民用飞机虚拟维修可达性技术研究

结合民用飞机维修性设计的要求和特点,将虚拟现实技术引入到飞机维修性设计、分析与验证工作中,阐述了虚拟维修仿真的流程。通过可视性分析、实体可达分析、操作空间分析,给出了虚拟维修的可达性验证方法,实现设计中的维修性设计评价,从中找出影响维修性设计的因素进而及时改进,以提高整机维修性。     

基于虚拟维修的民机可达性设计缺陷分析方法

民机研制过程中，可达性设计要求贯彻不到位，可能会导致飞机存在某些方面的设计缺陷，并在投入运营后不断暴露，影响维修经济性。随着虚拟现实技术和人工智能技术的不断发展，利用虚拟维修技术，通过构建逼真的虚拟环境来对虚拟样机进行维修性分析，能够在研制阶段开展维修性设计评价。由此从民机可达性设计的角度出发，综合考虑维修区域可达性、维修人员可达性、维修工具可达性、维修部件可达性、部件细部可达性五个方面，给出可达性分析结果判据，建立了可达性设计缺陷分析方法，实现研制过程中的可达性设计评价，及时找到设计缺陷并改进，提高飞机维修性。最后以某型飞机电源设备为对象，利用此方法开展了维修可达性分析，给出了应用实例，验证了此方法的可行性。     

民机虚拟产品维修性评价方法研究

通过分析影响产品维修性的各种因素,确定了民机虚拟产品维修性设计属性;以维修作业虚拟仿真为基础,提出了基于虚拟仿真的可视性、接触可达性、RULA分析和NIOSH分析的评价方法以及基于多属性决策理论的维修性综合评价方法,最后结合驾驶舱设备给出应用实例,验证了该方法的有效性。     

虚拟维修仿真系统的设计与实现

为解决当前虚拟维修平台在处理维修任务时存在的不足，提出了虚拟维修仿真系统结构框架。将系统结构设计成主要由维修场景构建、维修任务和动作分解及维修性分析评价数据输出三个功能模块组成。基于Jack软件平台完成了系统开发。以某装备维修任务典型工况为例，对系统进行实例验证。结果表明：该系统能有效地加快维修过程的创建，改善了人机界面的交互功能，提高了虚拟维修仿真系统的智能化程度，基本满足了维修仿真的需求，具有可行性与实用性。     

Evaluation Model of Design for Operation and Architecture of Hierarchical Virtual Simulation for Flight Vehicle Design

In order to take requirements for commercial operations or military missions into better consideration in new flight vehicle design, a tri-hierarchical task classification model of "design for operation" is proposed, which takes basic man-object interaction task, complex collaborative operation and large-scale joint operation into account. The corresponding general architecture of evaluation criteria is also depicted. Then a virtual simulation-based approach to implement the evaluations at three hierarchy levels is mainly analyzed with a detailed example, which validates the feasibility and effectiveness of evaluation architecture. Finally, extending the virtual simulation architecture from design to operation training is discussed.     

基于模型的装备维修性设计控制技术

伴随数字化设计方法日趋成熟,飞机装备维修性设计面临如何与三维数字化设计环境下功能性能设计同步的难题。对比分析了数字化环境维修性设计与传统维修性设计的主要差别,提出了基于飞机装备数字化设计环境维修性设计流程,研究了维修性设计参数的表达模型以及维修性参数信息在三维设计数字环境中的转化、集成与利用方式。基于图论和网络节点框图,提出了一种以节点网络图、单节点维修时间模型、维修过程时间模型为表征的飞机装备维修性设计与控制方法。经实例验证,提出的这套基于数字模型的维修性设计技术,对装备在数字化设计环境下同步开展维修性设计具有一定的工程指导价值。     

空间机械臂维修性系统设计与评价体系的构建

空间机械臂维修性系统设计与评价体系的构建对机械臂维修具有非常重要的意义。结合空间机械臂维修性需求,建立了机械臂"设计-验证-设计-评价"全周期系统性的维修性设计与评价体系,根据维修性系统设计体系进行维修性设计-验证-再设计的循环管理,再根据维修性评价体系,三类评价人员模拟在轨维修操作场景分别开展维修评价,最终根据评价指标中的不合格项进行设计迭代。以机械臂中央控制器在轨维修为例验证该评价体系。研究结果将为后续空间机械臂维修性设计与评价工作提供体系借鉴和工程指导。     

基于模糊综合评价的民机虚拟维修训练评估

针对民机虚拟维修训练人员的评估优选问题,运用模糊综合评判方法,综合考虑了故障分析、故障定位、工具使用、关键操作等各方面的因素,建立了民机虚拟维修训练人员的选优标准、选优的程序步骤。给出了基于权值的模糊层次分析与评判方法。该方法通过两两元素相对比较技术来建立判断矩阵,改善了AHP方法所给出判断矩阵的不平衡问题而得出权值,再根据权值的大小对训练进行分析与评判。最后,通过一个民机虚拟维修训练评估和选择的实例来应用和检验这种系统综合评判方法。     

飞机维护虚拟样机技术研究与实现

分析了飞机设计中虚拟样机与数字样机技术的区别和联系,提出了基于虚拟样机工程生命周期管理P3R模型的虚拟样机仿真支撑平台体系结构,从虚拟样机维护视图的角度,阐述了飞机维护虚拟样机的概念,描述了以Windchill为基础设施构建的虚拟样机协同工作支撑平台和维护虚拟样机仿真定义与评估工具的功能和计算机实现,重点讨论了飞机虚拟样机维护过程的定义方法。     

一种新的民用飞机维修性分配方法

在民用飞机维修性设计中，维修性指标分配是一个重要环节。合理的分配维修性指标，可以使民机各系统在设计过程中省钱省力。在民机初步设计阶段，针对维修分配输入不足，首先利用层次分析法对维修性分配因素进行筛选，再运用模糊数学理论中的综合评判方法，综合考虑多方面的模糊因素，提出了基于设计特性模糊综合的维修性分配模型。最后，结合工程实例利用该方法对维修性指标进行了分配应用，结果表明该方法可用来指导民用飞机各系统的维修性设计工作，达到了维修性分配目的。     

虚拟仿真实验系统的建模方法研究

提出了虚拟仿真实验系统建模的“数学模型 图像模型”的模型结构,该模型从真实实验抽象出实验场景、仪器对象以及元器件对象,采用面向对象方法对它们进行数学建模与图像建模,完成对真实实验的虚拟;总结了虚拟仿真实验开发过程中的各种仿真建模方法和技术,包括数学模型的建立、静态和动态三维图像模型的建立、数学模型与图像模型的协调工作等;最后给出了面向对象的可重用建模方法,该方法具有良好的直观性、可扩展性和可重用性。     

基于数据包络分析的民航发动机维修效果评价

对民航发动机维修效果进行评价可以为发动机承修厂的选择提供决策支持,同时有助于发现发动机承修厂的潜在问题。为了实现发动机维修效果的评价,首先提出了评价指标选择的原则,在此基础上给出了发动机维修效果评价指标体系,建立了基于数据包络分析的C2WH模型的发动机维修效果评价模型,并对模型的构建过程进行了描述。针对决策单元输入输出...     

考虑工效学的飞机维修性虚拟分析与验证

从预防人为差错的需求入手,以目前航空部门普遍采用的CATIA或DELMIA软件为平台,介绍了在非沉浸式虚拟环境下考虑人为因素的维修性分析与验证基本流程;阐述了虚拟环境中进行可达性与可视性分析、干涉和碰撞分析、维修姿态分析、维修动作体力分析的定性与定量方法。通过实例初步证明了利用虚拟人进行人类工效学模拟与验证是实现飞机维修性并行优化设计的有效方法。     

基于灰色网络分析法的某型飞机机务保障能力评估研究

机务保障能力的评估研究,对于战斗力的形成和保持有着重要的意义。本文构建了机务保障能力评估体系的网络结构模型,在此基础上运用灰色网络综合评估方法,建立某型飞机机务保障能力灰色网络评估模型,并用实例进行验证,为全面系统的评估机务保障能力提供了一种新的途径。     

民机电气线路互联系统(EWIS)维修性设计研究

依照将EWIS 作为飞机独立功能系统的研制理念,从型号工程实践中出发,分析明确了飞机运营中EWIS 的计划和非计划维修工作任务,并在此基础上创新性地提出了针对EWIS 维修性设计的定性要求、结合EWIS组件的设计特点提出了以EDZ 为对象进行维修性设计要求分解的方法,以及型号研制中开展EWIS 的维修性分析与评估验证的方法。     

民机驾驶舱显示器维修性设计中的拆装考虑

针对民用飞机驾驶舱显示器的结构设计,考虑运行阶段的航线维修过程中显示器拆卸与安装的快捷性和简便性,从维修性设计角度出发,基于显示器维修性定量需求和维修性定性需求,提出显示器正向拆装设计评估模型,包括显示器拆装设计评估工作时间轴和显示器拆装设计评估流程。同时,结合实例对拆装设计评估流程进行应用,以说明该方法的有效性。本文提出的正向拆装设计评估模型能够为民用飞机驾驶舱显示器及相似设备的研制工作提供有力的技术支持和保障。     

虚拟维修仿真的研究进展

虚拟维修仿真是虚拟实现技术应用于维修领域的结果之一,可以用于产品的维修性设计和分析、维修人员的维修训练以及维修手册的生成等。文章是埘建立一个满足以上需求的虚拟维修仿真所需要解决的问题进行定义和说明。阐述了虚拟维修仿真的基本框架,从虚拟样机建模、虚拟人建模、仿真指令生成和运动合成四个方面介绍了涉及的各种问题及相应的处理方法,同时探讨了这一研究领域的发展方向和需要解决的问题。     

基于拆卸及扩展广义随机 Petri网的维修性仿真

在装备研制早期,难以有效地利用试验的方法进行维修性估计,此时适合采用仿真手段。对于机械系统拆卸路径的分析与优化,先基于赋时变迁Petri网建立拆卸Petri网模型,再利用A＊算法搜索最优拆卸路径,并确定拆卸时间。为了建立系统整个维修事件的过程模型,对广义随机Petri网进行了扩展,将其延时变迁与实际分布关联,对基于变迁的维修作业之间的逻辑关系进行了描述,并给出了基于蒙特卡罗法的维修时间仿真算法。最后,以对某火炮装备发射系统不击发故障的分析与排除为例,仿真计算了维修时间均值与方差,并对结果进行了分析。     

飞机生存力评估与综合权衡方法研究

分析了飞机生存力的影响因素,基于每个因素对生存力的影响重要程度提出了评估飞机生存力的权重系数法和综合评估法;并考虑到飞机生存力的提高必须以费用作为代价,提出了一种飞机生存力/寿命周期费用综合权衡方法。飞机生存力评估方法和飞机生存力/寿命周期费用综合权衡方法的提出,将对飞机生存力提高和生存力设计产生积极的影响。     

Training effectiveness evaluation of helicopter emergency relief based on virtual simulation

Helicopters are playing an increasingly important part in emergency relief, such as earthquake rescue, firefighting and medical transport. With the development of virtual simulation technology, virtual simulation-based training is widely used in the training of the helicopter crew especially for the dangerous and costly missions mentioned above. A complete training effectiveness evaluation method is proposed to evaluate the trainees’ training effect based on virtual simulation in this paper. A key to this method is regarding the complicated process as a discrete event-activity flow system and establishing the evaluation indicator system. Then expert group and Analytical Network Process (ANP) are applied to determine the weight of indicators. When the training data are processed, there is a novel attempt to apply Fuzzy Comprehensive Evaluation (FCE) model to calculate the two categories of indicators. Eventually, an experiment and the analysis were carried out to validate the evaluation method.