[发明专利]一种垂直发射制导消防弹的灭火系统及方法

说明书

本发明公开了一种垂直发射制导消防弹的灭火系统及方法，该系统包括：目标锁定及地面控制站、贮存及垂直发射装置、制导消防弹以及制导通信链路；制导消防弹贮存在贮存及垂直发射装置中，且制导消防弹和贮存及垂直发射装置分别通过制导通信链路与目标锁定及地面控制站无线通信；目标锁定及地面控制站用于瞄准起火点，计算起火点的坐标，并通过制导通信链路向制导消防弹发送起火点坐标，同时向制导消防弹以及贮存及垂直发射装置发送发射指令，从而控制制导消防弹飞向起火点。本发明可以满足百米以上楼宇的消防灭火需求，具有操作简便、成本较低且自动化程度高等特点。

技术领域

本发明涉及消防灭火技术领域，尤其涉及一种垂直发射制导消防弹的灭火系统及方法。

背景技术

火灾是现代城市面临的主要灾害之一，随着现代建筑越建越高、越建越密集，火灾的危害性也越来越大。近年来我国发生火灾的比例明显增多，高层建筑火灾事故死伤人数、经济损失均呈现明显上升趋势。高层楼宇，特别是100m以上的高楼的消防灭火一直是非常棘手的问题。由于高度和压力限制，消防云梯灭火系统很难达到100m以上的高度。另一方面，我国消防直升机保有量有限且费用高昂，空中灭火又很难实现。因此社会公众对发展高层建筑消防技术提出了迫切需求。

现有专利文献CN205652362U、CN107388891A、CN106267637A以及CN107297040A分别公开了无人机及灭火弹发射系统、机载灭火弹发射装置、机载灭火弹以及机载灭火弹的垂直投放装置，构成了以无人机为载具，搭载火箭灭火弹对高层楼宇实施灭火的方案。其中，无人机搭载火箭灭火弹的问题：1、多旋翼无人机的载重能力有限，续航时间不足。因此使用多旋翼无人机搭载的火箭灭火弹的数量不多，灭火作业时间短。2、火箭灭火弹无制导。命中精度受到发射时无人机姿态、飞行速度和目标距离等弹道诸元等影响。在没有弹道计算机和发射管姿态控制的情况下，完全由地面操作人员控制发射，命中精度无法保证。3、地面遥控操作需要操作人员具有丰富的无人机驾驶经验，不利于大规模普及使用。4、火箭灭火弹在爆破时弹身破片会造成二次伤害。

此外，现有专利CN102785778B公开了一种管式发射灭火无人机及灭火控制方法。该方案依托成熟的管式发射巡飞弹技术，将武器战斗部改为灭火剂，使用自主寻的或电视遥控制导的方式飞向目标，投放灭火剂完成灭火任务。巡飞灭火弹的问题：1、结构复杂、成本高昂。巡飞弹由可折叠翼面、弹身、可折叠尾翼、推进器、寻的制导系统等构成，折叠部件多，伺服动作机构多，结构复杂。巡飞灭火弹生产工艺和加工成本与武器级巡飞弹区别不大。单一枚灭火弹的成本高昂，使大量使用受到限制。2、固定翼飞行方式限制使用场所。巡飞弹是以固定翼方式飞行的，在高楼林立的商业区楼宇之间的距离狭窄，巡飞灭火弹要垂直建筑物立面进入着火点，其飞行航迹需要特别规划、制导方式需要改进，机动性的需要提高。3、采用电视遥控制导的方式飞向目标，需要地面遥控人员具有丰富的飞行经验。4、由于火焰温度高，在着火点附近形成强烈对流，加之高空风强烈，较大的气动面积会受到气流严重扰动，使得巡飞灭火弹在接近着火点的瞬间突然偏离目标。

因此，总体而言，现有技术普遍存在投放灭火剂精度低、可操作性和经济性差，自动化程度低，离实际使用距离甚远等问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种垂直发射制导消防弹的灭火系统，该垂直发射制导消防弹的灭火系统包括：目标锁定及地面控制站、贮存及垂直发射装置、制导消防弹以及制导通信链路；

其中，所述制导消防弹贮存在所述贮存及垂直发射装置中，且所述制导消防弹和所述贮存及垂直发射装置分别通过所述制导通信链路与所述目标锁定及地面控制站无线通信；

所述目标锁定及地面控制站用于瞄准起火点，计算起火点坐标，并通过所述制导通信链路向所述制导消防弹发送起火点坐标，同时向所述制导消防弹以及贮存及垂直发射装置发送发射指令，从而控制制导消防弹飞向起火点。

进一步地，所述目标锁定及地面控制站为便携式装置，其包括观瞄器、测距仪、定位单元以及地面控制站；