CA2210775C

CA2210775C - Fire-fighting aid device for water bombers

Info

Publication number: CA2210775C
Application number: CA002210775A
Authority: CA
Inventors: Xavier Denoize; Francois Faivre; Roger Parus
Original assignee: Thales Avionics SAS
Current assignee: Thales Avionics SAS
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 2006-10-03
Anticipated expiration: 2016-01-30
Also published as: CA2210775A1

Abstract

A fire-fighting aid device for water bombers, comprising at least one fire sensor (22), means (21) for determining the location of the aircraft, a geographical database (23) and means (24) for calculating the flight path of the aircraft according to the fire and aircraft locations identified in the database (23).

Description

DISPOSITIF D'AIDE A L'EXTINCTION DES
FEUX POUR AVIONS BOMBARDIERS O'EAU
La présente invention concerne un dispositif d'aide à l'extinction des feux pour avions bombardiers d'eau. Elle s'applique notamment à la lutte contre les incendies.
Le développement de la lutte contre les incendies par avions bombardiers d'eau a connu un essor considérable, en particulier pour combattre les feux dans des endroits particulièrement peu accessibles par voies de terre ou éloignés des réserves d'eau.
~o Cependant, les manoeuvres de ces avions et la précision de largage de l'eau restent difficiles et un nombre d'échecs ou d'accidents sont à déplorer dans ces phases difficiles.
II n'existe guère actuellement de systèmes dédiés à la détection et à la localisation de foyers d'incendies. Les systèmes utilisés sont en fait ~5 des systèmes classiques de localisation pour l'avion avec des procédures de vol à vue et d'acquisition visuelle des foyers.
Le but de l'invention est de permettre à l'équipage d'avions bombardiers d'eau, en particulier en présence de fumées, de mieux localiser les foyers d'incendie, donc l'endroit à éteindre, et éventuellement de 2o transmettre la localisation à d'autres porteurs, d'optimiser la trajectoire de l'avion et la trajectoire de l'eau, enfin de sécuriser la trajectoire d'évasion des bombardiers d'eau. En particulier le système aide à l'évitement d'obstacles cachés par la fumée.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'aide à
25 l'extinction des feux pour un avion bombardier d'eau, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur de foyer d'incendie, des moyens pour repérer ia position de l'avion, une base de données géographiques et des moyens de calcul de la trajectoire de l'avion en fonction de la position de ce dernier et de la position du foyer repérées dans la base de données.
3o L'invention a pour principaux avantages qu'elle s'adapte à tous types de reliefs et à tous types de conditions météorologiques, qu'elle est simple à mettre en oeuvre et qu'elle est économique.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui 35 représentent DEVICE FOR SUPPORTING THE EXTINCTION OF
FIRES FOR AIRCRAFT BOMBARDIER O'EAU
The present invention relates to an extinguishing device fires for aircraft water bombers. It applies in particular to Fight against fires.
The development of aircraft firefighting water bombers has grown considerably, particularly for fight fires in places that are not easily accessible by dirt tracks or remote water supplies.
~ o However, the maneuvers of these aircraft and the accuracy of water drops remain difficult and a number of failures or accidents are to deplore in these difficult phases.
There are currently few systems dedicated to the detection of and the location of fire outbreaks. The systems used are in fact ~ 5 conventional locator systems for aircraft with procedures visual flight and visual acquisition of homes.
The purpose of the invention is to allow the aircraft crew water bombers, especially in the presence of fumes, to better locate the fires, so the place to extinguish, and possibly 2o transmit the location to other carriers, optimize the trajectory of the plane and the trajectory of the water, finally to secure the trajectory escape water bombers. In particular the system helps avoidance obstacles hidden by the smoke.
For this purpose, the subject of the invention is a device for assisting 25 fire extinguishing for a water-bomber aircraft, characterized in that it includes at least one firebox sensor, means for locating the position of the aircraft, a geographical database and means of calculating the trajectory of the aircraft according to the position of this latest and the home position identified in the database.
The main advantages of the invention are that it adapts to all types of terrain and all types of weather conditions, that it is simple to implement and is economical.
Other features and advantages of the invention will become apparent with the following description made with reference to the attached drawings which 35 represent

2 - la figure 1, un avion bombardier d'eau à l'approche d'un foyer d'incendie ;
- la figure 2, par un synoptique, un mode de réalisation possible d'un dispositif selon l'invention ;
- la figure 3, un exemple de réalisation possible d'un dispositif selon l'invention.
La figure 1 présente un avion bombardier d'eau 1 à l'approche d'un foyer d'incendie 2, l'avion étant équipé d'un dispositif selon l'invention.
II comprend au moins un capteur de foyer d'incendie. Ce capteur est par o exemple un capteur externe sensible à la température. Ce capteur est par exemple une caméra à infrarouge qui permet de localiser précisément en site et en gisement, relativement à l'avion, le foyer de l'incendie par désignation humaine et/ou traitement automatique.
L'avion 1 possède également des moyens pour repérer sa ~5 position, par exemple en altitude, en latitude et en longitude, ainsi que les attitudes. Ces moyens sont par exemple des systèmes de navigation connus.
La figure 2, présente un synoptique d'un mode de réalisation possible d'un dispositif selon l'invention. Le dispositif comporte au moins 2o des moyens 21 pour repérer la position de l'avion dans lequel ils sont placés, un capteur 22 de foyers d'incendie, une base de données géographiques 23 et des moyens 24 de calcul algorithmique permettant par exemple la localisation, le guidage et le largage.
La base de données géographiques 23, qui est en fait une base 25 de données de terrain, possède en mémoire, un maillage en latitude, en longitude et en altitude du terrain environnant. Les positions de l'avion 1 et du foyer 2 sont repérées dans la base de données par rapport au maillage précité. Ce repérage est par exemple réalisé par les moyens 24 de calcul algorithmique. Ces derniers calculent ensuite, par exemple, la trajectoire 3o permettant à l'avion de se présenter de la manière la plus sûre et la plus optimale pour larguer sa charge. Ces moyens proposent par l'exemple , l'instant d'apparition d'un signal de largage en tenant compte de la trajectoire de dégagement de l'avion devant éviter le relief 3.
Les moyens de calcul 24 ont donc par exemple pour objectif de 35 reconstituer des signaux d'écartométrie et de guidage à partir two - Figure 1, a water bomber plane approaching a home fire;
FIG. 2, by a block diagram, a possible embodiment a device according to the invention;
FIG. 3, an exemplary possible embodiment of a device according to the invention.
Figure 1 shows a water bomber aircraft 1 approaching a fire outbreak 2, the airplane being equipped with a device according to the invention.
It comprises at least one fire center sensor. This sensor is by o example an external sensor sensitive to temperature. This sensor is by example an infrared camera that can locate precisely in site and in deposit, relative to the aircraft, the focus of the fire by human designation and / or automatic processing.
The plane 1 also has means to locate its ~ 5 position, eg altitude, latitude and longitude, as well as the attitudes. These means are for example navigation systems known.
FIG. 2 presents a block diagram of an embodiment possible of a device according to the invention. The device comprises at least 2o means 21 for locating the position of the aircraft in which they are placed, a fire detector 22, a database 23 and means 24 of algorithmic calculation allowing by example location, guidance and release.
The Geographical Database 23, which is actually a base 25 of field data, has in memory, a lattice in latitude, in longitude and altitude of the surrounding terrain. The positions of the plane 1 and of focus 2 are located in the database with respect to the mesh supra. This marking is for example carried out by the calculation means 24 algorithmic. The latter then calculate, for example, the trajectory 3o allowing the aircraft to present itself in the safest and most optimal for releasing its load. These means propose by example, the moment of appearance of a release signal taking into account the flight path of the aircraft to avoid relief 3.
The calculation means 24 therefore have, for example, the objective of 35 reconstruct deviation and guidance signals from

3 - de la position connue de l'avion ;
- de la direction connue du foyer de l'incendie donnée par le capteur 22, en site et en gisement par rapport à l'avion, le capteur pouvant âtre par exemple à infrarouge. Des moyens de désignation d'une partie du s foyer peuvent être par exemple prévus si le foyer est étendu ;
- de la base de données 23 possédant le relief et permettant ainsi de mieux appréhender la trajectoire dans le plan vertical et horizontal.
- de la position calculée de l'incendie en coordonnées terrestres à
partir d'un calcul élaborant le passage de la direction de la ligne de visée o donnée pour le capteur 22 du référentiel avion au référentiel sol en utilisant les informations d'attitude d'une part et l'intersection de la ligne de visée avec la base de données d'autre part.
Les moyens de calcul élaborent à partir de ces informations une trajectoire idéale et donc des ordres de guidage à présenter à l'équipage de ~ 5 l'avion. Un calcul de largage de l'eau qui tient compte de l'attitude de l'avion, de son altitude, de sa vitesse et de la vitesse. du vent par exemple permet le traitement de la balistique de la charge d'eau.
Le calcul de la trajectoire d'évitement peut par exemple aussi tenir compte de la masse diminuée de l'avion.
2o La figure 3 présente un exemple de réalisation possible d'un dispositif selon l'invention.
Les moyens 21 pour repérer la position, les attitudes et l'orientation de l'avion sont par exemple constitués du système avion tel que les systèmes GPS et IRS notamment, GPS étant connu dans le métier 25 comme étant les initiales de l'expression anglo-saxonne "Global Position System" et IRS comme étant les initiales de l'expression anglo-saxonne "Inertial Reference System".
Les moyens 24 de calcul de trajectoire sont par exemple constitués d'un calculateur 31 de localisation du foyer d'incendie, d'un 3o calculateur 32 de trajectoire et de guidage, d'un calculateur 33 pour la détermination du signal de largage et d'un calculateur 34 de la trajectoire d'évasion de l'avion après le largage de l'eau. Ces différents calculateurs peuvent être regroupés en un ou plusieurs calculateurs. Ils peuvent aussi par exemple âtre réalisés sur une mëme puce de semi-conducteur. 3 - the known position of the aircraft;
- the known direction of the outbreak of the fire given by the sensor 22, in site and in relation to the plane, the sensor being able to hearth for example infrared. Means of designating a part of the For example, the fireplace may be provided if the fireplace is extended;
of the database 23 having the relief and thus allowing to better understand the trajectory in the vertical and horizontal plane.
- the calculated position of the fire in ground coordinates at from a calculation elaborating the passage of the direction of the line of sight o given for the sensor 22 of the aircraft reference to the ground reference in using the attitude information on the one hand and the intersection of the line of sight with the database on the other hand.
The calculation means develop from this information a ideal trajectory and therefore guidance orders to present to the crew of ~ 5 the plane. A water drop calculation that takes into account the attitude of the plane, its altitude, speed and speed. wind for example allows the treatment of the ballistics of the water load.
For example, the calculation of the avoidance trajectory can also be account of the decreased mass of the aircraft.
2o Figure 3 shows an example of possible realization of a device according to the invention.
Means 21 for locating the position, attitudes and the orientation of the aircraft are for example made of the aircraft system such as GPS and IRS systems in particular, GPS being known in the trade 25 as the initials of the English expression "Global Position System "and IRS as the initials of the Anglo-Saxon expression "Inertial Reference System".
The path calculation means 24 are for example consisting of a calculator 31 for locating the firebox, a 3o calculator 32 of trajectory and guidance, a calculator 33 for the determination of the release signal and a calculator 34 of the trajectory escape from the plane after the drop of water. These different calculators can be grouped into one or more calculators. They can also for example hearth made on the same semiconductor chip.

4 Le calculateur 31 de localisation du feu est relié aux moyens 21 de repère de la position de l'avion, au système avion par exemple, au capteur 22 et à la base de données géographiques 23. Connaissant la position de l'avion par rapport à la base de données grâce aux moyens de repères 21, et la direction du foyer par rapport à l'avion grâce au capteur 22, le calculateur 31 peut alors définir la localisation du feu par rapport à la base de données et donc sa situation géographique exacte.
Le calculateur 31 de localisation est par exemple aussi relié à des moyens de désignation 35 afin de désigner notamment une partie du foyer o d'incendie si ce dernier est étendu. La désignation peut être humaine etlou réalisée par un traitement automatique.
Le calculateur 32 de trajectoire et de guidage est par exemple relié au système avion 21 et à la base de données géographiques 23 ainsi qu'au calculateur 31 de localisation du feu. II peut alors calculer la trajectoire ~5 optimale en fonction de la situation de l'avion bombardier d'eau par rapport à la situation du foyer d'incendie à éteindre à l'aide de la base de données, notamment pour passer par un point de largage optimal et pour éviter les obstacles.
Le calculateur 33 du signal de largage est relié par exemple au zo calculateur 32 et au système avion 21 pour déterminer l'instant d'envoi du signal de largage de l'eau en fonction de la trajectoire, de la vitesse de l'avion, de sa hauteur et de son altitude ainsi que de la vitesse et de la direction du vent provenant par exemple du système avion ou d'une valeur transmise par le sol, ainsi que de tout autre paramètre permettant d'évaluer 25 la balistique de la charge d'eau à larguer, sa masse notamment.
La génération du signal de largage peut aussi par exemple être déterminée en fonction de la ligne de visée, celle-ci étant par exemple calculée par le calculateur 33 du signal de largage. Le signal de largage est généré alors en fonction de la position du point d'intersection de la ligne de so visée avec la base de données géographique 23, le point d'intersection étant calculé par le calculateur 33 du signal de largage. A cet effet, la base de données 23 est notamment reliée à ce calculateur 33. Le signal de largage peut par exemple ètre donné après un compte à rebours.
Le calculateur 33 de calcul du signal de largage est par exempte 35 relié à des moyens 36 de présentation d'informations de situation au pilote.

WO 96!23549 PCTIFR96/00148 Ces moyens 36 sont notamment destinés à interfacer les calculateurs 32, 33, 34 avec des moyens de visualisation ou de sonorisation.
Le signal de largage produit peut par exemple être présenté de façon visuelle etlou sonore. En cas de signal visuel, ce dernier peut alors ëtre par exemple délivré à un collimateur tête haute 37 etlou à une visualisation tête basse 38.
L'utilisation d'un collimateur tëte haute permet en outre la visualisation en conformité avec le paysage des paramètres de guidage et de largage.
Le calculateur de la trajectoire d'évasion 34 est par exemple relié
au système avion 21, à fa base de données géographiques 23 et au calculateur 33 du signal de largage. Le calcul de cette trajectoire est alors calculé en fonction de la vitesse de l'avion, du terrain, celui-ci étant fourni par la base de données 23, et de l'instant de largage de l'eau. Le calcul de ~ s la trajectoire d'évasion peut par exemple tenir compte de la masse de l'avion diminuée de sa charge d'eau.
Le calculateur 32 de trajectoire et de guidage ainsi que le calculateur 34 de la trajectoire d'évasion sont par exemple eux aussi reliés aux moyens 36 de présentation de situation au pilote.
2o Les différentes informations fournies par ces calculateurs 32, 33, 34 peuvent être présentées au pilote en superposition du paysage extérieur par utilisation d'un collimateur tête haute. Elles peuvent aussi être présentées au pilote sous forme de symboles appropriés, par exemple par utilisation d'un collimateur tête basse.
25 Le dispositif selon l'invention, peut aussi à l'aide de ses moyens de calcul de trajectoire précités, fournir au pilote des informations de guidage pour toutes opérations de basse visibilité. II peut aussi par exemple fournir des informations nécessaires au guidage de l'avion lors des opérations de remplissage de ce dernier sur tous types de réservoirs d'eau.
so L'application du dispositif selon l'invention a été présentée pour le cas du largage d'une charge d'eau. Cependant, ce dispositif peut convenir pour le largage de tous types de produits destinés à l'extinction d'un foyer d'incendie. 4 The fire location calculator 31 is connected to the means 21 the position of the aircraft, the aircraft system for example, the sensor 22 and at the geographic database 23. Knowing the position of the aircraft in relation to the database through the means of markers 21, and the direction of the focus relative to the aircraft through the sensor the calculator 31 can then define the location of the fire with respect to the database and therefore its exact geographical location.
The location calculator 31 is for example also connected to designation means 35 to designate in particular a part of the hearth o fire if it is extended. The designation can be human and / or performed by automatic processing.
The trajectory and guidance calculator 32 is for example connected to the aircraft system 21 and the geographical database 23 as well than the calculator 31 for locating the fire. He can then calculate the path ~ 5 optimal depending on the situation of the aircraft water bomber by report to the situation of the fire center to extinguish using the database, especially to go through an optimal drop point and to avoid obstacles.
The computer 33 of the release signal is connected for example to zo calculator 32 and the aircraft system 21 to determine the time of dispatch of the water drop signal as a function of trajectory, speed of the airplane, its height and altitude as well as the speed and direction of the wind coming for example from the airplane system or a value transmitted by the soil, as well as any other parameters that make it possible to evaluate 25 the ballistics of the water load to be dumped, including its mass.
The generation of the release signal can also for example be determined according to the line of sight, this being for example calculated by the computer 33 of the release signal. The release signal is generated then according to the position of the intersection point of the line of N / A with Geographic Database 23, the point of intersection being calculated by the computer 33 of the release signal. For this purpose, the base 23 is in particular connected to this calculator 33. The signal of For example, a drop can be given after a countdown.
The calculator 33 for calculating the release signal is, for example, 35 linked to means 36 for presenting situation information to the pilot.

WO 96! 23549 PCTIFR96 / 00148 These means 36 are intended in particular to interface the computers 32, 33, 34 with means of visualization or sound.
For example, the product drop signal may be presented visual way and / or sound. In the event of a visual signal, the latter can then for example, be delivered to a head-up collimator 37 and / or to a head-down display 38.
The use of a high head collimator also allows the viewing in accordance with the landscape guiding parameters and drop.
The calculator of the escape trajectory 34 is for example connected the airplane system 21, the geographical database 23 and the computer 33 of the release signal. The calculation of this trajectory is then calculated according to the speed of the airplane, the terrain, the latter being provided by the database 23, and the instant of release of the water. The calculation of ~ s the trajectory of escape can for example take into account the mass of the plane less of its water load.
The trajectory and guidance calculator 32 as well as the calculator 34 of the escape trajectory are for example also connected means 36 for presenting the situation to the pilot.
2o The different information provided by these calculators 32, 33, 34 can be presented to the pilot superimposed the outdoor landscape using a head-up collimator. They can also be presented to the pilot in the form of appropriate symbols, for example by use of a head-down collimator.
The device according to the invention can also by its means above-mentioned trajectory calculation, provide the pilot with information on guidance for all low visibility operations. It can also for example provide information necessary for the guidance of the aircraft during filling operations of the latter on all types of water tanks.
The application of the device according to the invention has been presented for the case of the dropping of a water load. However, this device may be suitable for the release of all types of products intended for the extinction of a home fire.

Claims

1. Fire extinguishing aid device for an airplane (1) water bomber, characterized in that it comprises at least one sensor (22) source of fire (2), means (21) for identifying the position of the aircraft, a geographic database (23) and means (24) for calculating the trajectory of the airplane (1) as a function of the position of the latter and of the position of the focus (2) identified in the database (23).

2. Device according to claim 1, characterized in that the geographic database (23) has in memory a latitude mesh, in longitude and altitude of the surrounding terrain.

3. Device according to your claim 1, characterized in that the means (24) for calculating the trajectory of the airplane (1) comprise - a computer (31) for locating the source of fire (2) connected to the means (21) for identifying the position of the aircraft (1), to the sensor (22) and to the geographic database (23);
- a trajectory and guidance computer connected to the computer (31) location, the means (21) for identifying the position of the aircraft and the geographic database (23);
- a computer (33) of the release signal connected to the computer (32) of trajectory and guidance, to the means (21) for identifying the position of the aircraft (1) and the geographic database (23);
- a computer (34) of the escape trajectory of the aircraft (1) connected to the release signal computer (33), to the means (21) for identifying the position of the aircraft (1) and to the geographical database (23).

4. Device according to claim 3, characterized in that it comprises means (35) for designating the focus of the fire (2).

5. Device according to claim 3, characterized in that the release signal calculator (33) determines the instant of sending of this signal depending on the speed of the aircraft (1), its position, the speed of the wind and the mass of the water load to be dropped.

6. Device according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the release signal calculator (33) calculating the line of sight of the aircraft (1), it generates the release signal according to the position of the point of intersection of the line of sight with the database geographical (23), the computer (33) also calculating this point of intersection.

7. Device according to any one of the claims 1 to 6, characterized in that the means (21) for marking the position of the aircraft (1) consist of the aircraft system.

8. Device according to any one of the claims 1 to 7, characterized in that the sensor (22) is sensitive to the temperature.

9. Device according to claim 8, characterized in that the sensor (22) is an infrared camera.

10. Device according to any one of the claims 1 to 9, characterized in that the means (24) for calculating the trajectory of the airplane are connected to means (36) of presentation information to the pilot, the information being provided superimposed on the exterior landscape through a head-up display and/or in the form of symbols by a head-down display.

11. Device according to claim 10, characterized in that the release signal is provided audibly.