[發明專利]一種民用飛機的智能虛擬維修訓練系統

無效

• 申請號: 201210405462.2
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN103020332A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 孫有朝;王豐產;徐慶宏
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G09B9/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種民用飛機的智能虛擬維修訓練系統，屬于制造業信息化和數據處理的技術領域。

背景技術

隨著民用飛機及其系統、設備復雜性的逐漸增長，使用維修和培訓費用大幅增長，維修工作對保持民用飛機的完好性和可用性起著非常重要的作用。因此，民用飛機的維修問題引起了工業界的重視。傳統民用飛機的維修訓練、實施、評估和驗證工作通常都是在實際飛機上進行，對民用飛機維修人員的訓練工作一般采用兩種方法，一是由有關單位組織進行維修訓練，二是由民用飛機維修基地自行訓練其維修人員。這兩種維修訓練方法都是在實機上進行。這種維修方法存在以下缺陷：（1）鑒于民用飛機數量、型號、訓練場地和環境有限，受訓人員數量和操作時間難以保證，訓練效率低，維修知識和技能難于普及；（2）實機維修必須在民用飛機樣機制造好之后才可以對其維修性進行準確的分析，容易造成飛機或系統、設備的設計制造的返工，增加飛機或系統、設備的設計制造費用。

虛擬維修訓練以民用飛機維修訓練為研究對象，以虛擬現實技術為基礎，以計算機及其相應的硬件設備為實驗手段，為民用飛機的維修訓練建立起一個“實機”、“實地”和“實時”的仿真環境。

現有技術多以產品協同設計為目標，支持多用戶的產品協同設計工程，但是現有產品協同設計的技術從產品設計的角度出發，沒有考慮如何支持虛擬維修工程，產品維修數據的存儲和訪問，產品協同維修過程等問題。由于維修工程比設計過程涉及到的因素和相關人員類型更多，過程更復雜，所以現有的技術不能做到支持虛擬維修的過程。缺乏根據CAD數據自動生成任務和管理任務的功能。沒有維修訓練效果評估功能、維修性、工效性評估功能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述背景技術的不足，提供了一種民用飛機的智能虛擬維修訓練系統。

本發明為實現上述發明目的采用如下技術方案：

一種民用飛機的智能虛擬維修訓練系統，包括：界面接口層、應用層、技術支持層；其中：所述界面接口層通過數據接口、用戶接口、硬件接口與應用層連接，所述技術支持層通過應用接口與應用層連接；

所述應用層包括CAD數據處理模塊、維修任務生成和管理模塊、外設硬件驅動模塊、維修資源模塊、維修仿真模塊、維修分析評價模塊，其中：所述CAD數據處理模塊通過數據接口與維修資源模塊連接，所述維修資源模塊與維修仿真模塊連接，所述維修任務生成和管理模塊通過數據接口與維修仿真模塊連接，所述維修仿真模塊與維修分析評價模塊連接，所述外設硬件驅動模塊通過數據接口與維修仿真模塊連接。

所述一種民用飛機的智能虛擬維修訓練系統中，CAD數據處理模塊包括依次連接的數據格式STEP一致性處理單元、STEP格式數據解析單元、STEP數據輕量化處理單元和STEP格式數據提取單元，其中：

所述數據格式STEP一致性處理單元用于將各種格式的CAD數據模型轉換為STEP格式的數據；

所述STEP格式數據解析單元用于對STEP格式的數據進行解析，得到CAD數據模型的核心信息，所述核心信息包括數字樣機CAD數據模型零部件的尺寸信息、形狀信息及裝配約束信息；

所述STEP數據輕量化處理單元用于對核心信息做輕量化處理得到應用數字樣機；

所述STEP格式數據提取單元用于提取CAD數據信息，封裝維修仿真過程中用到的應用信息組成維修要素Agent對象。

所述一種民用飛機的智能虛擬維修訓練系統中，維修任務生成和管理模塊包括依次連接的系統結構識別單元、標識和任務生成單元、任務仿真驗證單元、訓練任務分配Agent單元；其中：

所述系統結構識別單元用于提取民用飛機數字樣機模型系統和零部件的ATA編碼；

所述標識和任務生成單元根據民用飛機的系統結構樹、任務內容模式、失效模式和維修方式生成維修任務庫；

所述任務仿真驗證模塊根據維修標準規范驗證維修任務的可實施性、安全性和可靠性，最終確定待實施的維修任務庫；

所述訓練任務分配Agent單元用于根據用戶配置信息智能的為維修仿真模塊分配維修任務。

所述一種民用飛機的智能虛擬維修訓練系統中，外設硬件驅動模塊包括：外設驅動單元、姿態動作識別單元、人體模型庫單元和硬件接口Agent單元；其中：

所述外設驅動單元的輸入端連接各外設硬件，用于驅動外設硬件；

所述姿態動作識別單元輸出端與人體模型庫連接，用于把實際人體動作和姿態識別出來并存入數據庫；

所述人體模型庫用于保存人體屬性信息；