[发明专利]一种用于飞机结构维修的3D建模系统

说明书

本发明涉及一种用于飞机结构维修的3D建模系统，包括依次连接的数据采集模块、数据处理模块、三维建模模块，所述的数据采集模块包括飞机结构数据采集单元、动力装置数据采集单元，所述的飞机结构数据采集单元包括设有摄像头和激光扫描仪的无人机，所述的动力装置数据采集单元包括三维激光扫描仪和拍摄相机，各数据采集单元分别设有相应的数据处理器。与现有技术相比，本发明具有最大化利用机队价值，减少维修人员与工程人员工作量，成本低等优点。

技术领域

本发明涉及飞机维修与工程管理领域，尤其是涉及一种用于飞机结构维修的3D建模系统。

背景技术

近些年来，飞机结构维修方案的可视化管理是民用航空业所呈现的趋势。国际上，空客公司开发设计了Repair Manager系统(已升级为3D Repair系统)用来解决飞机的可视化维修与工程管理，波音公司也开发设计了Toolbox Structures维修方案可视化管理系统。空客和波音的系统都是飞机制造厂商利用飞机设计的数据单独开发的维修可视化管理系统，是现有较为成熟的管理工具，系统并不开源，航空公司可以进行购买使用厂商的系统进行在线维修管理工作，但使用成本过高。

随着国内民航业的迅速发展，各个航空公司所拥有的机队规模也逐渐扩大，随之而来所承担的维修任务也逐渐加重，如何最大化利用机队价值，建立一种减少维修人员与工程人员工作量、成本低、模型精准程度高的结构维修方案系统成为各航空贵公司的重中之重。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于飞机结构维修的3D建模系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于飞机结构维修的3D建模系统，包括依次连接的数据采集模块、数据处理模块、三维建模模块，所述的数据采集模块包括飞机结构数据采集单元和动力装置数据采集单元，所述的飞机结构数据采集单元包括设有摄像头和激光扫描仪的无人机，所述的动力装置数据采集单元包括三维激光扫描仪和拍摄相机，各数据采集单元分别设有相应的数据处理器。

所述的飞机结构数据采集单元的无人机的采集点包括飞机机身、机翼、窗、门和安定面。

所述的动力装置数据采集单元设有多组，各组动力装置数据采集单元设置在吊架、发动机、动力装置连接件的外轮廓处。

所述的数据处理模块包括与无人机的摄像头连接的飞机结构图像数据处理器，与无人机的激光扫描仪连接的飞机结构点云数据处理器，与拍摄相机连接的动力装置图像数据处理器以及与三维激光扫描仪连接的动力装置点云数据处理器。

所述的三维建模模块包括两台三维建模服务器和一台模型合成服务器，一台三维建模服务器连接飞机结构图像数据处理器、飞机结构点云数据处理器，另一台三维建模服务器连接动力装置图像数据处理器、动力装置点云数据处理器，两台三维建模服务器共同连接模型合成服务器。每台三维建模服务器分别设有CAD+CATIA建模工具，模型合成服务器内设有CAD+CATIA建模工具和3DVIA Composer软件，移动终端内可设置与3DVIA Composer相对应的3DVIA Player实用程序。

优选地，该系统还包括云端服务器和移动终端，所述的模型合成服务器的输出端连接云端服务器，所述的云端服务器连接移动终端。

优选地，所述的移动终端包括PC机、智能手机、平板电脑。

本发明系统的工作流程为：

1)数据采集：

操控无人机，对飞机的机身、机翼、窗、门、安定面进行激光扫描，获取点云数据，并利用摄像头拍摄各扫描处的图像；

将多台动力装置数据采集单元设置在吊架、发动机、动力装置连接件外轮廓处，利用三维激光扫描仪扫描各部分实体以获得实体点云数据，第一拍摄相机同时进行拍照，获取图像数据；