范围，还能完成其他人发出的超声波命令，这时才能确定条件反射达到稳定。

（四）使用超声波命令替换传统口令和手势命令

第一个超声波命令训练的是“前来”科目，是利用犬与训导员的亲和关系，在犬听到超声波命令时，使犬来到训导员面前便于强化，能降低犬对超声波命令的抑制，增强犬对超声波命令的捕捉能力。我们使用“前来”科目作为一个新的命令训练，用超声波命令替换传统口令，用手势命令辅助训练的方法，每次发出超声命令的同时做出前来的相应手势，但经过一周近80次的训练，训练效果并不明显，10头警犬均没有建立初步的“前来”条件反射。我们对此情况进行了研究，发现使用传统的训练方法重新建立条件反射，可能要比替换的方法建立条件反射快。重新建立条件反射时训导员可以在警犬正前方2米左右（不要离犬太远），按键同时采用刺激或诱导等手法辅助警犬完成命令动作，待警犬完成命令后立即进行强化，在使用新方法训练的第12次时，犬有明显反应，第20次时，犬能在发出超声波命令后自主完成条件反射。10头犬在30次训练内都建立了初步条件反射。这种方法对犬建立最初的条件反射非常有效。

（五）应用科目的训练

训练要贴近实战，要达到训导员不在警犬的视线内，他人使用遥控设备发出命令，警犬也能准确完成动作。

1.搜索科目的训练

训练搜索科目时，训导员令警犬左侧坐或立，正面对着搜索形式，按下遥控器按键发出超声波命令的同时，警犬会出现原地不动或观望主人等情况，这时训导员使用诱导的方法提示警犬搜索。警犬完成超声波“搜”的命令后，训导员立即强化。在经过50次左右的训练后，警犬能主动做出正确动作。警犬能在训导员身边完成搜的命令后，训导员逐渐增加与警犬之间的指挥距离，直至警犬看不到训导员还能正确完成命令为止。

2.扑咬科目的训练

使用已经学会用口令“袭”控制扑咬科目的警犬，使警犬在训导员身边卧或立，用牵引带控制，助训员远距离挑衅警犬，训导员在发出超声波命令前，警犬可能会做出前冲扑咬的动作，这时训导员使用禁止的方法，控制警犬不能随意做出扑咬动作。在发出超声波命令后，训导员要鼓励警犬前冲扑咬，同时放松牵引带，使警犬在前冲时牵引带能脱离训导员的控制，警犬顺利完成“袭”的命令后，训导员立即强化。多次训练后，训导员离开延缓中的警犬进行远距离按键指挥警犬扑咬。

（六）犬区分训练的形式

在训练多个超声波命令过程中，因训练的科目不同，导致训练的形式也有所不同，所以警犬容易在训练中区分不同形式来完成超声波命令，而不是真正区分超声波命令。例如：训练前来科目时，在前来科目的形式中摆放鉴别罐在警犬面前，警犬在面前有鉴别罐的时候很容易将超声波“前来”的命令混淆为“搜索”的命令。这是因为警犬在区分这2个科目的训练形式，说明超声波命令条件反射的建立不稳定。可以使用降低难度的方法，把区分2个命令的训练科目难度降到最低，刻意设置相同的训练环境和形式，使训练中只有超声波命令不同，训导员的位置和警犬的位置都不变。还可以每训练一个超声波命令换一个训练场地，使每次训练的环境和形式都不同，让警犬找不到规律，只能依靠区分超声波命令完成动作。

（七）超声训练中的反复期

通过1年左右的时间对10头不同品种的警犬进行训练，发现每头警犬在初步建立超声波命令条件反射时，都会有一个反复期，也就是训练基本稳定的警犬突然对2个以上超声波命令混乱或在发出超声波命令后，警犬不做任何动作，这时训导员要调整好自己的心态，重新给警犬建立信心。通过分析研究，我们认为警犬可能是在主动接受这种新的训练模式，当警犬在听到命令后不做动作，应该是在主动感受不同命令之间的区别，此时应当降低训练难度，帮助警犬正确完成命令来建立自信，同时稳定已会的指令。

五、训练中常见的问题及解决办法

（一）遥控器按键声

犬的听觉非常灵敏，能听见遥控器机械按键声，有时会根据按键的声音做出动作，为了避免出现这种情况，一是可以给警犬制造干扰，超声波设备的遥控器设置了一个没有编制命令的按键，训导员可以不固定次数的按没有命令的控制键，防止警犬根据按键的声音做出动作；二是可以改进遥控器，使用无声按键的遥控器。

（二）训导员肢体动作和微表情

训导员的肢体动作和微表情，会给警犬带来很强的暗示，在连续多次发出命令时训导员只是抖动一下手臂、皱一下眉都能引起警犬的注意，并根据这些小动作做出反应。这时训导员可以侧身或背身进行训练，也可以通过助训员发出超声波命令，减少训导员肢体动作和微表情对警犬的暗示。

（三）使犬尽量听完整的超声波命令

初期进行超声训练时，警犬容易出现刚听到命令就做出动作的情况，由于超声波命令在编制时是利用频率和节奏的不同来区分不同命令，所以要完整感受命令中不同节奏，才能正确做出动作。让警犬听完整超声波命令，对后期多个超声波命令的区分有重要作用，只有把超声波命令完整听完，才能更容易区分每个超声波命令。

（四）犬听到超声波命令不做动作

在犬的超声波命令稳定后，有时会出现犬虽然听到命令，却不做出反应的情况。有可能是因为注意力不集中，命令没有听完整，也有可能是在区分命令。应当再给犬一次命令，训导员能够确认警犬完整听到超声波命令后，警犬仍没有相应动作时，需要使用刺激或诱导的方法帮助犬做出正确动作。

（五）超声训练中的泛化现象

在超声训练中，多次重复同一规律的命令，容易造成警犬对命令的泛化现象。即第一个命令完成后，警犬会按照曾经多次训练的规律，做出第二、第三个命令。在训练中，应该有意改变多个命令的组合方式，防止出现泛化现象。

（六）没有发出命令犬就做出动作

通过分析认为：一是犬渴望成功得到强化，试探性去做动作来得到训导员的奖励，结束训练进行玩耍；二是在超声训练中每次令犬准备到发出命令的时间相似，犬习惯于准备好后的相同时间做出动作；三是泛化现象。遇到这样的情况应选择不奖励不惩罚，调整到初始位置后重新开始训练。让犬明白对和错的明显区别，耐心等待命令。同时，训导员应当调整训练方法，避免上述问题的发生。