一种航空灭火任务控制系统及控制方法与流程

一种航空任务制系统及方法流程1.本发明涉及空应急救援领域具体涉及一种航空火任务控制系统控制方法。背技：2.近年来，灭装备和灭火方法研究随着人类对火认识的不断深入科学技术的快速发展得了长足的进步其中，以其机动强、不受地形限制单次任务灭火面积和经济安全等技优势一路领先的空灭火技术，自二世纪中后期出现以，在短短几十年已获得了快速的展，它将航空技术用到了森林火灾的火和灭火工作中大大的提高了防和灭火的效率。3.现有技术中于航空灭火提出一些方案，例如申号为201010223529.1的中国发明专利申公开了一种航空火辅助装置和航灭火方法，通过对载航空电子系统的计，以制定飞行划、灭火战术；“无人直升机机灭火装置的研究与设计祝智强，吉林大硕士学位论文”提供了一种机载火装置，可以自动定跟踪火源和自动火，可应用于高建筑灭火作业。4.当前尚未提灭火飞机任务控及投放系统产品及关灭火方法，不很好地适用于复杂场下的灭火需求。技实要素：5.本发明的目是提供一种航空火任务控制系统及制方法，以固定灭火飞机为应用对象更好地适用于多复杂场景下的灭火需求。6.为了实现上任务，本发明采以下技术方案：7.一种航空灭任务控制系统，于固定翼灭火飞机，包括控制运算块、操作显示模块、量测量模块、应操作控制模块、水作动模块、汲水构模块、投水作动块、管路通断驱模块、舱门位置控模块，其中：8.所述控制运模块为作为系统核心，控制运算模与其余模块之间行操作指令、控制信以及位置状态的气信号交联；所操作显示模块用于供飞行员执行灭火务时操作系统工的人机界面，水测量模块用于向控运算模块、应急操控制模块反馈水中的水量信息，急操作控制模块用在投水作动模块失时作为备份执行水任务；汲水作模块按照控制运算块发送的指令驱动水结构模块放下收起，实现系统水功能；投水作动块用于根据控制运模块的投水指令动投水舱门进行水任务；管路通断动模块用于控制汲管路的通断，实系统不同汲水/注水工作模式；门位置监控模块用于实现系统中投水舱门/舱门机构状的实时监控。9.进一步地，述控制运算模块其余模块之间进行作指令、控制信以及位置状态的电气号交联，包括：10.控制运算模块装在机上通舱左备柜，接收来自主副驾驶的操作显模块及机上操纵系统的水、汲水和注水令，并综合机上油信息、轮载信息舱门位置监控模块馈的系统设备状信息，控制及驱汲水、投水作动模和管路通断驱动模等设备动作，从实现系统的任务流程控制；同时控制运算模块实时监控统状态信息并上主、副驾驶的操显示模块、飞行数采集器、远程数据中器及中央告警算机。11.进一步地，飞员通过操作显示块向控制运算模块送系统的操作指从而驱动投水作动块和汲水作动模完成投汲水任务并接收控制运算模发送的系统状态信进行显示。12.进一步地，在急模式的投水过中，应急操作控制块实时监控舱门舱门机构的状态信并进行到位指示同时采集水箱水信息且综合处理上远程数据集中器。13.进一步地，所汲水结构模块安于飞机船底断阶处用于飞机汲水；汲水作动模块驱动水结构模块放下飞机入水时，水汲水结构模块进入水管道，进而进入机水箱。14.进一步地，舱位置监控模块检到的水箱舱门/舱门机构位置状态息上报控制运算模块应急操作控制模或远程数据集中进行信号处理及逻判断，以便于实现统的任务程序执。15.一种航空灭火务控制方法，包：16.当有火情发生，飞机飞往合适域汲水、机场注水地面加注灭火药混合液后飞往火区空，按照灭火观员灭火策略要求飞行员在适当的时打开投水舱门将水中的水投下，执灭火任务；控制运算模块综合机信息、操作显示模块的作指令以及设备状态信息，根据统的控制逻辑向汲作动模块输出控制号、向机上系统出系统工作状态作显示或告警；在急任务状态下，系接收应急操作控模块指令，进行水舱门的应急放下收起，从而实现应投水。17.进一步地，当要执行灭火任务无合适汲水水域时如飞机处于地面态且水箱无水，同投水舱门处于收位，舱门机构处上锁到位状态；此系统可执行地面注任务；18.控制运算模块收机上燃油余量息，计算得出当前机最大可注水量并将当前可注水量息通过总线发送操作显示模块进显示；飞行人员根画面显示选择注水式，通过操作显模块向控制运算块发送地面注水指，系统进入地面注工作模式；19.地面注水操作令有效，控制运模块向管路通断驱模块输出动作控信号，驱动管路通驱动模块执行动，切断注水管路地勤人员通过地面水设备连接注水接执行地面注水操。20.进一步地，当要执行灭火任务有合适汲水水域，飞机处于空中状且水箱无水，同时水舱门处于收到、舱门机构处于锁到位状态时，系可执行汲水任务：21.控制运算模块收机上燃油余量息，计算得出当前机最大可汲水量并将当前可汲水量息通过总线发送操作显示模块进显示；飞行人员根画面显示选择汲水式，通过操作显模块向控制运算块发送汲水指令，统进入汲水工作模；22.飞行员选择完当前汲水模式后再通过操作显示模发送汲水准备指，此时汲水结构模放操作指令激活控制运算模块向水作动模块输出动控制信号，驱动汲结构模块执行放动作，各管路通驱动模块按照选定汲水模式打开或关；飞行员操纵飞机实现水滑行汲水，汲水程中，测量测量块实时上报水箱水信息，汲水完成后行员通过操作显模块手动执行汲结构模块收起或控算模块自动延时送汲水结构模块起控制指令，驱汲水作动模块动作完成汲水结构模块起，同时延时驱管路通断驱动模关闭。23.进一步地，当机处于空中状态水箱载水时，系统执行投水任务，制运算模块根据当载水量将可执行投水模式信息发给操作显示模块进显示，飞行员通过作显示模块选择应的投水模式向制运算模块发送相的投水指令，系统入对应的投水模；24.系统正常投水，水量测量模块采集到的水量信息过429总线上传给控制运算模块，控运算模块将水量息综合处理后通429总线上报给操作显示模块进行当前水量和可执行投模式显示；飞行根据火情通过操作示模块选择相应的水模式，控制运模块根据选定的水模式进入对应的水流程：25.控制运算模块投水作动模块发控制信号，驱动投舱门机构及投水门依次实现解锁及下动作，完成投任务；并延时驱投水舱门及机构依实现收起并上锁。26.进一步地，当制运算模块与操显示模块的综合控逻辑出现故障或紧急投水任务状态，飞行员通过应操作控制模块启应急投水模式完成水；27.在执行应急投操作时，飞行员先通过应急操作控模块激活投水准备，通过发送应急放令向投水作动模输出动作控制信，驱动投水舱门机解锁，实现应急投；随后通过发送急收指令驱动投舱门收起并上锁。28.与现有技术相，本发明具有以技术特点：29.本发明能通过面注水及水面滑汲水方式实现灭火适用于多种复杂景下灭火需求；具多种汲水模式和水模式，可以根火情通过不同的汲和投水模式实现灭，大大提高灭火率。附图说明30.图1为本发明制系统整体构架意图；31.图2为地面注工作模式下的流示意图；32.图3为汲水工模式下的流程示图；33.图4为汲水工原理图；34.图5为投水工模式下的流程示图；35.图6为投水工原理图；36.图7为应急投模式的流程示意。具体实施方式37.参见图1，发明首先提供了一航空灭火任务控系统，该系统以固翼灭火飞机为应用象，所述控制系包括控制运算模、操作显示模块、量测量模块、应急作控制模块、汲作动模块、汲水构模块、投水作动块、管路通断驱模块、舱门位置控模块等，其中系统以控制运算模为核心，该模块与余模块之间进行作指令、控制信以及位置状态的电信号交联。下面对系统的各个模块进一步说明。38.控制运算模块装在机上通舱左备柜，作为系统的心组成部分，接来自主、副驾驶操显示模块及机上纵系统的投水、水和注水等指令，综合机上燃油信息轮载信息和舱门置监控模块反馈系统设备状态信息包括汲水结构模块、水舱门和舱门机)等，控制及驱动汲水、水作动模块和管路通断驱动模块设备动作，从而现系统的任务流控制。控制运算模实时监控系统状态息并上报主、副驶操作显示模块、飞行数据采集、远程数据集中器及中告警计算机。39.操作显示模块装在驾驶舱内的、右操纵台，提供行员执行灭火任时操作系统工作的机界面。飞行员过操作显示模块控制运算模块发送统的操作指令从而动投水作动模块汲水作动模块完投汲水任务，接收制运算模块发送的统状态信息进行示。40.水量测量模块装于飞机水箱内用于实时测量系统每个水箱的水量息，并分别通过429总和模拟量信号控制运算模块、急操作控制模块馈进行处理。41.应急操作控制块安装在机上通右设备柜，用于投作动模块失效时飞行员通过该模块现水箱舱门的开和关闭，从而完投水任务的执行。急模式的投水过程，该模块实时监舱门、舱门机构状态信息并进行到指示，同时采集水水量信息且综合理上报远程数据中器。42.汲水作动模块照控制运算模块送的指令驱动汲水构模块放下和收，实现系统汲水功。43.汲水结构模块装于飞机船底断处，用于飞机汲水飞机执行汲水任时，汲水作动模接收控制运算模发送的指令，驱汲水结构模块放下飞机高速入水时，于水与汲水结构块的相对速度较，水从汲水结构模进入汲水管道，而进入飞机水箱汲水任务完成后，水作动模块驱动水结构模块收起，并持在收起状态。44.投水作动模块于接收控制运算块发送的投水指令驱动投水舱门进投水任务，包括解、开启；收回、锁的动作。45.管路通断驱动块用于控制汲水路的通断，实现系不同汲水/注水模式的功能。46.舱门位置监控块安装于飞机水舱门处，用于实现系统中投水舱门/舱门机构状态的实监控。系统将检到的水箱舱门/舱门机构位置状信息上报控制运算模块、急操作控制模块远程数据集中器行信号处理及逻辑断，以便于实现统的任务程序执。47.当有火情发生，飞机飞往合适域汲水、机场注水地面加注灭火药混合液后飞往火区空，按照灭火观员灭火策略要求飞行员在适当的时打开投水舱门将水中的水投下，执灭火任务；系统控制运算模块为核部件，综合机上信、操作显示模块操作指令，以及量测量模块、投水门、汲水结构模等设备的状态信，根据系统控制辑向执行机构，即水作动模块输出控信号、向机上系的显示模块输出统工作状态并作显或告警；在紧急任状态下(需要紧急放水情况)，系接收应急操作控模块指令，进行投水舱的应急放下和收，从而实现应急水。48.在系统执行任过程中，操作显模块为灭火任务控分系统的人机交设备，通过图形化式展示系统各设的实时状态，并示系统当前的可执操作；飞行员通过操作显示模块向制运算模块传达统任务的操作控。49.下面结合附图本发明系统在不工作模式下的控制法作进一步说明50.1.地面注水工模式51.当需要执行灭任务且无合适汲水域时，如飞机处地面状态且水箱水，同时投水门处于收到位，门机构处于上锁到状态；此时系统执行地面注水任务。制运算模块接收上燃油余量信息按照公式(可注水量＝飞机最大商载-燃油余量)计算得当前飞机最大可水量，并将当前可水量信息通过总发送给操作显示模进行显示；飞行员根据画面显示择注水模式，通过作显示模块向控制算模块发送地面水指令，系统进地面注水工作模式地面注水流程如图所示。52.地面注水操作令有效，控制运模块向管路通断驱模块输出动作控信号，驱动管路通驱动模块执行动，切断注水管路地勤人员通过地面水设备连接注水接执行地面注水操。地面注水任务程中系统实时监测门、汲水结构模、管路通断驱动块、水量测量模等状态信息并上报53.2.汲水工作模54.当需要执行灭任务且有合适汲水域时，飞机处于中状态且水箱无时，同时投水舱处于收到位，舱机构处于上锁到状态时，系统可执汲水任务。控制运模块接收机上燃余量信息，按照式(可汲水量＝飞机最大商载-燃油余量)计算得当前飞机最大可水量，并将当前可水量信息通过总发送给操作显示模进行显示；飞行员根据画面显示择汲水模式，通过操显示模块向控制算模块发送汲水令，系统进入汲工作模式。汲水流如图3所示。55.飞行员选择完当前汲水模式后再通过操作显示模发送汲水准备指，此时汲水结构模放操作指令激活控制运算模块向水作动模块输出动控制信号，驱动汲结构模块执行放动作，各管路通驱动模块按照选定汲水模式打开或关。飞行员操纵飞以一定速度实现面滑行汲水，汲水程中，测量测量模实时上报水箱水信息，汲水完成飞行员通过操作显模块手动执行汲水构模块收起或控运算模块自动延发送汲水结构模块起控制指令，驱动水作动模块动作完成汲水结构模收起，同时延时驱管路通断驱动模块闭。汲水任务过中系统实时监测门、汲水结构模块管路通断驱动模块设备状态信息并报；汲水工作原见图4所示。56.3.投水工作模57.3.1正常投模式58.当飞机处于空状态、水箱载水，系统可执行投水务，控制运算模根据当前载水量将执行的投水模式息发送给操作显模块进行显示，飞员通过操作显示模选择相应的投水式向控制运算模发送相应的投水指，系统进入对应的水模式。正常投流程如图5所示。59.系统正常投水块中，水量测量块将采集到的水量息通过429总线上传给控制运算模块控制运算模块将量信息综合处理通过429总线上报给操作显示模块进行前载水量和可执投水模式显示。行员根据火情通过作显示模块选择相的投水模式，控运算模块根据选的投水模式进入对的投水流程，按照5所示的流程执行对应的作同时激活投水备。控制运算模块向投水作动块发出控制信号驱动投水舱门机构及投水舱门依实现解锁及放下作，完成投水任；并延时驱动投水舱门及机构依次实现起并上锁。投水务过程中系统实检测舱门、管路通驱动模块、水量测模块等状态信息上报。投水原理图6。60.3.2应急投模式61.当控制运算模与操作显示模块综合控制逻辑出现障或在紧急投水务状态下，飞行员以通过应急操作制模块启用应急水模式完成投水。急投水流程如图7所。62.在执行应急投操作时，飞行员先通过应急操作控模块激活投水准，通过发送应急放令向投水作动模输出动作控制信，驱动投水舱门机解锁，实现应急投；随后通过发送急收指令驱动投舱门收起并上锁。执行应急投水时，急操作控制模块置有指示灯，实对舱门状态进行指；同时舱门位置监模块和水量测量块实时上报舱门水量状态信息；应投水原理见图6所示63.以上实施例仅于说明本技术的术方案，而非对其制；尽管参照前实施例对本技术进了详细的说明，领域的普通技术员应当理解：其依可以对前述各实施所记载的技术方进行修改，或者其中部分技术特征行同等替换；而这修改或替换，并使相应技术方案本质脱离本技术各施例技术方案的精和范围，均应包在本技术的保护围之内。技特：1.一种航空灭任务控制系统，特征在于，所述系用于固定翼灭火机上，包括控制运模块、操作显示块、水量测量模、应急操作控制模、汲水作动模块、水结构模块、投作动模块、管路断驱动模块、舱门置监控模块，其中所述控制运算模为作为系统的核，控制运算模块与余模块之间进行操指令、控制信号及位置状态的电信号交联；所述操显示模块用于提供行员执行灭火任时操作系统工作人机界面，水量测模块用于向控制运模块、应急操作制模块反馈水箱的水量信息，应急作控制模块用于在水作动模块失效作为备份执行投水任务；汲水作模块按照控制运算模块送的指令驱动汲结构模块放下和起，实现系统汲水能；投水作动模用于根据控制运模块的投水指令动投水舱门进行投任务；管路通断驱模块用于控制汲管路的通断，实系统不同汲水/注水工作模式；舱门位置控模块用于实现系统中投水舱门/舱门机构状态实时监控。2.根据权要求1所述的航空灭火任控制系统，其特在于，所述控制运算模块与其余块之间进行操作令、控制信号以位置状态的电气信交联，包括：控制算模块安装在机通舱左设备柜，收来自主、副驾驶操作显示模块及机操纵系统的投水汲水和注水指令并综合机上燃油信、轮载信息和舱门置监控模块反馈系统设备状态信，控制及驱动汲水投水作动模块和管通断驱动模块等备动作，从而实系统的任务流程控；同时，控制运算块实时监控系统态信息并上报主副驾驶的操作显示块、飞行数据采器、远程数据集器及中央告警计机。3.根据权利要求1所述的航空灭火务控制系统，其征在于，飞行员过操作显示模块向制运算模块发送系的操作指令从而动投水作动模块汲水作动模块完成汲水任务，并接收制运算模块发送系统状态信息进显示。4.根据权利要求1所述的航空灭任务控制系统，特征在于，在应模式的投水过程，应急操作控制模块时监控舱门、舱机构的状态信息进行到位指示，同采集水箱水量信息综合处理上报远数据集中器。5.根据权利要求1所述的航空灭火任务控制统，其特征在于所述汲水结构模安装于飞机船底断处，用于飞机汲；当汲水作动模驱动汲水结构模放下且飞机入水时水从汲水结构模块入汲水管道，进进入飞机水箱。6.一种航空灭火务控制方法，其特征在，包括：当有火发生时，飞机飞合适水域汲水、机注水或地面加注灭药剂混合液后飞火区上空，按照火观察员灭火策略求，飞行员在适的时机打开投水门将水箱中的水下，执行灭火任务控制运算模块综合上信息、操作显模块的操作指令及设备的状态信息根据系统的控制逻向汲水作动模块出控制信号、向上系统输出系统工状态并作显示或告；在紧急任务状下，系统接收应操作控制模块指令进行投水舱门的应放下和收起，从实现应急投水。7.根据权利要求6所述的航空灭火任务控方法，其特征在，当需要执行灭任务且无合适汲水域时，如飞机处于面状态且水箱无，同时投水舱门于收到位，舱门机处于上锁到位状；此时系统可执地面注水任务；控运算模块接收机燃油余量信息，计算出当前飞机最大注水量，并将当可注水量信息通过线发送给操作显示块进行显示；飞人员根据画面显选择注水模式，通过操作显模块向控制运算块发送地面注水令，系统进入地面水工作模式；地面水操作指令有效控制运算模块向路通断驱动模块输动作控制信号，驱管路通断驱动模执行动作，切断水管路，地勤人员过地面注水设备连注水接口执行地注水操作。8.根据权利要求6所的航空灭火任务控制方，其特征在于，需要执行灭火任且有合适汲水水域且飞机处于空中状且水箱无水，同投水舱门处于收位、舱门机构处于锁到位状态时，系可执行汲水任务控制运算模块接机上燃油余量信息计算得出当前飞机大可汲水量，并当前可汲水量信通过总线发送给操显示模块进行显示飞行人员根据画显示选择汲水模，通过操作显示模向控制运算模块发汲水指令，系统入汲水工作模式飞行员选择完成当汲水模式后，再通操作显示模块发汲水准备指令，时汲水结构模块放作指令激活，控制算模块向汲水作模块输出动作控信号，驱动汲水结模块执行放下动作各管路通断驱动块按照选定的汲模式打开或关闭；行员操纵飞机实现面滑行汲水，汲过程中，测量测模块实时上报水箱量信息，汲水完成飞行员通过操作示模块手动执行水