王森
AMECO西南航线中心 四川省双流县 610200
摘要：随着国内机队数量的不断增加，提高飞机的可靠性，降低人为差错导致事故的概率显得更加重要。现阶段在飞机维修过程中使用的工卡较复杂，对员工的实际工作缺少直接的指导性作用。风险和措施零散，没有进行系统的归纳总结，以文字的形式传播不容易得到确切的理解。传统的飞机维修办法很难继续提高维护中发现故障隐患的概率，提高飞机的可靠性。将增强现实技术运用到现代飞机维修中可以有效改善这些问题。
关键词：增强现实 可视化 飞机维修
前言：现代飞机维修中，对于飞机系统构造、工作内容的描述，依然采用的文字结合图片的形式。这种方式有很多弊端，主要体现在：第一工作者对于文字的理解需要较长时间，并且容易出现偏差。第二：图片很难完整的呈现对象信息，对于动态原理无法直观表述。第三：当按错误的理解进行施工时很难被察觉。因此需要寻求一种新的改进方法来应对当前面临的这些问题。
1.什么是增强现实技术
增强现实(Augmented Reality，简称 AR)，是在屏幕上把虚拟信息套进现实世界，两者实时地叠加到了同一个画面同时存在。这有助于飞机维修中更直观的获取关键信息。通常使用头戴式现实设备如：HoloLens，运用顶部摄影机采集影像，通过计算机综合对比，获取物体的位置及角度，并在屏幕上叠加相应图像。是综合运用计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、网络技术等。是将虚拟信息融入现实世界的技术。
2.增强现实技术的运用
2.1日常绕机维护中的运用
增强现实技术在日常维护中的运用价值很高，首先可以实现维修流程固化。将绕机路线与检查项目录入系统，工作者根据提示进行诱导式维修。这将大大降低绕机难度，有效避免漏检、漏项的情况发生。其次顶部摄像头获取的图像信息在后台与标准模型比对，对异常情况发出警报，如起落架安全销未取等。可以起到辅助维修的作用。
2.2部件拆换中的运用
一个复杂的部件往往有很多的小零件组成，这些零件之间有着千丝万缕的关系，在以往的维修过程之中，想要了解其工作原理，通过手册和图片很难理解，通过增强现实技术对零件采取了三维化的展示，同时对一些重要部件采取了爆炸效果展示，以更方便维修人员在拆装部件时获得该部件及其连接管路的详细分解图以及重要的风险提示。同时提供超链接快速获取工作包、工卡、手册、相关维护提示、教学视频等。
每个部件的检查要点，常见缺陷形式，错误的安装状态都可以以增强现实的方式进行展示。
2.3预防性维修中的运用
通过增强现实技术,维修人员能够直观的获得被检查零部件的常见缺陷形式、检查的方法、重点检查项目、相关维护工作包和风险控制措施等，维修人员能够进行可视化维修。通过建立数据化模型系统，不断积累飞机检查数据，将飞机的故障、缺陷高发零部件根据其重要性、高风险性、故障高发性以热力图的形式体现在现实中，工作者可以根据提示进行预防性检查维修。
3.实现方法
3.1扫描建模
实现增强现实技术的第一步是对目标进行扫描建模或图像建模。对于复杂部件，建议使用扫描建模的方式。对于飞机整体三维数据模型的采集一般使用工业级三维激光扫描仪如Faro X330。能够在阳光直射下扫描最远距离为330 米的物体。利用所集成式 GPS 接收器，这款激光扫描仪能够使每一次扫描与后处理相互关联，使其成为测量型应用的理想选择。凭借更高的精度和更大的范围，极大地简化了测量和后处理工作。它能够快速、精确且可靠地完成大尺寸、面积和体积的计算、分析和检测任务以及数字化建档工作。对于复杂部件如发动机，我们可以采用结构光点云采集器，结构光扫描仪通常都是手持式，操作轻便，扫描精度高。可以扫描管路、导线、环路等，同时捕获真实纹理以及高分辨率的三维图像。
3.2系统搭建
基于飞机维修手册和发动机航线维护内容，采用3D引擎-UNITY3D进行开发,服务器端则采用大型关系数据库如（如Oracle）等主流数据库软件。在主流软件开发技术和现代互联网网络通信技术相结合、考虑系统与相关实物关联、多源数据接口、数据之间的关联的基础上，实现引擎可视化维修数据库。并依托数据库开发出一套，开放、可视化、多功能的智能维修系统。有效辅助飞机维修人员进行更高效，更规范化的操作维修。系统具有良好的可扩展性，采用可变更的操作平台-包括操作系统平台、数据库平台。采用可扩展的操作平台可以避免不必要的系统升级与系统的二次开发。良好的功能接口，和数据转换接口保证了系统的可操作性和可维护性。
4.结束语
增强现实技术是近年来研究的一个热点。随着近年来的发展，增强现实技术在各个领域得到了应用。本文对其在飞机维修中的应用进行了初研究。可以看出，引入增强现实技术将会对飞机维修带来一系列变革，可以有效改进原有方式的三大弊端，实现可视化维修。同时为预防性维修积累宝贵数据。
参考资料
[1] 张洪波.增强现实技术在教学中的应用研究;河南大学;2012.
[2] 饶毅,徐丙立.基于三维激光扫描的快速建模方法研究;电脑与信息技术;2017.
[3] 康兰.产品逆向设计中特征和约束的重建;机械设计与研究;2009.