[發明專利]一種森林滅火無人機系統

在審

• 申請號: 201510752114.6
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN105270629A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 吳強;王英杰;姜洪法;龔旭東
• 申請（專利權）人: 中國航空工業經濟技術研究院
• 主分類號: B64D1/04
• 分類號: B64D1/04;A62C3/02;A62C19/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于無人機技術領域，具體涉及一種森林滅火無人機系統。

背景技術

我國森林資源較為貧乏，森林覆蓋率約為13％左右，人均占有森林面積僅為世界平均值的1/6，但森林大火每年都有發生，如何解決森林防火的問題，又成為林業工作的重中之重。

用無人機進行中低空防火監測，具有機動快速、使用成本低、維護操作簡單等技術特點。消防無人機系統日常存放于運載車或固定地面基地中待命，隨時準備執行例行巡邏報警或者火災現場監控任務。但是，傳統的防火監測無人機的作用僅限于對起火的偵查與監控。

而森林滅火無人機是專用的森林滅火噴灑設備，其功能是在森林著火時噴灑滅火劑，目前所使用的森林滅火無人機一般不具備火情探知功能，只能被動接受遙控指令，滅火模式單一。同時，滅火彈及其投彈系統的設計不利于高效利用滅火劑，滅火效率低。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提出了一種森林滅火無人機系統，采用多種滅火模式，新型滅火彈及其投彈系統的設計方式，實現高效森林滅火目的，以適應大面積突發森林火情的遏制和消弭。

考慮到現有技術的上述問題，根據本發明公開的一個方面，本發明采用以下技術方案：

一種森林滅火無人機系統，系統包括：無人機機體(1)，防熱罩(2)，飛行使用模式選擇模塊(3)，火情監控裝置(4)，滅火彈投彈裝置(5)和滅火彈(6)；

所述無人機機體(1)，為共軸雙旋翼機的形式，在無人機機體(1)上安裝全部監控和滅火部件；

所述防熱罩(2)，用來保護飛機的油箱不受到地面失火區域熱輻射的影響，同時保護機載的火情監控裝置(4)、滅火彈投彈裝置(5)和飛行控制系統不會受到地面失火區域熱輻射的影響；

所述飛行使用模式選擇模塊(3)，使無人機在偵察模式和應招模式兩種模式中進行切換，偵察模式使無人機在不知是否發生火情的情況下，進行偵察飛行，監測是否發生火災；應招模式為在確認得知某個區域發生火情而采取的目的明確的滅火飛行模式；

所述火情監控裝置(4)，用于探測地面的失火區域的位置、判斷火勢大小；

所述滅火彈投彈裝置(5)，用以安裝和固定住滅火彈(6)，使之處于懸掛狀態，并且能夠在滅火時釋放滅火彈(6)，使滅火彈(6)在重力的作用下，向下移動脫離滅火彈投彈裝置(5)，完成投放。

其特征在于，所述無人機機體(1)，由輕質復合材料制成，具有耐高溫能力，同時由于無人機機體(1)輕，能夠增加任務載荷。

其特征在于，所述火情監控裝置(4)，由探測云臺(17)和火情感知裝置(18)組成，火情感知裝置(18)檢測地面的溫度和紅外線輻射量，從而判斷地面是否處于失火狀態，并通過溫度和輻射量的計算，判斷火勢大小；探測云臺(17)用于控制火情感知裝置在兩個維度上進行掃描，從而形成一個探測區域，并隨著飛機平臺飛行移動形成一個掃描帶，探測云臺(17)通過掃描，還具有定位失火區域和火勢最強區域的功能。

其特征在于，所述滅火彈投彈裝置(5)，由掛架(7)和釋放裝置(8)組成，最多能夠安裝9枚滅火彈(6)；釋放裝置(8)安裝于掛架(7)的圓型孔洞上部，由釋放桿(9)，釋放桿支座(10)和釋放桿移動器(11)組成，在安裝滅火彈(6)時，驅動釋放桿移動器(11)，使之移動至釋放桿支座(10)右端，此時在釋放裝置(8)上安裝滅火彈(6)，加裝滅火彈(6)后，驅動釋放桿移動器(11)，使之移動至釋放桿支座(10)左端，穿過滅火彈(6)的安裝孔，固定住滅火彈(6)，使之處于懸掛狀態；投彈時，驅動釋放桿移動器(11)，使之移動至釋放桿支座(10)右端，釋放桿(9)離開滅火彈(6)的安裝孔，滅火彈(6)在重力的作用下，向下移動脫離掛架(7)，完成投放。

其特征在于，所述滅火彈(6),由滅火彈殼體(12)、噴灑孔(13)、滅火干粉壓力箱(14)、溫度傳感器(15)和壓力釋放裝置(16)組成，滅火彈殼體(12)由輕質高強度阻燃材料制成，滅火干粉存儲于滅火干粉壓力箱(14)中，滅火干粉壓力箱(14)預存壓縮空氣，4個噴灑孔(13)分布在滅火彈殼體(12)上，相對于軸線呈90度均勻分布，溫度傳感器(15)分布在彈體(12)外部，檢測滅火彈(6)外部環境溫度，當溫度超過預設安全溫度時，確定滅火彈(6)處于失火區域，此時驅動壓力釋放裝置(16)，通過4個噴灑孔(13)噴灑滅火干粉。