[发明专利]基于增强现实的航天器AIT阶段部件极性检查系统

说明书

本发明公开一种增强现实的航天器AIT阶段部件极性检查系统，包括极性检查及信息生成模块、结构舱板定位模块、极性信息可视化模块、状态控制模块，极性检查及信息生成模块用于读取存储于外部的航天器总装三维模型并生成相应的部件极性工艺信息集以备其他模块调用；结构舱板定位模块用于计算工作场景中卫星结构舱板相对操作者的位姿参数并将所述参数提供至极性信息可视化模块；极性信息可视化模块用于在航天器结构实体上叠加显示虚拟的极性信息，按所述位置对虚拟对象三维模型和文字信息进行渲染和显示；状态控制模块用于接收用户的操作指令，按既定的逻辑控制极性信息显示。本发明提高了复杂航天器AIT阶段部件极性信息查询及极性检查的便捷性，减小了极性检查过程需可视化的三维模型大小，提高了系统应用的流畅性。

技术领域

本发明涉及航天器总装技术领域，具体涉及一种用于航天器AIT阶段部件极性检查的系统。

背景技术

航天器AIT指航天器系统极性装配、集成与测试，极性指产品特定的安装方向、安装位置、连接关系等。在航天器AIT阶段极性检查分过程检查和最终状态检查，过程检查在AIT各环节实施过程中执行，最终状态检查在AIT各环节实施完毕后执行，部件在测试过程中需反复装配时，每次实施完毕后都进行极性的再确认。航天器AIT阶段部件极性主要包括设备安装极性和热控元件粘贴极性，设备安装极性包括设备的安装位置和方向，热控元件包括热敏电阻、热电偶和加热器，热控元件粘贴极性主要指热控元件的安装位置。由于多数航天器属单件定制化生产模式，不同航天器的构型差异大，操作工况复杂，导致航天器总装严重依赖于手工作业。航天器设备和热控元件种类繁多布局分散，除了代号和位置要求一一对应，AIT极性也要求唯一，为了完成总装，工人必须从数据量庞大的二维图纸或三维模型中寻找装配对象的信息(包括仪器代号及位置方向极性、热控元件代号及位置等)，然后在航天器舱内进行安装及确认工作。

在航天器装配现场，目前采用固定式计算机对总装信息进行展示。该类方法的缺点为：三维模型大导致获取极性信息操作复杂，而由于航天器舱体开放性差，检验人员仅凭对所需信息的记忆在舱内执行检查，需要在显示屏和航天器实物之间切换视角，将相关设计信息与真实物理环境进行人工匹配。由于航天器结构具有对称性，人工识别存在低效、易错的问题，显著降低了极性检查的效率。

为了提高航天器AIT阶段部件极性检查的效率，本发明拟采用增强现实方法，实现部件与真实物理环境的自动匹配，引导检验完成检查工作。在复杂机械装配相关领域，目前已有企业对基于增强现实的装配导引方法进行研究和应用，但不能满足航天器的差异化单件生产需求，无法系统性解决航天器AIT阶段部件极性信息向可视化的增强现实交互式信息的自动转化问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于增强现实的航天器AIT阶段部件极性检查方法和系统，实现部件极性工艺信息与真实物理环境的自动匹配，引导检验人员完成极性检查操作，提高航天器部件极性检查的效率与质量。

本发明改善目标体现在以下几点：

1.提供虚实融合的航天器部件极性信息展示界面，替代基于图纸或三维模型的信息展示形式；

2.规范三维模型极性建模方式，简化极性检查展示界面。

在本发明一实施方式中，增强现实的航天器AIT阶段部件极性检查系统，包括极性检查及信息生成模块、结构舱板定位模块、极性信息可视化模块、状态控制模块，其中，

极性检查及信息生成模块用于读取存储于外部的航天器总装三维模型，检查三维模型极性建模的规范性，规范性检查通过后，生成相应的部件极性工艺信息集；部件极性工艺信息集供状态控制模块、结构舱板定位模块，以及极性信息可视化模块调用；