[發(fā)明專利]基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的航天器推進(jìn)系統(tǒng)總裝導(dǎo)引系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910031704.8
• 申請(qǐng)日: 2019-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109850191B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張偉;陳暢宇;易旺民;陳華俊;張潔;郭濤;孫剛;趙書(shū)萍;劉峰;肖榮旭;薛峰;張佳強(qiáng);金衛(wèi)華;張春柳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號(hào): B64G99/00
• 分類號(hào): B64G99/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的航天器推進(jìn)系統(tǒng)總體裝配導(dǎo)引系統(tǒng)，包括導(dǎo)引信息生成模塊、結(jié)構(gòu)艙板定位模塊、導(dǎo)引信息可視化模塊、導(dǎo)引狀態(tài)控制模塊，其中：

所述導(dǎo)引信息生成模塊用于讀取存儲(chǔ)于外部的推進(jìn)系統(tǒng)三維模型、結(jié)構(gòu)艙板三維模型、管路熱控三維模型、推進(jìn)系統(tǒng)總裝要求信息，提取推進(jìn)系統(tǒng)部件代號(hào)、附屬直屬件及緊固件、部件位置信息，形成由這些各類信息構(gòu)成的推進(jìn)系統(tǒng)總裝工藝信息集；推進(jìn)系統(tǒng)總裝工藝信息集供導(dǎo)引狀態(tài)控制模塊、結(jié)構(gòu)艙板定位模塊以及導(dǎo)引信息可視化模塊調(diào)用；

所述結(jié)構(gòu)艙板定位模塊用于計(jì)算工作場(chǎng)景中衛(wèi)星結(jié)構(gòu)艙板相對(duì)操作者的位姿參數(shù)，模塊工作前，由操作者在衛(wèi)星結(jié)構(gòu)實(shí)體艙板上特定位置粘貼結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)QR碼，特定位置需與結(jié)構(gòu)艙板三維模型上定義位置相同；模塊開(kāi)始工作后，首先通過(guò)識(shí)別結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)QR碼實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星艙板虛擬模型和實(shí)物的初始對(duì)齊，然后所述結(jié)構(gòu)艙板定位模塊通過(guò)SLAM技術(shù)，實(shí)時(shí)推算出衛(wèi)星結(jié)構(gòu)艙板的位姿參數(shù)，并將位姿參數(shù)提供至導(dǎo)引信息可視化模塊；

所述導(dǎo)引信息可視化模塊用于在航天器結(jié)構(gòu)實(shí)體上疊加顯示虛擬的工藝導(dǎo)引信息，導(dǎo)引信息可視化模塊接受導(dǎo)引狀態(tài)控制模塊提供的導(dǎo)引指令選擇顯示的導(dǎo)引類型及具體內(nèi)容，根據(jù)導(dǎo)引類型和具體內(nèi)容與衛(wèi)星的相對(duì)位姿關(guān)系和結(jié)構(gòu)定位模塊提供的衛(wèi)星艙板位姿參數(shù)，計(jì)算虛擬物體在衛(wèi)星結(jié)構(gòu)實(shí)體中應(yīng)處的位置，然后按所述位置對(duì)虛擬對(duì)象三維模型進(jìn)行渲染和顯示，對(duì)二維提示信息以面向操作者視角進(jìn)行渲染并顯示；

所述導(dǎo)引狀態(tài)控制模塊用于接收用戶的操作指令，查詢由導(dǎo)引信息生成模塊提供的推進(jìn)系統(tǒng)總裝工藝信息集，按既定的邏輯控制導(dǎo)引信息可視化模塊對(duì)工藝導(dǎo)引信息進(jìn)行顯示；所述導(dǎo)引狀態(tài)控制模塊接收操作指令后，按代號(hào)查詢由導(dǎo)引信息生成模塊提供的推進(jìn)系統(tǒng)總裝工藝信息集，根據(jù)預(yù)定義的安裝規(guī)則控制導(dǎo)引信息可視化模塊，分步驟分類對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)總裝信息進(jìn)行展示，在推進(jìn)系統(tǒng)總裝導(dǎo)引過(guò)程中，導(dǎo)引狀態(tài)控制模塊記錄總裝實(shí)施的進(jìn)度，使用戶中斷導(dǎo)引后能夠從中斷的步驟繼續(xù)在導(dǎo)引下進(jìn)行操作。

2.如權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的航天器推進(jìn)系統(tǒng)總體裝配導(dǎo)引系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)引狀態(tài)控制模塊按推進(jìn)系統(tǒng)總裝設(shè)置步驟，先后為管路焊裝前推進(jìn)設(shè)備支架安裝、推進(jìn)設(shè)備安裝、各種類型管路支架安裝、各種類型管路卡箍安裝；管路焊裝后管路粘貼熱敏電阻、管路安裝加熱器、焊連加熱回路、包覆溫控多層。

3.如權(quán)利要求1或2所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的航天器推進(jìn)系統(tǒng)總體裝配導(dǎo)引系統(tǒng)，其中，可顯示的信息類型包括三維模型類和提示信息類。

4.如權(quán)利要求3所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的航天器推進(jìn)系統(tǒng)總體裝配導(dǎo)引系統(tǒng)，其中，三維模型類包括（1）管路網(wǎng)及艙板結(jié)構(gòu)三維模型；（2）推進(jìn)設(shè)備三維模型；（3）直屬件三維模型；（4）管路熱敏電阻及加熱器三維模型。

5.如權(quán)利要求3所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的航天器推進(jìn)系統(tǒng)總體裝配導(dǎo)引系統(tǒng)，其中提示信息類包括（1）推進(jìn)設(shè)備代號(hào)、極性及其附屬信息提示；（2）直屬件代號(hào)及附屬信息提示；（3）熱敏電阻及加熱器代號(hào)及位置提示；（4）其他特殊要求的文字描述。

6.基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的航天器推進(jìn)系統(tǒng)總體裝配導(dǎo)引方法，包括以下步驟：

1）導(dǎo)引準(zhǔn)備步驟，由從外部獲取數(shù)據(jù)并生成推進(jìn)系統(tǒng)總裝工藝信息集，由操作者在衛(wèi)星結(jié)構(gòu)艙板上特定位置粘貼結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)QR碼，特定位置需與結(jié)構(gòu)艙板三維模型定義位置相同；

2）虛實(shí)對(duì)齊檢測(cè)步驟，讀取結(jié)構(gòu)艙板三維模型，通過(guò)識(shí)別結(jié)構(gòu)標(biāo)識(shí)QR碼的位姿信息實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)虛擬模型和實(shí)物的初始對(duì)齊，然后通過(guò)SLAM方法實(shí)時(shí)推算出衛(wèi)星結(jié)構(gòu)艙板的位姿參數(shù)，并將位姿參數(shù)實(shí)時(shí)傳遞并進(jìn)行導(dǎo)引信息的可視化，通過(guò)導(dǎo)引信息可視化獲得艙板結(jié)構(gòu)虛擬模型和實(shí)物的融合顯示，通過(guò)比較艙板邊緣誤差可對(duì)虛實(shí)對(duì)齊進(jìn)行檢測(cè)；

3）導(dǎo)引展示步驟，確認(rèn)命令類型后，從推進(jìn)系統(tǒng)總裝工藝信息集中將需要展示的信息進(jìn)行導(dǎo)引信息可視化，根據(jù)持續(xù)提供的艙板實(shí)時(shí)位姿參數(shù)，將虛擬模型和提示信息與衛(wèi)星實(shí)物進(jìn)行融合展示并根據(jù)展示內(nèi)容進(jìn)行裝配導(dǎo)引。

7.如權(quán)利要求6所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的航天器推進(jìn)系統(tǒng)總體裝配導(dǎo)引系統(tǒng)，其中，推進(jìn)系統(tǒng)總裝工藝信息集包括三維模型類信息和提示類信息。