AR技術在航空制造上的應用

AR技術是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像、視頻、3D模型的技術，這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現實世界并進行互動。AR技術將真實世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成，把原本在現實世界的一定時間空間范圍內很難體驗到的實體信息（視覺、聲音、味道、觸覺等信息），通過電腦等科學技術模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現實的感官體驗，真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。

AR技術不僅展現了真實世界的信息，而且將虛擬的信息同時顯示出來，使得兩種信息相互補充、疊加。AR技術包含了多媒體、三維建模、實時視頻顯示及控制、多傳感器融合、實時跟蹤及注冊、場景融合等新技術與新手段。AR技術具有三個突出的特點，一是真實世界和虛擬的信息集成，二是具有實時交互性，三是在三維尺度空間中增添定位虛擬物體。AR技術可廣泛應用于多種領域。

在飛機座艙開發過程中，使用AR技術在通用的設計樣機和銷售樣機上疊加虛擬的設計概念或用戶配置，能夠迅速讓設計人員和用戶體驗到最終效果，減少昂貴和剛性的原型制作成本。空客集團聯合戴姆勒公司，利用索尼智能眼鏡開發的AR系統，利用來自計算流體力學（CFD）軟件和溫度傳感器等數據輸入，實現座椅空間氣流、溫度的可視化，助力設計人員進行座艙開發。

飛機中的復雜管路和長度達數百千米的電線安裝以及連接器插裝，是目前AR技術應用的主力戰場。AR系統通過強大的用戶界面顯示，能夠一步步地指導操作人員如何實現這些復雜操作。空客A400M的機身布線采用了空客開發的“月亮系統”（以裝配為導向授權AR技術），使用來自工業數字樣機的3D信息生成裝配指令，以智能平板為界面指導工人進行布線操作，大大提升了首次安裝速度和精準度。

裝配中的鉆孔環節是航空制造中最耗時的一個環節，往往也是工人效率最低的一個環節，綜合利用AR、數字作業制造指導書、智能可穿戴設備以及先進的測量方法與視覺算法，能夠大大提升鉆孔效率。空客正在開發基于AR的智能工具，整套系統由AR設備以及鉆孔、測量、上緊和質量驗證四個工具組成，AR設備的核心部分包括潛入智能眼鏡的高清攝像頭、嵌入工作服的處理器以及嵌入式圖像處理軟件。

在空客A350、A380和A400M生產線上，一種“智能增強現實工具（SART）”輔助進行超過6萬個管線定位托架的安裝質量管理。操作人員利用SART訪問飛機3D模型并將操作和安裝結果與原始數字設計進行對比，以檢查是否有缺失、錯誤定位或托架損壞。在檢查最后，一份報告自動生成，包括任何不合格零件的細節，使它們能夠很快得到修理或替換。利用SART，A380機身8萬個托架的檢查時間從三周減少到了三天。

利用AR技術，不僅可以指導工人按步驟實施維修，還能夠精確定位不直接可見的零件并將其可視化，從而確認要進行測試的零件并將之修理或替換。美國洛馬公司正在使用基于愛普生智能眼鏡的AR平臺加速F-22和F-35的維修過程，檢測員能夠通過眼鏡看到投影于戰斗機上的零件編號和計劃，在飛機旁邊就可以記錄要修理的區域，減少操作錯誤。這個交互式的三維AR平臺能夠讓修理、維護和大修機械師與三維模型、零件規格、庫存信息、實時數據、圖像和視頻進行虛擬交互，來自每個機械師的新數據可以在平臺上共享，由系統分析并集成來自每架戰斗機的信息，以實施故障預測與維護規劃。該AR平臺能夠讓機械師的工作速度提高30%，操作精度上升96%。