[发明专利]一种基于增强现实的通航维修培训系统及方法

说明书

本发明提出了一种基于增强现实的通航维修培训系统及方法，旨在提高培训效率，降低总体成本。该基于增强现实的通航维修培训系统包括：图像采集系统，用于获取物理维修培训环境的影像，并经通讯模块传输给虚拟维修培训环境；三维模型导入模块，用于提供虚拟的维修对象三维模型；培训脚本解析模块，用于在虚拟维修培训环境中加载维修培训脚本，获得维修培训的指示；虚实注册模块，用于根据加载的维修培训脚本，加载所需虚拟的维修对象三维模型，与所述物理维修培训环境的影像融合，形成增强现实的维修培训场景；人机交互模块，用于向学员输出维修培训的指示，呈现增强现实的维修培训场景，满足学员对虚拟的维修对象进行操作学习。

技术领域

本发明属于一种用于维修培训的辅助系统及方法，尤其涉及对增强现实技术的应用。

背景技术

目前我国通用航空器保有量少，专业的通航维修企业仍然很少。虽然近20年我国通用航空器数量每10年翻一番，但与国际上通航发展较为成熟的美国相比，我国通航飞机的数量和飞行时间仍然较少(2009年美国飞机数量23.1万架、飞行2800万小时)。同时，由于我国通用航空制造业相对落后，国内通航飞机大多从国外进口，所以还存在通航飞机型号繁杂、机型规模不大的特点。现有的1000余架通用和私人飞机中包含了80多种机型。我国通航的特点限制了我国专业的通航维修服务企业的发展。

近年来国内通用航空业迅猛发展，但目前中国民航法规体系中通用航空的部分还不健全不完善，存在很多空白，对国内通航维修管理缺少具体且实际的指导。在国内很难找到专业的维修企业为通用航空飞机提供服务，迫使国内的通航企业为了使飞机适航，不得不花费高昂的成本建立维修系统为自己的飞机提供必要的服务。这使得通用航空企业在飞机购买之后的运营中常常力不从心。专业从事通航维修企业的缺乏，严重限制了我国通航的发展。

按照民航法规的要求，培养一个成熟的维修人员需要5年以上时间，建立一套成熟的维修体系则需要更长时间。因此，目前运营的大多数通航企业，即便建立了自己的维修系统，由于资金、经验等原因，也只能完成基本维护，飞机大修、发动机翻修等还需飞机生产商完成。费用高、耗时长，严重影响通航企业正常运营。

通航维修涉及的机种数量庞大，并且每一个不同的机种的维修过程和方法存在较大的差异。通航已经开始将电子手册、数字化测量等先进的技术运用到了通航维修过程中。然而在通航维修技术培训环节，学员的维修实践时长有限，实践场景很难完全覆盖现有数量庞大的机种，现有的维修实践场景已经很难完全适应我国快速增长的通航维修市场需求。

大型飞机公共运输公司由于人员规模庞大，大部分申请有CCAR-147资质，其机构兼任了公司维修单位的培训工作，培训机构无论是设施、资料、程序和人员都比较完善和齐全。而目前通航企业由于人员、成本和技术的限制，在培训系统中的投入都处于低水平状态，导致出现以下情况：

1)、培训人员不够专业

在通航企业中的CCAR-145维修单位，存在：①、一人主管或兼职主管培训的情况，②、招聘非民航专业背景的人员担任培训主管职务。由于培训主管专业知识不足，培训的效率与效果通常较差。

2)、培训资料的缺少

大部分通航适航资料不完整且为英文，对于英文不好的维修人员，学习英文资料较困难。同时，对于培训资源的投入缺乏，导致培训资料和考试题库都不完善。使培训对象不能得到系统的学习和验证。

3)、不注重新进人员培训

新进人员培训时间较短且简单，往往以师傅带徒弟的形式参加实际工作。对行业标准和法规都不清楚的情况下，工作中可能依赖于师傅教导的经验，这将影响到后期维修工作执行的标准，不利于维修工作的安全开展。

4)、维修生产任务与培训的冲突