一种可视化航空器维修方法、系统、电子设备及介质与流程

本发明属于航空器维修，具体涉及一种可视化航空器维修方法、系统、电子设备及介质。

背景技术：

1、随着民用航空技术的快速发展，飞机的复杂性和精密程度逐年提升，航空设备的维修和维护工作变得越来越复杂和精细。传统的航空设备维修工作主要依赖于维修手册、二维图纸以及维修人员的经验进行，维修人员通常需要随身携带大量的纸质或数字化维修手册，并根据维修手册中的指引手动进行操作。

2、但是，在使用现有技术过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

3、现有技术中，航空设备的维护手册通常是以静态文档的形式存在，维修人员需手动翻阅维修手册查找相应的步骤信息，这种方式使得维修耗时较长，还容易因为维修人员的理解错误或操作不当导致维修出错，维修效率低下。此外，由于航空设备的关键部件众多且结构通常较为复杂，故障分析和预测方法仍然以维修人员的经验为主，使得维修人员难以在短时间内准确定位设备故障源，增加了维修作业的复杂性和不确定性，导致设备停机时间延长，维修效率进一步降低。

4、当前，在民用航空设备维修领域，计算机辅助设计（computer aided design，cad）技术的应用逐渐普及，维修人员可以通过二维或三维的设备模型查看零部件的结构与布局，从而辅助维修操作。然而，设备三维模型的展示仍然依赖于传统计算机屏幕，无法与实际设备进行直观对比，维修人员在维修过程中仍需在屏幕和实际设备之间不断切换视角，尤其是面对结构复杂且零部件众多的大型航空设备时，传统的显示方式很难有效满足维修操作中对设备细节和整体布局的可视化需求，导致对维修效率的提升效果有限。

5、因此，有必要研究一种可有效提升维修效率的可视化航空器维修方法、系统、电子设备及介质。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题，本发明提供了一种可视化航空器维修方法、系统、电子设备及介质。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种可视化航空器维修方法，包括：

4、获取指定航空器的航空器图像信息，并根据所述航空器图像信息得到所述指定航空器的航空器三维模型；

5、获取所述指定航空器的维修手册，并根据所述维修手册，构建得到所述指定航空器的维修指引数据库；

6、基于预设的增强现实设备采集所述指定航空器的实时场景信息，并从所述航空器三维模型中提取得到与所述实时场景信息匹配的初始三维模型；

7、获取与所述实时场景信息对应的维修任务信息，并根据所述维修任务信息从所述维修指引数据库中提取得到与所述实时场景信息匹配的维修指引信息；

8、将所述维修指引信息融入所述初始三维模型，得到最终三维模型；

9、基于所述增强现实设备对所述最终三维模型进行可视化展示，以便维修人员基于所述最终三维模型对所述指定航空器中与所述实时场景信息对应的航空设备进行维修作业；其中，所述最终三维模型与所述实时场景信息叠加展示。

10、在一个可能的设计中，所述航空器图像信息包括所述指定航空器中各航空设备的设备图像信息和各航空设备在所述指定航空器中的设备位置信息；对应地，根据所述航空器图像信息得到所述指定航空器的航空器三维模型，包括：

11、根据各航空设备的设备图像信息，生成所述指定航空器中各航空设备的设备三维模型；

12、根据各航空设备的设备三维模型和各航空设备在所述指定航空器中的设备位置信息，生成所述指定航空器的航空器三维模型。

13、在一个可能的设计中，根据各航空设备的设备图像信息，生成所述指定航空器中各航空设备的设备三维模型时，采用nurbs曲线生成三维曲面转换算法或基于点云的几何体重建算法实现。

14、在一个可能的设计中，根据所述维修手册，构建得到所述指定航空器的维修指引数据库，包括：

15、将所述维修手册进行数字化处理，并提取得到所述维修手册中的步骤文本信息；

16、对所述步骤文本信息进行指令分析处理，得到所述步骤文本信息中的指令文本；

17、根据所述指令文本将所述步骤文本信息进行分解和结构化处理，得到维修指引信息；

18、根据所述维修手册中的所有维修指引信息构建得到所述指定航空器的维修指引数据库。

19、在一个可能的设计中，从所述航空器三维模型中提取得到与所述实时场景信息匹配的初始三维模型，包括：

20、对所述实时场景信息进行特征识别处理，得到所述实时场景信息中的特征点信息；

21、将所述特征点信息与所述航空器三维模型进行特征对齐处理，得到所述航空器三维模型与所述实时场景信息的相对位置信息和相对角度信息；

22、根据所述相对位置信息和相对角度信息，基于所述航空器三维模型生成与所述实时场景信息重合的初始三维模型。

23、在一个可能的设计中，获取与所述实时场景信息对应的维修任务信息，包括：

24、采集与所述实时场景信息中指定航空设备的实时设备运行数据，并获取与所述指定航空设备匹配的历史设备运行数据；

25、根据所述实时设备运行数据和所述历史设备运行数据，对所述指定航空设备进行故障诊断处理，得到所述指定航空设备的故障源信息；

26、根据所述故障源信息生成与所述实时场景信息对应的维修任务信息。

27、在一个可能的设计中，根据所述实时设备运行数据和所述历史设备运行数据，对所述指定航空设备进行故障诊断处理，得到所述指定航空设备的故障源信息，包括：

28、对所述历史设备运行数据进行数据挖掘处理，得到所述指定航空设备的历史故障信息；

29、构建初始故障预测模型，并根据所述历史设备运行数据和所述历史故障信息对所述初始故障预测模型进行训练，得到训练后故障预测模型；

30、将所述实时设备运行数据输入所述训练后故障预测模型中，以便基于所述训练后故障预测模型得到所述指定航空设备的故障源信息。

31、第二方面，本发明提供了一种可视化航空器维修系统，用于实现如上述任意一项所述的一种可视化航空器维修方法；所述可视化航空器维修系统包括：

32、基数据获取模块，用于获取指定航空器的航空器图像信息，并根据所述航空器图像信息得到所述指定航空器的航空器三维模型；还用于获取所述指定航空器的维修手册，并根据所述维修手册，构建得到所述指定航空器的维修指引数据库；

33、场景信息采集模块，与所述基数据获取模块通信连接，用于基于预设的增强现实设备采集所述指定航空器的实时场景信息，并从所述航空器三维模型中提取得到与所述实时场景信息匹配的初始三维模型；

34、任务信息获取模块，与所述场景信息采集模块通信连接，用于获取与所述实时场景信息对应的维修任务信息，并根据所述维修任务信息从所述维修指引数据库中提取得到与所述实时场景信息匹配的维修指引信息；

35、模型可视化模块，与所述任务信息获取模块通信连接，用于将所述维修指引信息融入所述初始三维模型，得到最终三维模型；还用于基于所述增强现实设备对所述最终三维模型进行可视化展示，以便维修人员基于所述最终三维模型对所述指定航空器中与所述实时场景信息对应的航空设备进行维修作业；其中，所述最终三维模型与所述实时场景信息叠加展示。

36、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：

37、存储器，用于存储计算机程序指令；以及，

38、处理器，用于执行所述计算机程序指令从而完成如上述任意一项所述的一种可视化航空器维修方法的操作。

39、第四方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，所述计算机程序或所述指令在被计算机执行时实现如上述任意一项所述的一种可视化航空器维修方法。

40、本发明的有益效果为：

41、本发明公开了一种可视化航空器维修方法、系统、电子设备及介质，可有效提升维修效率。具体地，本发明在实施过程中，首先，获取指定航空器的航空器图像信息，以便根据所述航空器图像信息得到所述指定航空器的航空器三维模型，并获取所述指定航空器的维修手册，以便根据所述维修手册，构建得到所述指定航空器的维修指引数据库；随后，基于预设的增强现实设备采集所述指定航空器的实时场景信息，并从所述航空器三维模型中提取得到与所述实时场景信息匹配的初始三维模型；接着，获取与所述实时场景信息对应的维修任务信息，并根据所述维修任务信息从所述维修指引数据库中提取得到与所述实时场景信息匹配的维修指引信息，再将所述维修指引信息融入所述初始三维模型，得到最终三维模型；最后，基于所述增强现实设备对所述最终三维模型进行可视化展示，以便维修人员基于所述最终三维模型对所述指定航空器中与所述实时场景信息对应的航空设备进行维修作业。基于此，维修人员可直接在增强现实设备中查看航空设备的三维模型与实际的设备结构之间的精确对应关系，并通过所述最终三维模型中的维修指引信息依次完成每一步的维修操作，由此减少了维修人员对维修手册的依赖，同时可避免维修操作失误的问题，利于大幅提升维修的直观性和效率；其次，本发明能够基于实时场景的动态更新，自动更新最终三维模型，从而为维修人员生成详细的动态维修步骤指引，在维修过程中为维修人员提供实时指导，减少了维修过程中的操作失误风险。

42、本发明的其他有益效果将在具体实施方式中进一步进行说明。

技术特征：

1.一种可视化航空器维修方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种可视化航空器维修方法，其特征在于，所述航空器图像信息包括所述指定航空器中各航空设备的设备图像信息和各航空设备在所述指定航空器中的设备位置信息；对应地，根据所述航空器图像信息得到所述指定航空器的航空器三维模型，包括：

3.根据权利要求2所述的一种可视化航空器维修方法，其特征在于，根据各航空设备的设备图像信息，生成所述指定航空器中各航空设备的设备三维模型时，采用nurbs曲线生成三维曲面转换算法或基于点云的几何体重建算法实现。

4.根据权利要求1所述的一种可视化航空器维修方法，其特征在于，根据所述维修手册，构建得到所述指定航空器的维修指引数据库，包括：

5.根据权利要求1所述的一种可视化航空器维修方法，其特征在于，从所述航空器三维模型中提取得到与所述实时场景信息匹配的初始三维模型，包括：

6.根据权利要求1所述的一种可视化航空器维修方法，其特征在于，获取与所述实时场景信息对应的维修任务信息，包括：

7.根据权利要求6所述的一种可视化航空器维修方法，其特征在于，根据所述实时设备运行数据和所述历史设备运行数据，对所述指定航空设备进行故障诊断处理，得到所述指定航空设备的故障源信息，包括：

8.一种可视化航空器维修系统，其特征在于，用于实现如权利要求1至7中任意一项所述的一种可视化航空器维修方法；所述可视化航空器维修系统包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，其特征在于，所述计算机程序或所述指令在被计算机执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的一种可视化航空器维修方法。

技术总结
本发明属于航空器维修技术领域，其目的在于提供一种可视化航空器维修方法、系统、电子设备及介质。基于本发明，维修人员可直接在增强现实设备中查看航空设备的三维模型与实际的设备结构之间的精确对应关系，并通过所述最终三维模型中的维修指引信息依次完成每一步的维修操作，由此减少了维修人员对维修手册的依赖，同时可避免维修操作失误的问题，利于大幅提升维修的直观性和效率；其次，本发明能够基于实时场景的动态更新，自动更新最终三维模型，从而为维修人员生成详细的动态维修步骤指引，在维修过程中为维修人员提供实时指导，减少了维修过程中的操作失误风险。

技术研发人员：周锋,张君凯,王科
受保护的技术使用者：四川航空股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5