增强现实737航前维护导航系统框架研究

发布时间：2020-10-11 13:24

　　 民航客机是一个组成结构复杂、技术密度高的机电设备综合体,航线维护是民航客机日常主要的维护方式。传统航线维护工作通常存在技术难度大、劳动强度高等缺点,是易于产生人为差错的敏感环节。近年来,增强现实技术伴随着计算机计算能力的突破而得到了迅速的发展和普及。本文尝试将增强现实技术应用在航线维护工作中,以波音737飞机的航前维护为研究基础,构造一个增强现实航线维护导航系统框架。主要研究内容包括:(1)研究了增强现实三大关键技术:三维注册、智能显示、人机交互的种类和技术特点,并介绍了主流增强现实应用开发的几种开发工具包,对比各自的技术优缺点,最终选择出合适的工具包和平台环境。(2)对框架系统完成总体设计,确定需求和研究目标,设计系统的体系架构和组成功能模块。将框架系统分为网页和移动两部分,分别包括管理端、放飞端、远程协作端和航前检查端、航线维修端。(3)规划了系统的工作方法和开发流程,以ORB算法为例探索增强现实技术中的特征识别追踪原理。(4)对框架系统各端口进行详细的功能设计,明确了各自的职责,分析了各自的工作流程,并探索了相关实现方法。(5)利用Unity3D+Vuforia的技术方案实现了框架系统的增强现实功能,选择Unity3D为视景开发工具,Vuforia为增强现实开发工具包。同时,以VS2017为网页部分功能的开发平台,并借助SQL server数据库的数据管理和储存服务,完成框架系统的开发。最后进行了增强现实等功能的测试,测试效果达到预期水平。结果表明,增强现实技术在航线维护工作中具有极高的应用潜力。
【学位单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V249.3
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容和章节安排
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 本文章节安排
第二章 增强现实关键技术及平台环境
    2.1 智能显示技术
    2.2 三维跟踪注册技术
    2.3 人机交互技术
    2.4 增强现实开发包
        2.4.1 Vuforia开发包
        2.4.2 其他增强现实技术开发包
    2.5 平台环境
    2.6 本章小结
第三章 框架系统的总体设计
    3.1 系统需求分析和目标确定
        3.1.1 系统需求分析
        3.1.2 系统研究价值
        3.1.3 研究目标确定
    3.2 系统概念设计
        3.2.1 系统设计思想
        3.2.2 系统体系结构
        3.2.3 系统总体组成和功能
    3.3 系统工作方法研究
        3.3.1 特征识别原理
        3.3.2 特征跟踪的姿态变换
        3.3.3 Vuforia工作过程
    3.4 系统开发流程
    3.5 本章小结
第四章 框架系统的详细设计
    4.1 基本功能的设计
    4.2 系统管理端
        4.2.1 功能设计
        4.2.2 实现方法
    4.3 航前检查导航系统
        4.3.1 功能设计
        4.3.2 工作流程和实现方法
    4.4 航线维修导航系统
        4.4.1 功能设计
        4.4.2 工作流程和实现方法
    4.5 放飞系统
        4.5.1 功能设计
        4.5.2 工作流程和实现方法
    4.6 远程协作系统
        4.6.1 功能设计
        4.6.2 工作流程和实现方法
    4.7 本章小结
第五章 增强现实737航前维护导航系统框架实现
    5.1 系统环境
        5.1.1 系统软件环境
        5.1.2 系统硬件环境
    5.2 工作步骤及虚拟素材需求
    5.3 虚拟素材设计
    5.4 数据库设计
    5.5 系统界面设计
    5.6 系统的开发与实现
    5.7 系统测试分析
        5.7.1 测试目标和环境
        5.7.2 测试过程和效果
    5.8 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 技术展望
致谢
参考文献
个人简历

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本文编号：2836648