本發(fā)明屬于航空維修技術(shù)保障領(lǐng)域，特別是一種民航飛機(jī)故障遠(yuǎn)程傳輸和智能分析支持系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

飛機(jī)的飛行安全不僅依賴于駕駛員的正確操作，而且更重要的是依賴于飛機(jī)的日常維護(hù)及維修工作上。在傳統(tǒng)的機(jī)務(wù)維修工作中，當(dāng)飛機(jī)在外站執(zhí)行航班，發(fā)生了機(jī)組無(wú)法排除的飛機(jī)故障情況，航空公司一線維修人員主要使用手機(jī)與基地進(jìn)行通信，如遇突發(fā)故障，無(wú)法用語(yǔ)言描述清楚，必須現(xiàn)場(chǎng)拍照，使用手機(jī)將圖片/視頻通過(guò)QQ或者微信上傳至機(jī)務(wù)維修值班室，值班工程師根據(jù)回傳的信息查找維護(hù)手冊(cè)，將查找到的故障信息發(fā)送到一線維修人員手機(jī)上。這就要求值班工程師非常熟悉相關(guān)手冊(cè)，具有豐富的排故經(jīng)驗(yàn)，并且應(yīng)對(duì)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行指揮、航空公司簽派、機(jī)務(wù)生產(chǎn)調(diào)度流程、航材管理以及工具管理等有一定的了解，以便遇到突發(fā)事件能更好地進(jìn)行各方協(xié)調(diào)處理。在實(shí)際情況中，一般很難在短時(shí)間完成故障定位和排除，嚴(yán)重影響飛機(jī)完好率，給航空公司增加不必要的運(yùn)營(yíng)成本。

各種故障現(xiàn)象沒(méi)有圖像資料收集渠道，對(duì)機(jī)型維修技術(shù)積累和排故方法共享缺乏有效管理手段。一線與基地機(jī)務(wù)工程部之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)互通，維修數(shù)據(jù)和故障信息還需手動(dòng)錄入管理；既增加數(shù)據(jù)錄入工作量，也會(huì)造成數(shù)據(jù)的二次污染。航空公司管理部門(mén)一般通過(guò)語(yǔ)音、紙質(zhì)維修工作記錄單和故障記錄，了解外場(chǎng)一線維修狀況。不能直觀和實(shí)時(shí)地監(jiān)控，對(duì)維修指導(dǎo)有很大的延遲性和不透明性，不利于提高飛機(jī)的完好率和減低因故障而引起的延誤時(shí)間。

傳統(tǒng)的機(jī)務(wù)維修的不足之處是：

⑴ 于地面機(jī)務(wù)人員水平與經(jīng)驗(yàn)的局限，有時(shí)會(huì)造成排故方案不夠準(zhǔn)確及難以及時(shí)處理突發(fā)故障，使維護(hù)質(zhì)量和水平難以提高。

⑵ 對(duì)飛機(jī)故障判斷的不準(zhǔn)確，會(huì)增大工作強(qiáng)度，延長(zhǎng)維護(hù)時(shí)間，容易造成延誤航班起飛時(shí)間情況。

⑶ 由于地面機(jī)務(wù)人員不能隨時(shí)攜帶全部維修工卡，遇到排故時(shí)，不能第一時(shí)間按照規(guī)范進(jìn)行故障隔離和處置。

⑷ 由于上述各種不足，使航空公司無(wú)法避免因維護(hù)的原因?qū)е碌暮桨嘌诱`現(xiàn)象，給航空公司進(jìn)一步提高服務(wù)質(zhì)量和水平造成極大的障礙。

鑒于上述一線維修現(xiàn)狀，本發(fā)明提出將民用航空遠(yuǎn)程可視化維修技術(shù)支持系統(tǒng)應(yīng)用于航線維護(hù)中，以解決當(dāng)前維修技術(shù)支持工作存在的問(wèn)題，為航空公司減少現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)維修人員，提高現(xiàn)場(chǎng)維修質(zhì)量，減少排除故障時(shí)間，大大地降低航班因飛機(jī)故障而延誤的時(shí)間，充分發(fā)揮航空公司整體維修保障效能，以期降低航空公司運(yùn)營(yíng)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的一種民航飛機(jī)故障遠(yuǎn)程傳輸和智能分析支持系統(tǒng)，其特征在于，包括飛機(jī)維修輔助與訓(xùn)練系統(tǒng)、分散式結(jié)構(gòu)專家協(xié)同排故系統(tǒng)和協(xié)同排故人-人交互界面，

所述飛機(jī)維修輔助與訓(xùn)練系統(tǒng)包括專用航空維修AR智能眼鏡模塊、智能圖像分析處理模塊；

所述分散式結(jié)構(gòu)專家協(xié)同排故系統(tǒng)包括故障信息智能歸類系統(tǒng)、技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和分布式專家會(huì)商系統(tǒng)；

其中所述專用航空維修AR智能眼鏡模塊包括音/視頻收發(fā)器、圖像顯示屏、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接裝置和電源，所述音/視頻收發(fā)器用于發(fā)送與接收信息并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接裝置實(shí)現(xiàn)維修現(xiàn)場(chǎng)與基地技術(shù)中心的無(wú)縫鏈接，所述圖像顯示屏用于呈現(xiàn)專家遠(yuǎn)程推送的排故方案和排故步驟，所述電源用于向?qū)Ｓ煤娇站S修AR智能眼睛模塊提供電力支持；

所述智能圖像分析處理模塊包括圖像處理特征提取模塊、模板匹配模塊，所述圖像處理特征提取模塊用于將從視頻采集器得到的圖像進(jìn)行特征提取處理，所述模板匹配模塊用于將圖像處理特征提取模塊提取到的特征與分散式結(jié)構(gòu)專家協(xié)同排故系統(tǒng)中的信息進(jìn)行識(shí)別匹配；

所述故障信息智能歸類系統(tǒng)包括故障信息采集整理模塊、后臺(tái)綜合特征分揀模塊與故障信息檔案模塊，所述故障信息采集整理模塊用于將圖像處理特征提取模塊處理后的特征進(jìn)行歸檔，所述后臺(tái)綜合特征分揀模塊用于將故障特征與故障信息檔案模塊進(jìn)行比較關(guān)聯(lián)，所述故障信息檔案模塊用于存儲(chǔ)故障特征，為專家會(huì)商提供數(shù)據(jù)參考；

所述技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)包括機(jī)型歷史障礙數(shù)據(jù)庫(kù)、技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)和專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，所述機(jī)型歷史故障數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)故障信息檔案模塊發(fā)來(lái)的故障信息，所述技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)機(jī)型飛機(jī)的全部專利數(shù)據(jù)，確保信息的正確性與安全性，所述專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)專家給出各種故障技術(shù)應(yīng)對(duì)策略信息；

所述分布式專家會(huì)商系統(tǒng)包括專家交互界面、技術(shù)查詢模塊，所述專家交互界面用于接收故障特征信息、專家間的技術(shù)溝通，所述技術(shù)查詢模塊用于專家向故障信息智能歸類系統(tǒng)與技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中提取技術(shù)信息；

所述協(xié)同排故人-人交互界面是現(xiàn)場(chǎng)機(jī)務(wù)維修人員、MCC工程師、系統(tǒng)注冊(cè)診斷專家交流的平臺(tái)，包括數(shù)據(jù)共享緩沖區(qū)、信息發(fā)送接收模塊，所述信息發(fā)送接收模塊用于向MCC工程師以及系統(tǒng)注冊(cè)診斷專家接收和發(fā)送信息，所述數(shù)據(jù)共享緩沖區(qū)用于現(xiàn)場(chǎng)維修人員、MCC工程師\系統(tǒng)注冊(cè)診斷專家進(jìn)行信息溝通、發(fā)表意見(jiàn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。

根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種民航飛機(jī)故障遠(yuǎn)程傳輸和智能分析支持系統(tǒng)，其特征在于所述專家交互界面為智能手機(jī)、平板、個(gè)人筆記本等可移動(dòng)智能終端。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）提供遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)信息交互和分散式結(jié)構(gòu)的專家協(xié)同排故。本發(fā)明利用智能AR眼鏡，把現(xiàn)場(chǎng)飛機(jī)故障信息遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸?shù)交丶夹g(shù)中心，系統(tǒng)注冊(cè)專家可以在任何地點(diǎn)登錄系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)支持，從根本上改變了傳統(tǒng)的維修方式，建立了新的維修體系結(jié)構(gòu)。

（2）減少航班延誤。由于本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)把故障信息傳輸給后方基地維修專家，專家系統(tǒng)能夠根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史排故經(jīng)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)仿真模擬和專家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，自動(dòng)生成排故方案，大大提高了排故效率，盡可能地減少航班的延誤或取消情況。

（3）提供遠(yuǎn)程技術(shù)支持?？梢杂行У亟鉀Q飛機(jī)在外站發(fā)生機(jī)組無(wú)法排除的故障時(shí)，因機(jī)組口頭故障描述與機(jī)務(wù)人員雙方的理解差異導(dǎo)致難以準(zhǔn)確分析和判斷故障的問(wèn)題，使遠(yuǎn)程的機(jī)務(wù)人員仍能夠準(zhǔn)確地了解故障情況及時(shí)提供合適的排故方案，確保飛機(jī)安全適航。

（4）具備專家技術(shù)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，能為快速準(zhǔn)確排故提供充分的意見(jiàn)，提高維修水平和排故效率。本發(fā)明系統(tǒng)內(nèi)的飛機(jī)排故專家系統(tǒng)可以在排故記錄的基礎(chǔ)上，融入工程師的排故智慧，提取出相關(guān)知識(shí)，應(yīng)用人工智能計(jì)算排故專家建議，為排故提供幫助，并可按多種方式查詢排故經(jīng)驗(yàn)，對(duì)航線快速準(zhǔn)確地判斷故障提供了很大的幫助。

（5）能有效地降低飛機(jī)維護(hù)成本。根據(jù)航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)（ATA）在航空運(yùn)輸業(yè)的調(diào)查結(jié)果表明，控制飛機(jī)維護(hù)的非例行工作量是節(jié)約維護(hù)成本的有效途徑之一，而提高維修水平和排故效率則是節(jié)約維修成本的另一有效途徑，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)盡早地故障定位，快速準(zhǔn)確地判斷故障，從而控制非例行工作量和提高排故效率，達(dá)到明顯降低飛機(jī)的維護(hù)成本的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的民航飛機(jī)故障遠(yuǎn)程傳輸和智能分析支持系統(tǒng)總體示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的民航飛機(jī)故障遠(yuǎn)程傳輸和智能分析支持系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中飛機(jī)維修輔助與訓(xùn)練系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖所示的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步地說(shuō)明。

本發(fā)明提供的一種民航飛機(jī)故障遠(yuǎn)程傳輸和智能分析支持系統(tǒng)劃可分為三個(gè)層級(jí)，即一線維修層、技術(shù)核心層和專家支持層。如果飛機(jī)發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法處置的故障，一線維修層的機(jī)務(wù)維修人員利用前端機(jī)（智能AR眼鏡），對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行采集和描述，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程傳輸至后臺(tái)專家交互界面。技術(shù)核心層的MCC工程師對(duì)故障進(jìn)行分析，并參考?xì)v史排故經(jīng)驗(yàn)，提出排故解決方案，推送至前端機(jī)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作。如果技術(shù)核心層無(wú)法處理技術(shù)問(wèn)題，可通過(guò)系統(tǒng)發(fā)起分布式專家協(xié)同會(huì)商；專家支持層的系統(tǒng)注冊(cè)專家登錄系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)故障現(xiàn)象和共享數(shù)據(jù)資料進(jìn)行綜合分析，提出排故意見(jiàn)，上傳至協(xié)同排故人-人交互界面。

本發(fā)明提供的一種民航飛機(jī)故障遠(yuǎn)程傳輸和智能分析支持系統(tǒng)，其特征在于，包括飛機(jī)維修輔助與訓(xùn)練系統(tǒng)、分散式結(jié)構(gòu)專家協(xié)同排故系統(tǒng)和協(xié)同排故人-人交互界面，

所述飛機(jī)維修輔助與訓(xùn)練系統(tǒng)包括專用航空維修AR智能眼鏡模塊、智能圖像分析處理模塊；其中所述專用航空維修AR智能眼鏡模塊包括音/視頻收發(fā)器、圖像顯示屏、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接裝置和電源，所述音/視頻收發(fā)器用于發(fā)送與接收信息并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接裝置實(shí)現(xiàn)維修現(xiàn)場(chǎng)與基地技術(shù)中心的無(wú)縫鏈接，所述圖像顯示屏用于呈現(xiàn)專家遠(yuǎn)程推送的排故方案和排故步驟，所述電源用于向?qū)Ｓ煤娇站S修AR智能眼睛模塊提供電力支持；

所述智能圖像分析處理模塊包括圖像處理特征提取模塊、模板匹配模塊，所述圖像處理特征提取模塊用于將從視頻采集器得到的圖像進(jìn)行特征提取處理，所述模板匹配模塊用于將圖像處理特征提取模塊提取到的特征與分散式結(jié)構(gòu)專家協(xié)同排故系統(tǒng)中的信息進(jìn)行識(shí)別匹配。

其中AR智能眼鏡模塊是飛機(jī)維修輔助與訓(xùn)練系統(tǒng)的最前端部分，也是最末端部分；即現(xiàn)場(chǎng)機(jī)務(wù)人員通過(guò)它把實(shí)際場(chǎng)景發(fā)回到基地技術(shù)中心，計(jì)算機(jī)通過(guò)機(jī)器識(shí)別技術(shù)得到的維修輔助方案，推送到AR智能眼鏡的顯示屏幕上。

所述分散式結(jié)構(gòu)專家協(xié)同排故系統(tǒng)包括故障信息智能歸類系統(tǒng)、技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和分布式專家會(huì)商系統(tǒng)；

所述故障信息智能歸類系統(tǒng)包括故障信息采集整理模塊、后臺(tái)綜合特征分揀模塊與故障信息檔案模塊，所述故障信息采集整理模塊用于將圖像處理特征提取模塊處理后的特征進(jìn)行歸檔，所述后臺(tái)綜合特征分揀模塊用于將故障特征與故障信息檔案模塊進(jìn)行比較關(guān)聯(lián)，所述故障信息檔案模塊用于存儲(chǔ)故障特征，為專家會(huì)商提供數(shù)據(jù)參考；

所述技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)包括機(jī)型歷史障礙數(shù)據(jù)庫(kù)、技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)和專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，所述機(jī)型歷史故障數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)故障信息檔案模塊發(fā)來(lái)的故障信息，所述技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)機(jī)型飛機(jī)的全部專利數(shù)據(jù)，確保信息的正確性與安全性，所述專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)專家給出各種故障技術(shù)應(yīng)對(duì)策略信息；

所述分布式專家會(huì)商系統(tǒng)包括專家交互界面、技術(shù)查詢模塊，所述專家交互界面用于接收故障特征信息、專家間的技術(shù)溝通，所述技術(shù)查詢模塊用于專家向故障信息智能歸類系統(tǒng)與技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中提取技術(shù)信息；

其中后臺(tái)綜合特征分揀模塊的目標(biāo)特征提取是針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)傳輸?shù)膱D像進(jìn)行特征提取，利用Harris角點(diǎn)檢測(cè)算法和直線特征的提取算法，建立典型的圖形特征處理虛擬類，以便后續(xù)處理使用。

技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)保存有維修任務(wù)、維修作業(yè)步驟、消耗件及維修工具種類和數(shù)量、警告和注意信息、維修設(shè)備信息、人員數(shù)量技術(shù)等級(jí)等，為生成正確維修操作步驟提供信息；機(jī)型歷史障礙數(shù)據(jù)庫(kù)保存歷史排故信息、機(jī)型排故信息、專家排故檢驗(yàn)信息等，為制定正確的排故方案提供信息；專家知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)則存儲(chǔ)專家給出各種故障技術(shù)應(yīng)對(duì)策略信息。

所述協(xié)同排故人-人交互界面是現(xiàn)場(chǎng)機(jī)務(wù)維修人員、MCC工程師、系統(tǒng)注冊(cè)診斷專家交流的平臺(tái)，包括數(shù)據(jù)共享緩沖區(qū)、信息發(fā)送接收模塊，所述信息發(fā)送接收模塊用于向MCC工程師以及系統(tǒng)注冊(cè)診斷專家接收和發(fā)送信息，所述數(shù)據(jù)共享緩沖區(qū)用于現(xiàn)場(chǎng)維修人員、MCC工程師\系統(tǒng)注冊(cè)診斷專家進(jìn)行信息溝通、發(fā)表意見(jiàn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。

現(xiàn)場(chǎng)機(jī)務(wù)維修人員發(fā)現(xiàn)無(wú)法獨(dú)立排除的故障時(shí)，通過(guò)協(xié)同排故人-人交互界面，提出基地技術(shù)中心協(xié)助申請(qǐng)。

MCC工程師接受到協(xié)助申請(qǐng)后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)回傳的故障信息進(jìn)行分析，并通過(guò)協(xié)同排故人-人交互界面，利用故障信息采集整理模塊與故障信息檔案模塊，提出排除故障方案；現(xiàn)場(chǎng)機(jī)務(wù)維修人員和MCC工程師可以在協(xié)同排故人-人交互界面上，進(jìn)行技術(shù)交流。

如果MCC工程師也無(wú)法排除故障現(xiàn)象，可以發(fā)起全系統(tǒng)協(xié)同排故申請(qǐng)，系統(tǒng)注冊(cè)診斷專家、MCC工程師和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)務(wù)維修人員共同在系統(tǒng)上進(jìn)行綜合分析，給出排故解決方案。

協(xié)同排故人-人交互界面是對(duì)人機(jī)交互界面的擴(kuò)充，航空維修人員通過(guò)該界面實(shí)訓(xùn)信息輸入，在角色感知、共享緩沖區(qū)和并發(fā)控制配合下，提供一個(gè)自然的、可與直接面交談中的感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)通道相媲美的多感知手段。

數(shù)據(jù)共享緩沖區(qū)是所有航空維修人員進(jìn)行信息溝通、發(fā)表意見(jiàn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。其實(shí)現(xiàn)的方式主要有：電子白板、共享文件夾、會(huì)議文檔系統(tǒng)、在線討論、視/音頻系統(tǒng)等。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。