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原文传递基于增强现实的航天器推进系统总装导引系统

专利名称：	基于增强现实的航天器推进系统总装导引系统
摘要：	本发明公开了一种基于增强现实的航天器推进系统总体装配导引系统，包括导引信息生成模块、结构舱板定位模块、导引信息可视化模块、导引状态控制模块，导引信息生成模块用于读取相关信息形成推进系统总装工艺信息集；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位姿参数提供至导引信息可视化模块；导引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工艺导引信息；导引状态控制模块记录总装实施的进度，使用户中断导引后能够从中断的步骤继续在导引下进行操作。本发明提高了复杂航天器装配场景下推进系统总装效率，减少了航天器推进系统部件安装差错发生概率并简化了导引工艺信息的预定义过程。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京卫星环境工程研究所
发明人：	张伟;肖荣旭;薛峰;张佳强;金卫华;张春柳;陈畅宇;易旺民;陈华俊;张洁;郭涛;孙刚;赵书萍;刘峰
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910031704.8
公开号：	CN109850191A
分类号：	B64G99/00(2009.01);B;B64;B64G;B64G99
申请人地址：	100094 北京市海淀区友谊路104号
主权项：	1.基于增强现实的航天器推进系统总体装配导引系统，包括导引信息生成模块、结构舱板定位模块、导引信息可视化模块、导引状态控制模块，其中：所述导引信息生成模块用于读取存储于外部的推进系统三维模型、结构舱板三维模型、管路热控三维模型、推进系统总装要求等信息，提取推进系统部件代号、附属直属件及紧固件、部件位置等信息，形成由这些各类信息构成的推进系统总装工艺信息集；推进系统总装工艺信息集供导引状态控制模块、结构舱板定位模块，以及导引信息可视化模块调用；所述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，模块工作前，由操作者在卫星结构实体舱板上特定位置粘贴结构标识QR码，特定位置需与结构舱板三维模型上定义位置相同；模块开始工作后，首先通过识别结构标识QR码实现卫星舱板虚拟模型和实物的初始对齐，然后所述结构舱板定位模块通过SLAM技术，实时推算出卫星结构舱板的位姿参数，并将位姿参数提供至导引信息可视化模块；所述导引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工艺导引信息，导引信息可视化模块接受导引状态控制模块提供的导引指令选择显示的导引类型及具体内容，根据导引类型和具体内容与卫星的相对位姿关系和结构定位模块提供的卫星舱板位姿参数，计算虚拟物体在卫星结构实体中应处的位置，然后按所述位置对虚拟对象三维模型进行渲染和显示，对二维提示信息以面向操作者视角进行渲染并显示；所述导引状态控制模块用于接收用户的操作指令，查询由导引信息生成模块提供的推进系统总装工艺信息集，按既定的逻辑控制导引信息可视化模块对工艺导引信息进行显示；所述导引状态控制模块接收操作指令后，按代号查询由导引信息生成模块提供的推进系统总装工艺信息集，根据预定义的安装规则控制导引信息可视化模块，分步骤分类对推进系统总装信息进行展示，在推进系统总装导引过程中，导引状态控制模块记录总装实施的进度，使用户中断导引后能够从中断的步骤继续在导引下进行操作。 2.如权利要求1所述的基于增强现实的航天器推进系统总体装配导引系统，其中，所述导引状态控制模块按推进系统总装设置步骤，先后为管路焊装前推进设备支架安装、推进设备安装、各种类型管路支架安装、各种类型管路卡箍安装；管路焊装后管路粘贴热敏电阻、管路安装加热器、焊连加热回路、包覆温控多层。 3.如权利要求1或2所述的基于增强现实的航天器推进系统总体装配导引系统，其中，可显示的信息类型包括三维模型类和提示信息类。 4.如权利要求3所述的基于增强现实的航天器推进系统总体装配导引系统，其中，三维模型类包括（1）管路网及舱板结构三维模型；（2）推进设备三维模型；（3）直属件三维模型；（4）管路热敏电阻及加热器三维模型。 5.如权利要求3所述的基于增强现实的航天器推进系统总体装配导引系统，其中提示信息类包括（1）推进设备代号、极性及其附属信息提示；（2）直属件代号及附属信息提示；（3）热敏电阻及加热器代号及位置提示；（4）其他特殊要求的文字描述。 6.基于增强现实的航天器推进系统总体装配导引方法，包括以下步骤： 1）导引准备步骤，由从外部获取数据并生成推进系统总装工艺信息集，由操作者在卫星结构舱板上特定位置粘贴结构标识QR码，特定位置需与结构舱板三维模型定义位置相同； 2）虚实对齐检测步骤，读取结构舱板三维模型，通过识别结构标识QR码的位姿信息实现卫星结构虚拟模型和实物的初始对齐，然后通过SLAM方法实时推算出卫星结构舱板的位姿参数，并将位姿参数实时传递并进行导引信息的可视化，通过导引信息可视化获得舱板结构虚拟模型和实物的融合显示，通过比较舱板边缘误差可对虚实对齐进行检测； 3）导引展示步骤，确认命令类型后，从推进系统总装工艺信息集中将需要展示的信息进行导引信息可视化，根据持续提供的舱板实时位姿参数，将虚拟模型和提示信息与卫星实物进行融合展示并根据展示内容进行装配导引。 7.如权利要求6所述的基于增强现实的航天器推进系统总体装配导引系统，其中，推进系统总装工艺信息集包括三维模型类信息和提示类信息。 8.如权利要求7所述的基于增强现实的航天器推进系统总体装配导引系统，其中，推进系统三维模型、结构舱板三维模型、管路热控三维模型、推进系统总装要求等信息，提取推进系统部件代号、附属直属件及紧固件、部件位置等信息。 9.如权利要求7所述的基于增强现实的航天器推进系统总体装配导引系统，其中，三维模型类包括（1）管路网及舱板结构三维模型；（2）推进设备三维模型；（3）直属件三维模型；（4）管路热敏电阻及加热器三维模型。 10.如权利要求7所述的基于增强现实的航天器推进系统总体装配导引系统，其中提示信息类包括（1）推进设备代号、极性及其附属信息提示；（2）直属件代号及附属信息提示；（3）热敏电阻及加热器代号及位置提示；（4）其他特殊要求的文字描述。
所属类别：	发明专利