一种航空灭火任务控制系统及控制方法与流程

技术特征：
1.一种航空灭火任务控制系统，其特征在于，所述系统用于固定翼灭火飞机上，包括控制运算模块、操作显示模块、水量测量模块、应急操作控制模块、汲水作动模块、汲水结构模块、投水作动模块、管路通断驱动模块、舱门位置监控模块，其中：所述控制运算模块为作为系统的核心，控制运算模块与其余模块之间进行操作指令、控制信号以及位置状态的电气信号交联；所述操作显示模块用于提供飞行员执行灭火任务时操作系统工作的人机界面，水量测量模块用于向控制运算模块、应急操作控制模块反馈水箱中的水量信息，应急操作控制模块用于在投水作动模块失效时作为备份执行投水任务；汲水作动模块按照控制运算模块发送的指令驱动汲水结构模块放下和收起，实现系统汲水功能；投水作动模块用于根据控制运算模块的投水指令驱动投水舱门进行投水任务；管路通断驱动模块用于控制汲水管路的通断，实现系统不同汲水/注水工作模式；舱门位置监控模块用于实现对系统中投水舱门/舱门机构状态的实时监控。2.根据权利要求1所述的航空灭火任务控制系统，其特征在于，所述控制运算模块与其余模块之间进行操作指令、控制信号以及位置状态的电气信号交联，包括：控制运算模块安装在机上通舱左设备柜，接收来自主、副驾驶的操作显示模块及机上操纵系统的投水、汲水和注水指令，并综合机上燃油信息、轮载信息和舱门位置监控模块反馈的系统设备状态信息，控制及驱动汲水、投水作动模块和管路通断驱动模块等设备动作，从而实现系统的任务流程控制；同时，控制运算模块实时监控系统状态信息并上报主、副驾驶的操作显示模块、飞行数据采集器、远程数据集中器及中央告警计算机。3.根据权利要求1所述的航空灭火任务控制系统，其特征在于，飞行员通过操作显示模块向控制运算模块发送系统的操作指令从而驱动投水作动模块和汲水作动模块完成投汲水任务，并接收控制运算模块发送的系统状态信息进行显示。4.根据权利要求1所述的航空灭火任务控制系统，其特征在于，在应急模式的投水过程中，应急操作控制模块实时监控舱门、舱门机构的状态信息并进行到位指示，同时采集水箱水量信息且综合处理上报远程数据集中器。5.根据权利要求1所述的航空灭火任务控制系统，其特征在于，所述汲水结构模块安装于飞机船底断阶处，用于飞机汲水；当汲水作动模块驱动汲水结构模块放下且飞机入水时，水从汲水结构模块进入汲水管道，进而进入飞机水箱。6.一种航空灭火任务控制方法，其特征在于，包括：当有火情发生时，飞机飞往合适水域汲水、机场注水或地面加注灭火药剂混合液后飞往火区上空，按照灭火观察员灭火策略要求，飞行员在适当的时机打开投水舱门将水箱中的水投下，执行灭火任务；控制运算模块综合机上信息、操作显示模块的操作指令以及设备的状态信息，根据系统的控制逻辑向汲水作动模块输出控制信号、向机上系统输出系统工作状态并作显示或告警；在紧急任务状态下，系统接收应急操作控制模块指令，进行投水舱门的应急放下和收起，从而实现应急投水。7.根据权利要求6所述的航空灭火任务控制方法，其特征在于，当需要执行灭火任务且无合适汲水水域时，如飞机处于地面状态且水箱无水，同时投水舱门处于收到位，舱门机构处于上锁到位状态；此时系统可执行地面注水任务；控制运算模块接收机上燃油余量信息，计算得出当前飞机最大可注水量，并将当前可注水量信息通过总线发送给操作显示模块进行显示；飞行人员根据画面显示选择注水模
式，通过操作显示模块向控制运算模块发送地面注水指令，系统进入地面注水工作模式；地面注水操作指令有效，控制运算模块向管路通断驱动模块输出动作控制信号，驱动管路通断驱动模块执行动作，切断注水管路，地勤人员通过地面注水设备连接注水接口执行地面注水操作。8.根据权利要求6所述的航空灭火任务控制方法，其特征在于，当需要执行灭火任务且有合适汲水水域，且飞机处于空中状态且水箱无水，同时投水舱门处于收到位、舱门机构处于上锁到位状态时，系统可执行汲水任务：控制运算模块接收机上燃油余量信息，计算得出当前飞机最大可汲水量，并将当前可汲水量信息通过总线发送给操作显示模块进行显示；飞行人员根据画面显示选择汲水模式，通过操作显示模块向控制运算模块发送汲水指令，系统进入汲水工作模式；飞行员选择完成当前汲水模式后，再通过操作显示模块发送汲水准备指令，此时汲水结构模块放操作指令激活，控制运算模块向汲水作动模块输出动作控制信号，驱动汲水结构模块执行放下动作，各管路通断驱动模块按照选定的汲水模式打开或关闭；飞行员操纵飞机实现水面滑行汲水，汲水过程中，测量测量模块实时上报水箱水量信息，汲水完成后飞行员通过操作显示模块手动执行汲水结构模块收起或控制运算模块自动延时发送汲水结构模块收起控制指令，驱动汲水作动模块动作，完成汲水结构模块收起，同时延时驱动管路通断驱动模块关闭。9.根据权利要求6所述的航空灭火任务控制方法，其特征在于，当飞机处于空中状态、水箱载水时，系统可执行投水任务，控制运算模块根据当前载水量将可执行的投水模式信息发送给操作显示模块进行显示，飞行员通过操作显示模块选择相应的投水模式向控制运算模块发送相应的投水指令，系统进入对应的投水模式；系统正常投水中，水量测量模块将采集到的水量信息通过429总线上传给控制运算模块，控制运算模块将水量信息综合处理后通过429总线上报给操作显示模块进行当前载水量和可执行投水模式显示；飞行员根据火情通过操作显示模块选择相应的投水模式，控制运算模块根据选定的投水模式进入对应的投水流程：控制运算模块向投水作动模块发出控制信号，驱动投水舱门机构及投水舱门依次实现解锁及放下动作，完成投水任务；并延时驱动投水舱门及机构依次实现收起并上锁。10.根据权利要求6所述的航空灭火任务控制方法，其特征在于，当控制运算模块与操作显示模块的综合控制逻辑出现故障或在紧急投水任务状态下，飞行员通过应急操作控制模块启用应急投水模式完成投水；在执行应急投水操作时，飞行员首先通过应急操作控制模块激活投水准备，通过发送应急放指令向投水作动模块输出动作控制信号，驱动投水舱门机构解锁，实现应急投水；随后通过发送应急收指令驱动投水舱门收起并上锁。

技术总结
本发明公开了一种航空灭火任务控制系统，所述系统用于固定翼灭火飞机上，包括控制运算模块、操作显示模块、水量测量模块、应急操作控制模块、汲水作动模块、汲水结构模块、投水作动模块、管路通断驱动模块、舱门位置监控模块，所述控制运算模块为作为系统的核心，控制运算模块与其余模块之间进行操作指令、控制信号以及位置状态的电气信号交联。本发明能通过地面注水及水面滑行汲水方式实现灭火，适用于多种复杂场景下灭火需求；具有多种汲水模式和投水模式，可以根据火情通过不同的汲水和投水模式实现灭火，大大提高灭火效率。大大提高灭火效率。大大提高灭火效率。


技术研发人员：李戬 杜秀军 张茜 李文源
受保护的技术使用者：庆安集团有限公司
技术研发日：2021.07.07
技术公布日：2021/11/4