民用航空維修中增強現實技術的應用研究

穆童

北京飛機維修工程有限公司 北京 100621

1 行業現狀

1.1 維修場景環境復雜

航空器維修現場具有人員多、特種設備多、所需專業廣、工作復雜等特點，航空器及人員的安全是維修作業工作中的重中之重。

1.2 技術支援效率低

維修人員受專業程度、維修技能以及維修經驗等多方面限制，在維修中出現疑難問題時，不能獨立解決，需要技術支持協助。傳統技術支持往往通過電話咨詢或工程師本人到場，排故效率低，影響處理進度。定期舉行的專業技能培訓，需要公司人力、物力、財力的支持方能保障航空器設備運維工作的順利開展。但培訓時間、地點的固定性和傳統培訓方法，都直接影響著培訓的便捷性和培訓效率[1]。

1.3 數字化維修水平較低

目前生產一線使用的手冊和工卡都是紙質的。施工需要手持工卡，同時簽署過程復雜耗時長，影響施工效率。而且紙質工作單的反饋信息難以結構化，不能很好的支持數據統計分析

2 研究內容

2.1 遠程技術支持

當維修人員遇到復雜技術難題時，可通過移動終端設備以第一人稱視角連接遠程專家端，專家通過電腦等終端設備，采用多方雙向云視頻通信，實時提供技術支持。支持實時的文字、圖片、PDF文件信息的傳遞及閱覽。另外，專家可以在關鍵部位標注，協助精準解決技術難題[2]。

2.2 維修數據全程錄像，實時回傳

通過移動終端設備，實現將第一人稱實地指導維修場景的錄制存儲，通過移動終端設備云端數據儲備庫的實時更新，實現企業的技術積累。建立多個識別模型，給出維修人員輔助識別提示，有效避免漏檢的發生，提高航空器安全。

2.3 缺陷異物識別算法

基于移動終端設備精準傳送實時圖像至特征識別服務器，最后將識別到的安全隱患實時告警，將安全隱患具體位置標識及有效的解決方案顯示在維修人員眼前，有效保障人員與航空器的安全。

2.4 維修技術數據庫

隨著建立飛機各類識別模型以目的，場景，時間，形狀分類形成識別數據庫。通過更多的故障照片進行比對學習，形成有效的故障數據積淀，最終達到量變與質變的轉換。更加有效的提高工作人員的工作效率，避免不正常事件的發生。

專業技術人員是企業市場競爭中的關鍵所在。建立企業維修技術數據庫：依托實時存儲技術，針對設備疑難問題的維修，進行第一視角實時錄制，并實時上傳云端存儲，逐漸形成龐大的維修技術數據庫，成為企業的無形資本[3]。

3 研究的意義

創新的將人工智能云計算，增強視覺等高精尖技術應用到航空維修領域,引入高科技可穿戴設備構建以增強現實技術為核心的維修輔助解決方案，通過遠程專家指導以第一人稱視角協助技術指導，運用特征識別技術規避安全隱患的同時避免漏檢，實現視頻維修數據記錄的新方式積累迭代數據，隨著維修數據積淀提高準確率保障維修企業的市場核心競爭力，創新客戶服務新方式帶來更好的客戶體驗。

3.1 解放雙手提升運維效率，優化故障處理流程

運用增強視覺技術將維修資料及運維數據疊加在工作者眼前顯示，從而解放雙手提高工作效率，通過圖像識別技術引導工作者執行例行工作時規范高效，執行改裝及復雜工作關鍵環節時節省時間。

基于增強現實的維修輔助設備的解決方案，將實現基于網絡的多人互動，排故專家隨時隨地實施協助指導，快速反應給出排故方案，從而優化故障處理流程，節省時間提高效率。現場施工人員可隨時求助遠程專家進行協助指導，來解決航空器運維現場的技術難題，免除了異地排故所造成的耗時、耗力、耗財，為企業節省運營成本。

3.2 數據積淀形成維修技術方面的無形資產

通過增強現實移動終端設備，以第一人稱實景實操指導維修場景進行錄制存儲，滿足云端數據儲備庫的實時迭代更新，從而實現將非結構化的運維記錄轉換為結構化的維修企業的技術積淀作為企業的無形資產。

在技術人員的技能培訓中，同樣發揮著重要的指導作用，實景案例直觀操作，隨時隨地的學習時間，將大大提升企業的培訓效率，同時亦能降低企業員工培訓的費用支出[4-5]。