AR技术在航空制造上的应用

AR技术是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。AR技术将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成，把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉、声音、味道、触觉等信息），通过电脑等科学技术模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

AR技术不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，使得两种信息相互补充、叠加。AR技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。AR技术具有三个突出的特点，一是真实世界和虚拟的信息集成，二是具有实时交互性，三是在三维尺度空间中增添定位虚拟物体。AR技术可广泛应用于多种领域。

在飞机座舱开发过程中，使用AR技术在通用的设计样机和销售样机上叠加虚拟的设计概念或用户配置，能够迅速让设计人员和用户体验到最终效果，减少昂贵和刚性的原型制作成本。空客集团联合戴姆勒公司，利用索尼智能眼镜开发的AR系统，利用来自计算流体力学（CFD）软件和温度传感器等数据输入，实现座椅空间气流、温度的可视化，助力设计人员进行座舱开发。

飞机中的复杂管路和长度达数百千米的电线安装以及连接器插装，是目前AR技术应用的主力战场。AR系统通过强大的用户界面显示，能够一步步地指导操作人员如何实现这些复杂操作。空客A400M的机身布线采用了空客开发的“月亮系统”（以装配为导向授权AR技术），使用来自工业数字样机的3D信息生成装配指令，以智能平板为界面指导工人进行布线操作，大大提升了首次安装速度和精准度。

装配中的钻孔环节是航空制造中最耗时的一个环节，往往也是工人效率最低的一个环节，综合利用AR、数字作业制造指导书、智能可穿戴设备以及先进的测量方法与视觉算法，能够大大提升钻孔效率。空客正在开发基于AR的智能工具，整套系统由AR设备以及钻孔、测量、上紧和质量验证四个工具组成，AR设备的核心部分包括潜入智能眼镜的高清摄像头、嵌入工作服的处理器以及嵌入式图像处理软件。

在空客A350、A380和A400M生产线上，一种“智能增强现实工具（SART）”辅助进行超过6万个管线定位托架的安装质量管理。操作人员利用SART访问飞机3D模型并将操作和安装结果与原始数字设计进行对比，以检查是否有缺失、错误定位或托架损坏。在检查最后，一份报告自动生成，包括任何不合格零件的细节，使它们能够很快得到修理或替换。利用SART，A380机身8万个托架的检查时间从三周减少到了三天。

利用AR技术，不仅可以指导工人按步骤实施维修，还能够精确定位不直接可见的零件并将其可视化，从而确认要进行测试的零件并将之修理或替换。美国洛马公司正在使用基于爱普生智能眼镜的AR平台加速F-22和F-35的维修过程，检测员能够通过眼镜看到投影于战斗机上的零件编号和计划，在飞机旁边就可以记录要修理的区域，减少操作错误。这个交互式的三维AR平台能够让修理、维护和大修机械师与三维模型、零件规格、库存信息、实时数据、图像和视频进行虚拟交互，来自每个机械师的新数据可以在平台上共享，由系统分析并集成来自每架战斗机的信息，以实施故障预测与维护规划。该AR平台能够让机械师的工作速度提高30%，操作精度上升96%。