起落架虚拟维修训练
基于VR的空客A320飞机起落架拆装及维修系统研究
基于VR的空客A320飞机起落架拆装及维修系统研究VR技术的迅速发展在许多领域都取得了非凡的成就，航空领域也不例外。
本文将讨论基于VR技术的空客A320飞机起落架的拆装及维修系统研究。
通过使用VR技术，我们可以提供一种全新的、可交互的培训和操作环境，有效地增强飞机维修人员的技能和效率。
一、引言在当前的航空维修领域，飞机起落架的拆装及维修是一个复杂而耗时的过程。
传统的培训方式通常通过书面教材、实体模型和实地操作来学习。
然而，这种方式存在一些局限性，如时间和空间的限制，以及操作风险的不可避免。
因此，引入VR技术来改进飞机维修培训和操作是非常有必要的。
二、VR技术在飞机维修中的应用1. 虚拟培训环境通过建立一个虚拟的飞机起落架拆装及维修培训环境，飞机维修人员可以在虚拟现实中感受真实的操作场景。
他们可以通过操作手柄、头戴设备等工具，进行互动式的培训。
这种虚拟培训环境可以大大降低培训成本，提高培训的效果和质量。
2. 实时反馈和指导通过VR技术，飞机维修人员可以实时获得系统的反馈和指导。
系统可以对操作过程进行监控，并提供相应的指导和建议。
这可以帮助维修人员及时发现和解决问题，并提高工作效率。
3. 错误模拟与修正在虚拟培训环境中，维修人员可以模拟各种操作的错误和故障情况。
这为他们提供了一个低风险的环境，可以随意进行尝试和纠正。
通过不断地错误修正和经验积累，维修人员可以提高对起落架的拆装及维修技能。
三、VR技术的优势与挑战1. 优势VR技术可以提供逼真的视觉和听觉体验，使维修人员在虚拟现实中感受到真实操作的真实性。
此外，VR技术还可以降低维修过程中的风险和危险，并提高工作效率和准确性。
2. 挑战尽管VR技术在飞机维修领域具有巨大的潜力，但目前仍面临一些挑战。
首先，VR设备的成本仍然较高，对维修单位来说可能需要较大的投资。
其次，技术的稳定性和可靠性仍然需要进一步改进。
此外，VR技术的应用还需要与实际操作相结合，以充分发挥其潜力。
虚拟现实技术在民航维修训练中的运用
虚拟现实技术在民航维修训练中的运用【摘要】虚拟现实技术在民航维修训练中的应用正逐渐成为行业的热点话题。
本文从虚拟现实技术的发展、民航维修训练的重要性以及虚拟现实技术在民航维修训练中的应用三个方面展开讨论。
探讨了虚拟现实技术在模拟飞行训练、机械设备维修训练、应急情况模拟训练、团队协作训练以及学员自主练习等方面的应用。
结论部分则展望了虚拟现实技术在民航维修训练中的未来发展，并分析了其在提高训练效率和降低培训成本方面的潜力。
通过本文的分析，可以看出虚拟现实技术在民航维修训练中具有广阔的应用前景，将为行业带来更高效、更质量的培训体验。
【关键词】虚拟现实技术、民航维修训练、模拟飞行训练、机械设备维修训练、应急情况模拟训练、团队协作训练、学员自主练习、未来发展、提高效率、降低成本。
1. 引言1.1 虚拟现实技术的发展虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）是一种通过计算机技术创造虚拟环境，使用户可以身临其境地体验和与虚拟世界进行互动的技术。
随着科技的不断发展和进步，虚拟现实技术在各个领域得到了广泛的应用，包括娱乐、教育、医疗等。
在民航维修领域，虚拟现实技术也逐渐得到了应用和推广。
随着虚拟现实技术硬件设备的不断革新和更新，VR设备越来越轻便、便捷，同时所呈现的虚拟环境也越来越逼真、沉浸。
近年来，虚拟现实技术的应用不断拓展，许多航空公司和维修培训机构开始尝试将虚拟现实技术应用于民航维修训练中。
这种创新的应用方式带来了许多新的可能性和机遇，极大地提升了维修人员的训练效果和水平。
虚拟现实技术在民航维修领域的发展势头迅猛，各种应用场景不断涌现，为民航维修训练带来了前所未有的便利和效益。
随着技术的不断进步和完善，相信虚拟现实技术在民航维修领域的应用将会更加广泛，为民航维修训练带来更多的创新和进步。
1.2 民航维修训练的重要性民航维修训练是保障航空安全的重要环节之一，其重要性不可忽视。
在民航业务中，飞行器的安全性和可靠性是首要考虑的因素，而维修人员的技能和水平直接影响到飞行器的安全运行。
【CN110389652A】一种基于LeapMotion的起落架虚拟维修教学方法【专利】
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 2019100பைடு நூலகம்3464 .0
(22)申请日 2019 .01 .03
(71)申请人 上海工程技术大学 地址 201620 上海市松江区龙腾路333号
(72)发明人 严雨灵 陈闵叶 吕亚辉
(74)专利代理机构 上海伯瑞杰知识产权代理有 限公司 31227
权利要求书1页 说明书6页 附图2页
CN 110389652 A
CN 110389652 A
权 利 要 求 书
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1 .一种基于Leap Motion的起落架虚拟维修教学方法 ，其特征在于 ，所述基于Leap Motion的起落架虚拟维修教学方法包括如下步骤：
通过Leap Motion获取操作手势，所述操作手势包括连续多帧图像的手势动作； 从所述 操 作手 势中 提取预设帧 数的 动作信息 ，判断 所述预设帧 数的 动作 信息是 否变 化 ，若是 ，则提取所述操作手势中的 指尖至掌心的 距离并基于所述距离生成操作手势特征 信息； 调用预置的动态手势分类模型识别出与所述操作手势特征信息对应的维修手势，调用 与所述维修手势对应的预设装配模型进行虚拟维修。 2 .如权利要求1所述的基于Leap Motion的起落架虚拟维修教学方法，其特征在于，所 述预置的动态手势分类模型基于PCA和PNN训练得到。 3 .如权利要求1所述的基于Leap Motion的起落架虚拟维修教学方法，其特征在于，所 述判断所述预设帧数的动作信息是否变化之后，还包括如下步骤： 若所述预设帧 数的 动作信息未变化 ，则调 用预置的 静 态手势分类模型 识 别出静 态指 令； 执行所述静态指令。 4 .如权利要求3所述的基于Leap Motion的起落架虚拟维修教学方法，其特征在于，所 述预置的静态手势分类模型基于SVM训练得到。 5 .如权利要求1-4任意一项所述的基于Leap Motion的起落架虚拟维修教学方法，其特 征在于，所述预设帧数为3—10帧。 6 .如权利要求1所述的基于Leap Motion的起落架虚拟维修教学方法，其特征在于，所 述预设装配模型基于SolidWorks和3Dmax创建。 7 .如权利要求1所述的基于Leap Motion的起落架虚拟维修教学方法，其特征在于，所 述调用与所述维修手势对应的预设装配模型进行虚拟维修包括如下步骤：根据所述维修手 势以及检测到的碰撞信息调用与所述维修手势对应的预设装配模型。
虚拟仿真在飞机维修实训教学中的应用
虚拟仿真在飞机维修实训教学中的应用作者：邹付群韦克昌来源：《祖国》2016年第20期摘要：虚拟仿真技术作为职业教育实训教学的发展方向，目前应用比较广泛。
本文提出将虚拟仿真技术应用于飞机维修实训的教学中，它能克服现有教学中存在的一些弊端，提升教学质量，为飞机维修实训教学的改革提供了一个方向。
关键词：虚拟仿真飞机维修实训教学虚拟仿真技术是一个虚拟环境，它包括软件、计算机硬件和各类传感器，能够对各种环境和实物进行高度模拟，当人们进入该环境并与其进行交互时，可产生“身临其境”的感觉。
教育部从2008年起，颁发的一系列文件清晰指出职业教育要“大力推动仿真、多媒体课件等数字化教学资源开发”，“重点解决常规的教学手段技术、设施设备难以实现的实习实训问题，主要为了满足有急切需求并覆盖范围广的虚拟仿真实践教学的需求，表明了职业技术教育的实训教学方向是利用虚拟仿真技术进行深入开展。
一、虚拟仿真在职业教育实践教学中的应用现状目前，很多职业教育的实训教学中都应用了虚拟仿真技术：（一）旅游课程的实训教学由于实习资源有限、现场教学成本高等问题，很大程度上制约了旅游专业的教学发展。
而利用虚拟仿真技术，能够开发出各个旅游景区的虚拟场景，开发多条路线。
这样教师只需在教室就能完成全国各地的景点讲解，学生也可随时进行各景点的虚拟讲解练习，大大提高了教学效果，省去了实地教学的麻烦。
（二）医学课程的实训教学作为一个实践性很强的专业，学生的实际动手在整个教学过程中重要性不言而喻。
而利用虚拟仿真技术，正好能够让学生模拟完成一些外科手术和解剖等练习，完成课程内容的学习；还可调动学生的学习兴趣，将抽象的内容具体化、形象化，给学生留下深刻印象，也给教师提供了方便，大大提高了教学质量。
（三）工科课程的实训教学在汽车、模具、水利水电等专业的实训教学中，通过虚拟仿真技术，建立与实物一致的三维模型，从而实现产品、设备的立体展示，观察其内部结构；还可模拟实际的工作流程，模拟工作工况下工作情况。
民航飞机维修中虚拟维修技术运用分析
民航飞机维修中虚拟维修技术运用分析发布时间：2023-02-16T05:29:35.541Z 来源：《中国科技信息》第2022年第9月第17期作者：李富明[导读] 维修人员在组织开展民航飞机维修工作的过程中，始终要保证其操作简单、快速、有竞争力，在设计前需要科学确定。
李富明东方航空技术有限公司云南分公司 650200摘要：维修人员在组织开展民航飞机维修工作的过程中，始终要保证其操作简单、快速、有竞争力，在设计前需要科学确定。
因此，为了进一步提高民航飞机维修质量，合理运用虚拟维修技术，本文主要针对民航飞机维修中的虚拟维修技术进行设计与评价，并从多个角度提出具体可行的方法，为后续工作提供有效参考。
关键词：民航飞机维修；虚拟维修技术；运用分析民航飞机的维修性是指对飞机维修工作的满意程度，属于设计的固有属性，即在飞机设计中要考虑到维修问题。
虚拟维护技术(Virtual Maintenance)简称VM，该技术将物理世界的形象、直观地表达出来，在计算机生成的虚拟环境中完成一系列的维护工作。
本文将简单介绍虚拟维修技术应用方案，并探讨虚拟维修技术在民航飞机维修中的运用。
1虚拟维修技术应用方案从技术框架的角度来看，虚拟维修技术建模主要分为五项：第一，虚拟人体和工具建模。
第二，对虚拟维护环境进行建模。
第三，虚拟化维护过程建模。
第四，虚拟维修过程的仿真分析。
第五，基于虚拟维修仿真的维修性分析与评估模型。
在虚拟维修技术的支持下，虚拟建模主要包括对各种设备零件和工具的虚拟人体建模和三维数字建模。
建模软件包括CAD和CATIA。
在虚拟维修技术的应用中，评价模型提供了六个功能：第一，可维护性评价。
第二，可维护性论证与验证。
第三，检修过程的检查。
第四，维修培训和评估。
第五，产品设计修改建议。
第六，工效学评价。
要发挥虚拟维修技术在民用航空器维修性评价中的作用，就要重视虚拟维修仿真过程的细化，以维修任务为仿真对象，科学构建虚拟样机，建立维修人员人体模型，实现用户与系统的交互，充分展示整个维修过程，并将飞机仿真维修过程中获得的数据信息提供给飞机维修性分析与评价人员，以做好飞机维修性分析与评价工作。
飞机维修虚拟训练系统的应用
说 到航 空 维 修 肯 定 就 少 不 了 飞机 排 故 。 故 障排 除 教学 最好 的教 学 方 法 就 是 让 学 生 亲手 实践 ．熟 悉 并 掌 握 故 障排 除
一
通过ｆ ｌ ａ ｓ ｈ 绘 制 系统 原 理 图 ． 利用程 序控制动画 ， 实 现 原 理 图 与 飞机 虚拟 系统 联 动 ， 方 便 训 练 人 员 在操 作 时观 察 相 应 系 统 的状 态 和变 化 ． 进 而掌 握 飞 机 各 系 统 的 功 能原 理 和 工 作 逻 辑 。
１ ． １ 飞机 虚 拟 驾 驶 舱
通过绘图软件绘制飞机驾驶舱各类 仪表 、 开关、 多 功 能 显 示器等 ， 再 由Ｃ ＋ ＋ 、 Ｖ Ｃ、 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ 等 编 程 软 件 对 系 统 逻 辑 加 以 控 制， 实 现 飞 机 驾 驶 舱 的虚 拟 仿 真 。 它 能 够 在 通 电 检查 、 发 动 机 试车 、 故 障 设 置 时 模 拟 真 实 飞 机 驾 驶 舱 内相 应 的 控 制 和 显 示 。
飞ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机 维 修 虚 拟 训 练 系 统 的 应 用
陈 牧 原
（ 空 军 第 一航 空 学 院 ， 河南 信 阳 ４ ６ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 在科技迅速发展 、 国 家 日渐 强 盛 的今 天 ， 多媒 体 全 面普 及 ， 航 空 维修 教 学 已 经从 传 统 的依 靠 实装 飞机 设 备 讲 解 转型 成 利 用新 型 的虚 拟 训 练 系统 教 学 。本 文主 要 介 绍 了该 系统 的 组 成 、 教 学 中的 应 用 及 存 在 的 问题 与 思考 。 关键词 ： 虚 拟 训 练 系统 飞 机 维 修 教 学 应 用
飞机虚拟维修训练系统可信度评估方法研究
计算机测量与控制7"6",7,'$!%!-./012345367143/3829-.824.:!!#,'2!#收稿日期 "6""'"6@&!修回日期 "6",6''6'基金项目 天津市自然科学基金多元投入基金项目青年项目$"'V%_I V%662'6%'作者简介 樊智勇$'!2!%!男!硕士!教授'引用格式 樊智勇!李国鑫!刘!涛7飞机虚拟维修训练系统可信度评估方法研究*V+7计算机测量与控制!"6",!,'$!%",'2,",7文章编号 '12'#0!@ "6", 6!6,'262!!$-U '67'10"1 K7M W O[7''P#21" Z:7"6",76!76#1!!中图分类号 +"12!!文献标识码 C飞机虚拟维修训练系统可信度评估方法研究樊智勇' 李国鑫" 刘!涛"$'D中国民航大学工程技术训练中心!天津!,66,66&"D中国民航大学电子信息与自动化学院!天津!,66,66%摘要 针对,人在回路-和,硬件在回路-仿真系统规模大!实体多的特点!提出一种基于二级模糊综合评价法的仿真系统可信度评估方法&运用层次分析法对飞机虚拟维修训练系统不同层级的仿真模型的可信度进行分析!从而建立一种基于二级层次模型的复杂仿真训练系统的可信度指标体系&运用模糊综合评价方法与专家评价法相结合的可信度评估量化方法!实现了对虚拟仿真训练系统的量化计算&在此基础上!利用典型实例对该方法进行了实验验证!证明该方法对可重用复杂仿真系统实现精确地量化评估&并根据实验结果分析了仿真系统的改进方向!对其提高仿真效果和实训能力具有重要的指导作用'关键词 仿真系统&二级模糊综合评价法&层次分析法&指标体系&飞机虚拟维修训练系统&可信度评估S37364?A.8-43B@I@:@2J>F6:162@.8532A.B.C+@4?46C2)@4216:56@823868?3N46@8@8G(J723/a C Ib^[N9W T'!F UY]9d[W"!F U5&>9"$'D H W T[W<<=[W T&<M^W9;9T N&=>[W[W T%<W Z<=!%[\[;C\[>Z[9W5W[\<=L[Z N98%^[W>!&[>W K[W!,66,66!%^[W>& "D%9;;<T<98H;<M Z=9W[M U W89=E>Z[9W>W?C]Z9E>Z[9W!%[\[;C\[>Z[9W5W[\<=L[Z N98%^[W>!&[>W K[W!,66,66!%^[W>%+I7246?2"U W\[<J98Z^<M^>=>M Z<=[L Z[M L98;>=T<L M>;<>W?E>W N<W Z[Z[<L[W Z^<,^]E>W)[W)Z^<);99:->W?,^>=?J>=<)[W)Z^<);99:-L[E];>Z[9WL N L Z<E!>L[E];>Z[9WM=<?[R[;[Z N<\>;]>Z[9WE<Z^9?R>L<?9W Z^<Z J9);<\<;8]B B N M9E:=<^<W L[\<<\>;]>Z[9W[L:=9:9L<?&Z^< ^[<=>=M^[M>;>W>;N L[LE<Z^9?[L]L<?Z9>W>;N B<Z^<=<;[>R[;[Z N98?[88<=<W Z;<\<;L98Z^<>[=M=>8Z\[=Z]>;E>[W Z<W>W M<Z=>[W[W T L N L Z<E!>W?R];[?Z^<M=<?[R[;[Z N[W?[M>Z9=L N L Z<ER>L<?9W Z^<M9E:;<d L[E];>Z[9W Z=>[W[W T L N L Z<E89=Z J9);<\<;^[<=>=M^[M>;E9?<;L7Z^<M9E R[W<?M=<?[R[;[Z N<\>;]>Z[9W f]>W Z[Z>Z[\<E<Z^9?988]B B N M9E:=<^<W L[\<<\>;]>Z[9WE<Z^9?>W?<d:<=Z<\>;]>Z[9WE<Z^9?[L>?9:Z<?Z9=<>;[B< Z^<f]>W Z[Z>Z[\<M>;M];>Z[9W98Z^<\[=Z]>;L[E];>Z[9W Z=>[W[W T L N L Z<E&-W Z^[L R>L[L!Z^<E<Z^9?[L<d:<=[E<W Z>;;N\<=[8[<?R N]L[W T Z N:) [M>;<d>E:;<L!J^[M^:=9\<L Z^>Z Z^<E<Z^9?M>W>M M]=>Z<;N=<>;[B<Z^<f]>W Z[Z>Z[\<<\>;]>Z[9W9W Z^<=<]L>R;<M9E:;<d L[E];>Z[9W L N L) Z<E!>W?Z^<[E:=9\<E<W Z?[=<M Z[9W98Z^<L[E];>Z[9WL N L Z<E[L>W>;N B<?>M M9=?[W T Z9Z^<<d:<=[E<W Z>;=<L];Z L!J^[M^^>L>W[E:9=) Z>W Z T][?[W T=9;<[W[E:=9\[W T[Z L L[E];>Z[9W<88<M Z>W?:=>M Z[M>;Z=>[W[W T M>:>R[;[Z N7&3J K.4B7"L[E];>Z[9WL N L Z<E&Z J9);<\<;8]B B N M9E:=<^<W L[\<<\>;]>Z[9W&^[<=>=M^[M>;>W>;N L[LE<Z^9?&[W?[M>Z9=L N L Z<E&>[=M=>8Z \[=Z]>;E>[W Z<W>W M<Z=>[W[W T L N L Z<E&M=<?[R[;[Z N<\>;]>Z[9WL!引言王子才院士在"'世纪初期将仿真系统的可信度评估的概念引入中国*'+!指出可信度评估与建模与仿真$.h*!E9?<;[W T>W?L[E];>Z[9W%技术的发展应该是相辅相成的!两者具有相同的重要性'随着建模与仿真应用范围日益广泛和仿真系统结构日益复杂!仿真模型的可信性评估变得愈发重要'仿真模型是为特定的目的$或应用%开发的!其目的是回答一系列问题!针对每个问题确定仿真模型的评估!它的可信性应该根据其预期的目的来确定*"0+'飞机虚拟维修训练系统是针对民用飞机的内部构造较为复杂!维修工作困难!维修训练成本高的特点!设计的一种低成本!高效率的!新型的仿真系统*1'6+'飞机虚拟维修训练系统作为一种仿真系统与传统的仿真系统相比!具有人在环路!硬件在环路的特点!维修训练系统不仅需要将真实世界的飞机电子系统进行仿真!还需要将飞机的各个硬件部分以及工作环境模拟出来!最大程度达到与真实维修环境相一致的效果!其可信度直接影响维修训练效果!因此本文对飞机虚拟维修训练系统进行可信度评估'可信度评估是贯穿复杂仿真系统的.h*全生命周期!文献*''+提出基于贝叶斯网的.h*全过程仿真可信度的评估!虽然从主观的角度论证了模型的可信度!但是对于!投稿网址 J J J7K L K M;N O B7M9ECopyright©博看网. All Rights Reserved.!!计算机测量与控制!第,'""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""卷#,'@!#已建立完成的仿真系统可信度评估还有待研究'随着仿真规模的逐渐扩大!人们提出利用已有的仿真资源!进行模块化建模'可重用建模方式极大的提高仿真模型的灵活性和可拓展性!逐渐成为复杂仿真系统建模的必然选择'但是这种建模方式存在难以全生命周期可信度评估的问题!文献*'"+提出了基于偏差传播的仿真重用模型可信度计算方法!并且分析了可重用模型在新的领域和仿真环境下!能否实现有效重用的问题!该方法避免对重用模型进行大量采样而造成的时间冗余问题!从而加快了可信度评估进程'此方法对可重用模型软件系统的可信度进行了较全面的评估研究!对于软硬件结合的仿真系统可信度评估还有待进一步研究'进行可信度评估时!最重要的一步就是建立可信度指标体系!文献*',+提出构建可信度评估以可用性!正确性!互操作性和有效性为高层指导的可信度指标体系'随着.h *的发展!进行人在回路仿真实验时!仿真系统的环境仿真!硬件模拟与真实环境的相似程度也是影响仿真效果的重要因素'为此!本文根据复杂仿真系统人在回路的特点!在此基础上提出可信度评估的指标体系是以可用性!正确性!互操作性!有效性和逼真性为指导建立的可信度指标体系'当今仿真模型的可信度评估是一个非常复杂的过程!涉及数以百计的定性和定量指标的测量和评价!需要分析仿真系统的特点!结合不同的方法进行评估'在进行飞机虚拟维修训练系统的可信度评估时!不仅需要将模糊的!不确定的问题转化为一个可量化的问题!还要考虑指标体系的建立是否可行'本文全面考虑飞机虚拟维修系统各个模型的特点!综合考虑人与硬件在仿真环境的特性!将,硬件在环路-与,人在环路-加入可信度评估过程!建立一套基于层次分析法$C A /!>W >;N Z [M^[<=>=M ^N:=9M <L L %的二级模糊综合评价模型!对飞机虚拟维修训练系统进行可信度评估'C A /可以将飞机虚拟维修训练系统可信度评估指标体系进行定量分析!使最终结果量化'通过模糊综合评价法与专家评价法对飞机虚拟维修训练系统进行全面综合评估!将仿真系统的可信度这种模糊的问题转化为可视的量化问题'#!相关理论分析#"#!飞机虚拟维修训练系统飞机虚拟维修训练系统是在一定软硬件环境支持下!模拟机务人员真实维修环境的仿真系统'此仿真系统主要用于对飞机维修人员的培训!培养民用飞机维修人员需要消耗大量的时间与金钱成本!建立飞机虚拟维修训练系统可以让维修人员在虚拟环境中提前模拟真实的飞机维修环境!起到教学与实训的作用'如图'所示!仿真系统由仿真软件系统(飞机设备仿真件(人机界面系统(数据显示系统(教员台系统和计算机系统组成!使用高分辨率的触摸屏实现飞机驾驶舱各部件的控制和显示!同时使用数据显示器显示教学数据和系统原理图'图'!C ,"6飞机维修训练模拟机为了使得实验过程尽量逼近真实的工作环境!飞机虚拟维修训练系统还需要模拟维修飞机的工作环境!在该环境中有一架停靠在机库中的虚拟C ,"6飞机!并且建立了仿真工具(仿真设备(仿真工具库(耗材库(航材库(仿真电子设备舱等环境!具体的环境及功能如图"所示'图"!虚拟维修环境飞机虚拟维修训练系统能够模拟飞机的故障现象!真实反映飞机系统在正常和非正常操作条件下的驾驶舱效应'除软件仿真功能外!维护模拟机还配备驾驶杆(油门杆(多功能控制显示组件(自动飞行和显示系统控制板等硬件仿真件'这些硬件系统可以提高训练的真实度'教师席位安装教师实训管理软件!学生席位安装学生实训操作软件(动态原理图软件(虚拟飞机软件和维修手册!驾驶舱席位安装驾驶舱软件'飞机虚拟维修训练系统主要功能是教学!通过动态原理图了解飞机系统!能够使学员更加明确飞机系统的工作方式'动态原理图具有多层次结构!包括动态系统逻辑图(系统结构组成图(线路测量图三层'动态原理图与虚拟飞机(驾驶舱同步关联!覆盖空调(自动飞行(通信(电源(防火(飞行操纵(燃油(液压(防冰和排雨(指示与记录(起落架(灯光(导航(氧气(引气(辅助动力系统$C /5!>]d [;[>=N :9J <=]W [Z L %和发动机等系统'以动态系统逻辑图为例!动态系统逻辑图能够与驾驶舱(虚拟飞机操作同步!通过二维动画实时展示维修操作动作!呈现机载系统工作原理!如图,所示'虚拟维修训练具有安全(经济(可控(可多次重复(不受气候与场地约束的优点'经过长时间的发展!虚拟维修训练已经从最初的空管计算机训练系统$%4&!M 9E :]Z <=!投稿网址 J J J7K L K M ;NO B 7M 9E Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第!期樊智勇!等"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""飞机虚拟维修训练系统可信度评估方法研究#,'!!#图,!动态系统逻辑图R >L <?Z =>W [W [W T%级别发展到现在的全尺寸模拟器的级别!其复杂度也是与日俱增!也给对该系统的可信度评估带来难题'中国民用航空总局在"6',年颁布了2民用航空机务维修模拟机等级要求3*'#+!该标准从真实飞机!操纵行程!性能测试!操纵特性!功能检查五个方面对飞机虚拟维修训练系统提出了不同的要求'在进行飞机虚拟维修训练系统可信度评估时要以此标准为指导来展开工作'#"$!+O H 与模糊综合评价法校核(验证与确认$++hC !\<=[8[M >Z [9W\>;[?>Z [9W >W ?>M M =<?[Z >Z [9W%是.h *开发过程中必不可少的环节!仿真系统的可信度评估在++hC 过程中占有决定性的地位*'0'2+'不同的仿真系统的复杂程度!仿真侧重点和基本特性各不相同!因此衍生出多种可信度评估方法!每种评估方法都有其自己的特点以及适用范围'目前主流的评估方法有相似度评估法(置信度评估法(逼真度评估法(人工神经网络评估法(灰色综合评估法(层次分析法(模糊综合评价法(模糊层次分析法等'对不同的仿真系统来说!没有任何一种可信度评估方法能够严格的与之对应'因此!在对仿真系统进行可信度评估时!首先综合分析仿真系统的研究对象(特点(目标以及复杂程度等因素的影响!然后选取合适的方法!最后进行可信度评估'并且根据不同的仿真实验出具不同的可信度评估结果'飞机虚拟维修训练系统是一个典型的复杂仿真系统!C A /可以将虚拟维修训练系统分为若干层次!自上而下评估可信度!其基本思路是将复杂仿真系统的影响可信度的影响因素按照隶属关系分为几个不同的层次!对每个层次的可信度分别进行计算!通过方根法计算出权重!为后面的计算做基础*'@'!+'模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评判方法*"6"'+'对于复杂仿真系统具有极高的可重用性!难以按照.h *全生命周期评估!运用模糊综合评价法可以很好的解决此类问题!并且模糊综合评价法还可以对可信度问题进行量化'另外需要注意的是!层次分析法与模糊综合评估法一起应用并不是模糊层次分析法'因此根据飞机虚拟维修训练系统的特点!仿真目标以及复杂程度!采用C A /与模糊综合评价法相结合的方法对其进行评估'$!可信度评估$"#!可信度评估流程用层次分析法进行可信度评估时!需先将飞机虚拟维修训练系统进行层次分析!并建立二级层次模型和可信度指标体系'请相关领域专家对每一层级中任意两个元素对比重要性!建立指标层判断矩阵4!二级指标层判断矩阵5'(5"(5,(5#(50'对已建立完成的矩阵进行一致性检验!一致性检验的作用是判断所计算的权重是否符合客观规律!不同的专家评判是否一致'如果一致就计算权重!不一致则重新审核判断矩阵!进行修改'根据层次分析法建立的指标体系创建评语集!请相关领域专家进行打分'充分利用学科专家的经验和知识来评估仿真系统的可信度!专家对二级指标层各影响因素进行打分'建立隶属度矩阵&E !最后加入层次分析法中计算得出的权重向量!得!投稿网址 J J J7K L K M ;NO B 7M 9E Copyright ©博看网. All Rights Reserved.!!计算机测量与控制!第,'""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""卷#,"6!#出最终可信度评估量化结果!整体评估流程如图#所示'图#!评估流程图$"$!建立可信度指标体系飞机虚拟维修训练系统的仿真目的是模仿真实的维修环境!完成对学员的模拟训练'传统的仿真可信度研究主要研究软件系统是否可信!飞机虚拟维修训练系统不只有软件系统!硬件系统也是其重要组成部分'飞机虚拟维修训练系统!不仅需要将飞机的各种电子系统模拟出来!还需要对维修环境!物理环境!具体操作步骤以及飞机的各种显示装置模拟出来!以达到与真实维修环境一致'进行仿真建模时!首先在接到建模仿真需求后先建立概念模型!接着再进行具体化!加入现实世界的物理模型&最后进行软件实现!得出最终仿真结果'因此!考虑到飞机虚拟维修训练系统具有,硬件在回路-的特点!将飞机虚拟维修训练系统的一级指标层分为概念模型(物理模型(软件模型(硬件模拟系统(仿真系统结果'仿真系统的可信度指标体系是进行可信度评估的基础!作为一种参数指标!需要反映出仿真系统的属性!并且能够反映出评估对象可信度'创建复杂仿真系统可信度评估指标体系是一项冗长!困难的工作!是可信度评估过程中的难题'建立过程不仅要全面!还要能够在某一方面能够影响仿真系统可信程度'因此!在建立仿真系统的可信度指标体系时要以可用性(正确性(互操作性(有效性!逼真性为指导进行建立'在具体实施过程中会存在各种问题!比如各个影响因素之间存在冗余问题!不同指标可能含有相同的可信度影响因素!在建立过程中需要将冗余影响因素进行处理'对于指标体系的逻辑层次关系也要考虑到!构建二级层次模型需要具有递阶的层次结构!同一可信度影响因素可能出现在不同的层级结构中!需要对此类指标进行处理'在建立指标体系时还要考虑指标中的可信度影响因素对被评估对象所产生的可信度的表达!其中包括已有体系中通用的指标!飞机虚拟维修训练仿真系统的特有因素'最终建立如表'可信度指标体系'表'!飞机虚拟维修训练系统可信度指标体系目标层一级指标层二级指标层飞机虚拟维修训练系统可信度R概念模型I '物理模型I "软件模型I ,硬件模拟系统I #系统仿真结果I 0数学模型可信度8''动力学模型可信度8'"算法模型可信度8',人体模型可信度8"'飞机硬件模型可信度8""环境模型可信度8",仿真算法可信度8,'程序代码可信度8,"软件功能可信度8,,阻尼反馈可信度8#'视景系可信度8#"音响系统可信度8#,模拟硬件可信度8##输入数据可信度80'输出效果可信度80"仿真过程可信度80,$"!!层次分析法确定权重"D ,D '!构造判断矩阵层次分析法构造两两判断矩阵!并要经过一致性检验'这种方法具体操作步骤就是避免将所有评价指标放在一起进行比较!而是在建立的层次结构模型基础上!对同一层面内的任意两个评价指标进行相互比较确定其重要性'在层次分析法建立矩阵过程中!影响因子或评价指标的相对重要性!一般都是用'到!及其倒数来表示!'表示相同重要!!表示其中一个因素比另一个因素极端重要'例如!二级指标层评价指标8''与二级指标层评价指标8'"的重要性之比为M !那么二级指标8'"与相对二级指标8''的重要性就是M 的倒数')M '请相关领域专家!根据描述的评判方法!对构造好的矩阵进行评判!分析目标层的0种影响因素!进行两两因素对比!构建出正互反矩阵的判断矩阵4!矩阵的行元素与列元素相同'4*M ''0M '#4>4M #'0M ()D E##$'%式中!满足M E S %6!M E S M S E S '!M E E S ''"D ,D "!一致性检验在计算权重之前需要先进行一致性检验!这一步骤是为了使构造的判断矩阵在判断思维上具备基本的一致性!能够找出不同的专家是否判断一致!或者同一专家在进行判断时逻辑上是否出现不一致的情况!并且能够在一定程度上判断矩阵中是否存在奇异值'一致性检验的步骤如下'第一步!计算一致性指标C Q !"E >d 表示矩阵的最大特征值!计算公式如$#%!U 表示特征向量!#表示矩阵阶数!计算公式如下公式$"%&第二步!查表确定相应的矩阵随机一致性指标!跟据!投稿网址 J J J7K L K M ;NO B 7M 9E Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第!期樊智勇!等"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""飞机虚拟维修训练系统可信度评估方法研究#,"'!#判断矩阵不同阶数查表"&Q 取值!#代表阶数!一阶矩阵与二阶矩阵的&Q S 6&表"!&Q 取值#,#012@!&Q670@67!6'7'"'7"#'7,"'7#''7#0第三步!计算一致性比例C &$M 9W L [L Z <W M N =>Z [9%!C &计算公式如公式$,%!并进行判断!判断规则如下"当C &S 6时!此矩阵为一致阵!当60C &06D '时!认为判断矩阵不是一致阵!但是它的的一致性是可以接受的!C &%6D '时!则认为判断矩阵完全不符合一致性要求!就需要对该判断矩阵重新建立'公式如下"C Q *"E >d .##.'$"%C &*C Q&Q $,%"E >d *'###E *'$R U %EU E$#%"D ,D ,!计算权重计算权重向量!采用方根法确定权重!计算公式如下"`E *@2@S *'ME 槡S$0%!E *`E#@S *'`S$1%$"%!模糊综合评价"D #D '!建立评语集评语集C 是对各个最底层指标做出的评判结果所组成的集合!仅用于最后计算!专家在打分时并不知道分值!用C *$>'!>"!0!>@%表示'表,显示了'个较严格的可信度评价集!采用了'66分制'按照人们基于2等级自然语言判断的习惯!将,比较可信-定位于16分!向上和向下依次以'6分为'个等级!分别延展至,不可信-的,6分和,可信-的!6分'表,!百分制可信度指标评价不可信基本不可信较不可信比较可信数值C ,6#60616评价一般可信基本可信可信数值C26@6!6"D #D "!确定隶属度函数根据上表做调查问卷!请相关领域专家进行打分!为充分利用学科专家的经验和知识来评估系统的可信度!要求专家从可用性(正确性(互操作性(有效性!逼真性五个方面对每一个二级层次指标综合分析后进行打分'根据层次分析法建立的因素集I 和模糊层次分析法建立的评语集C !请相关领域专家进行打分'建立隶属度矩阵&E !将每个影响因子量化!即从最底层可信度影响因素确定被评价对象对各影响因素对自己的隶属程度'&E *6''06'@4>46'#06()D E@#$2%!!6E S *第E 个指标中选择>E等级的人数参与评价的总人数$S *'!"!0!#%!S 表示因素集I 中第S 个元素'二级模糊综合评价将隶属矩阵与同级的权重系数矩阵相乘!可得出上一级评价因素层的模糊综合评价结果!再将该级因素的评价结果作为更高一级的隶属矩阵!再运用同样的方法进行相乘!可算出最终的评价结果!公式如下"]E *!I E%E $@%$E *!E]E C 5$!%式中!]E 为一级指标层可信度&!I E 为二级指标层权重向量&%E 为相应的隶属矩阵!$E 为模型可信度'!!实例分析在对飞机虚拟维修训练系统进行整体可信度评估时!应先选取准确的维修训练项目!对维修训练项目中包含的所有模块进行可信度评估'由于飞机虚拟维修训练系统复杂而庞大!本文根据2民用航空机务维护模拟机等级要求$.A )&,6"@1"6',%3中的功能测试模块!结合2飞机维修手册$C..!>[=M =>8ZE >[W Z <W >W M <E >W ]>;%3中实际的飞机维护例程!选取空调组件测试实验!多功能控制显示组件$.%$5!E ];Z [:]=:9L <M 9W Z =9;>W ??[L :;>N ]W [Z %操作实验!发动机正常试车实验进行可信度评估'选取这三项实验覆盖了硬件模拟模块!飞机驾驶舱面板(飞机电子系统(虚拟维修环境等飞机虚拟维修训练系统的主要模块!计算过程以空调组件测试实验为例'实验所用维修训练系统的硬件由触摸板模拟!如图0所示为模拟空调面板截图!图1为空调显示面板'图0!模拟空调控制面板!"#!计算权重向量根据以上方法请相关领域专家进行评价建立一级指标层判断矩阵"4*'')"')"'')""'',#"''""''),'),''),"')#')()DE #,'!!二级指标层判断矩阵5'(5"(5,(5#(50也按照上述方式建立'!投稿网址 J J J7K L K M ;NO B 7M 9E Copyright ©博看网. All Rights Reserved.!!计算机测量与控制!第,'""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""卷#,""!#图1!模拟空调控制面板一级指标层构建出0阶判断矩阵!查表"得到随机一致性&Q 值为'D '"66'计算得"E >d S 0D ,0''!代入算得C &*6D 62@'06D '!可知判断矩阵满足一致性检验!计算所得权重具有一致性'同理一级指标层的五个矩阵都进行一致性检验!经计算均符合一致性'代入公式算得权重"!R *$6Y ''#"!6Y ,"1!!6Y ,"1!!6Y 6@!1!6Y '#",%!I '*$6Y "#!,!6Y 0!,1!6Y '02'%!I "*$6Y "0@,!6Y 1,26!6Y '6#2%!I ,*$6Y '1!"!6Y ##,#!6Y ,@2#%!I #*$6Y 60"@!6Y 0#!#!6Y "#0"!6Y '0"1%!I 0*$6Y "066!6Y 0666!6Y "066%!"$!建立隶属度矩阵对已建立的飞机虚拟维修训练系统指标体系建立隶属度矩阵!请'6名本领域专家对各指标进行打分!经过统计计算!建立以下隶属度矩阵!如表#所示'!!即"%'*6Y 66Y 66Y 66Y 66Y "6Y 06Y ,6Y 66Y 66Y 66Y '6Y 16Y "6Y "6Y 66Y 66Y 66Y 66Y 16Y #6Y ()D E6!!%"!%,!%#!%0与%'相同!就不再赘述'从专家打分结果可以看出!硬件系统中!飞机虚拟维修训练系统对于真实维修环境中的声音系统模仿的比较相似&难以模拟出真实维修环境下的阻尼反馈!专家一致认为不可信'!"!!结果分析第一步代入公式$@%计算一级指标层可信度向量!代入数据得"]'*$6!6!6!6Y 60!#!6Y 066,!6Y ,61"!6Y '!,0%]"*$6!6!6!6Y '"!"!6Y ",'#!6Y ,0@@!6Y "@'1%],*$6!6Y 6'1!!6Y '11!!6Y 62@"!6Y #666!6Y "160!6Y 6220%]#*$6Y 60"@!6Y 61'6!6Y ''!,!6Y #'@1!6Y ,#@,!6Y 6#!6!6%]0*$6!6!6!6Y '066!6Y ,206!6Y "206!6Y "666%!!第二步代入公式$!%得出飞机虚拟维修训练系统的可信度"$R *2,D 2@2"'$R 表示飞机虚拟维修训练系统的可信度'从图2!2标度模糊评价隶属度曲线表中可以看出!其可信任程度介于,一般可信-和,基本可信-之间!而且对于,一般可信-的隶属度高于,基本可信-'代入数据可以算出一级指标层可信度分别为$I 'S@6D #!,@!$I "S 22D !6!"!$I ,S 1!D 0"@1!$I #S 1,D #621!$I 0S 20D "066'$I E 表示一级指标层每个元素的可信度'从数据可以得出结论"在进行空调组件调试实验时!仿真系统可信度为2,D 2@2"!属于一般可信!其中硬件系统可信度最低为1,D #621!存在薄弱点'查看隶属度矩阵!发现在进行虚拟维修训练时仿真系统不能很好的模拟出真实维修环境下硬件的阻尼感'表#!维修性设计方案各指标参数一级指标层二级指标层方案不可信基本不可信较不可信比较可信一般可信基本可信可信概念模型I '物理模型I "软件模型I ,硬件系统I #系统仿真结果I 0数据模型可信度I ''6Y 66Y 66Y 66Y 66Y "6Y 06Y ,动力学模型可信度I '"6Y 66Y 66Y 66Y '6Y 16Y "6Y '算法模型可信度I ',6Y 66Y 66Y 66Y 66Y 16Y #6Y 6人体模型可信度I "'6Y 66Y 66Y 66Y 06Y "6Y "6Y '飞机硬件模型可信度I ""6Y 66Y 66Y 66Y 66Y "6Y #6Y #环境模型可信度I ",6Y 66Y 66Y 66Y 66Y 06Y 06Y 6仿真算法可用性I ,'6Y 66Y '6Y "6Y "6Y #6Y '6Y 6程序代码可靠性I ,"6Y 66Y 66Y ,6Y '6Y #6Y "6Y 6软件功能有效性I ,,6Y 66Y 66Y 66Y 66Y #6Y #6Y "阻尼反馈逼真度I #''Y 66Y 66Y 66Y 66Y 66Y 66Y 6视景系统逼真度I #"6Y 66Y 66Y 66Y 06Y 06Y 66Y 6音响系统逼真度I #,6Y 66Y 66Y ,6Y #6Y ,6Y 66Y 6硬件系统可靠性I ##6Y 66Y #6Y ,6Y ,6Y 66Y 66Y 6输入数据有效性I 0'6Y 66Y 66Y 66Y #6Y 16Y 66Y 6输出效果可用性I 0"6Y 66Y 66Y 66Y '6Y ,6Y #6Y "仿真过程可靠性I 0,67667667667667,67,67#!投稿网址 J J J7K L K M ;NO B 7M 9E Copyright ©博看网. 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起落架维修实训总结报告
起落架维修实训总结报告
一、起落架维修实训总结
1、本次实训的基本操作
本次实训的主要涉及对起落架的维修，采用起落架的安全检查，维修和更换起落架三个步骤来完成维修的操作。
（1）安全检查
首先进行起落架的安全检查，确保检查项目的正确性，并对检查结果进行合理的判断和分析，以确保维护的安全性和可靠性。
（2）维修
根据检查结果，对受到损害的部分进行拆卸维修，并定期对起落架的构件进行检查和更换，确保起落架的安全性和可靠性。
（3）更换起落架
如果在检查和维修过程中发现起落架有严重损坏，或者需要用新的起落架替换就需要进行起落架的更换，对新起落架进行安装使用，确保起落架的安全完好。
2、本次实训的主要体会
（1）学会操作安全检查的步骤，在维修起落架时可以开展系统的检查，避免出现漏检的问题。
（2）学会如何正确地拆卸旧的起落架，并学会新安装起落架的步骤，避免安装错误，安装失效。
（3）学会记录更换部件的信息，正确安装起落架，并进行安全检查，以确保起落架的可靠性。
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维修操作模拟
根据工具和对象确定操作 操作的量化控制 操作完成后的效果
图12..维修操作模拟
5.维修过程评价 评价指标
安全性指标 时间指标 经济性指标 评价指标根据实际考核过程中的指标确定
评价方法
采用多指标综合评价方法 多种评价方法结合使用 力求客观、避免主观影响 系统自动完成评价过程
4.维修过程模拟
维修人员模拟
平移运动 旋转运动 运动控制 重力影响 虚拟场景漫游
图9..维修人员运动
维修工具模拟
工具选择 工具使用 工具和零件匹配检查
图10. .维修工具模拟
维修对象模拟
对象的结构关系 对象的零部件约束关系 对象的可维修性 对象的运动控制
图11..维修对象模拟
评价报告
反馈用户操作过程 生成评价结论 提出建议和忠告
图13..维修过程记录评价
6.维修手册查阅 AMM手册 IPC手册 根据需要扩展链接
其他PDF参考资料
图14. 查阅手册
起落架虚拟维修训练系统的应用
维修培训教学 自我学习、训练 维修能力考评 维修性分析 维修技术支持
零部件信息数据库 零部件信息管理
工具说明信息
工具信息数据库 工具信息管理
图3.零部件信息 图4.工具信息
2. 起落架虚拟维修训练系统运行模式
教学演示模式
演示设备工作原理 演示维修操作过程 在这种模式下，用户只
能观看操作过程，不提 供交互操作
图5.拆卸过程演示动画
起落架虚拟维修训练系统的功能
在这种模式下，用户可以随意进行拆装操作
3. 故障模拟与故障诊断
故障数据库管理
添加数据 删除数据 更新数据 查询数据
图6.故障数据管理
起落架虚拟维修训练系统的功能
故障推理 故障定位 故障模拟
图7.故障诊断
故障维修策略
根据故障诊断结果， 提供相关维修策略， 供用户参考
图8.故障维修策略
学方式具有更高的培训效率 可扩展性：可扩展到发动机等部件维修
起落架虚拟维修训练系统的功能
三维模型展示 教学动画演示 故障模拟与故障诊断 维修过程仿真 维修过程评价 维修手册查阅
起落架虚拟维修训练系统的功能
1.三维模型展示
零部件模型 维修工具模型
图1.零部件模型
图2. 工具模型
零部件说明信息
起落架虚拟维修训练
目录
起落架虚拟维修训练系统的价值 起落架虚拟维修训ห้องสมุดไป่ตู้系统的功能 起落架虚拟维修训练系统的应用
起落架虚拟维修训练系统的价值
安全性：错误操作不会导致事故 低成本：不需要实物、没有磨损等消耗 便捷性：利用PC随时随地动手操作 逼真性：起落架模型逼真、虚拟维修过程逼真 高效性：采用多媒体教学和虚拟维修操作训练，比传统教
带有提示的训练模式
定制训练任务 每一步操作显示提示信息 用户根据提示完成任务 在这种模式下，用户必须按照预先设定的步骤进行
操作
无提示的训练模式
定制训练任务 每一步操作没有提示信息 用户独立完成任务 在这种模式下，用户必须按照预先设定的步
骤进行操作。
维修能力考核评价模式
定制考核内容 系统记录用户维修操作过程 用户独立完成任务