森林火灾危害大,火势蔓延快,如果不及时遏制将会对森林资源带来毁灭性的打击,这就要求消防人员尽快到达现场实施扑救。森林消防车是执行救灾任务的重要载体,其性能直接决定了扑救工作的水平以及效率。由于森林消防车是一种林业特种车辆,需要通过多种复杂的越野路面,具有较高的质心。而质心越高,车辆的侧翻风险也越大。所以,及时对森林消防车进行有效的侧翻预警对于避免消防人员伤亡至关重要。针对目前森林消防车电气化水平普遍不高,需要在车上额外加装传感器才能获取车辆行驶的实时参数的特点,基于TTR算法和惯导技术相结合,采用模型理论计算、计算机仿真、动态侧翻预警试验等方法对轻型森林消防车侧翻预警展开综合分析研究。首先,使用基于TTR(Time to Rollover)的森林消防车侧翻预警算法,以森林消防车实时侧倾角和侧倾角速度为算法的输入变量,将森林消防车的动态 LTR(Lateral-Load Transfer Ratio)作为侧翻判定指标,设置|LTRMAx|=0.8为侧翻判定门限值,TTR=1s为主要预警门限值,同时,在侧倾角速度为0的特殊时刻,单独使用横向载荷转移率LTR=0.8作为辅助预警门限值。其次,在CarSim软件中建立森林消防车动力学模型,在Matlab/Simulink环境中搭建预警算法,针对典型鱼钩转向工况和双移线转向工况进行CarSim和Matlab/Simulink的非绊倒型侧翻联合模拟仿真,得到了满意的结果。最后,基于MEMS惯性元件MPU6050和STM32单片机自主开发了侧翻预警系统,并参考国标GBT 6323-2014和美国49CFRPart575法规分别选择蛇形工况、稳态回转工况和鱼钩转向工况展开了场地试验。结果表明:该侧翻预警系统使用尽可能少的传感器获取车辆参数实现侧翻预警,且得到的侧倾角度和侧倾角速度准确,通过侧翻预警算法求得的侧翻预警时间可靠性和实时性较高,能辅助驾驶员判断侧翻风险,提高森林消防车的主动安全性。