航空航天
- 分類：應用案例
- 作者：
- 來源：
- 發布時間：2019-04-30
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【概要描述】航空航天船舶是高技術戰略性產業，是國家尖端技術發展的引擎，必須對質量嚴格把關。三維測量技術在航空航海領域有著廣泛的應用前景，能為行業發展進步提供多種多樣的解決方案。
航空航天
【概要描述】航空航天船舶是高技術戰略性產業，是國家尖端技術發展的引擎，必須對質量嚴格把關。三維測量技術在航空航海領域有著廣泛的應用前景，能為行業發展進步提供多種多樣的解決方案。
- 分類：應用案例
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- 發布時間：2019-04-30
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三維測量應用案例
航空航天船舶是高技術戰略性產業，是國家尖端技術發展的引擎，必須對質量嚴格把關。三維測量技術在航空航海領域有著廣泛的應用前景，能為行業發展進步提供多種多樣的解決方案。
一、產品檢測
傳統的檢測方法是采用接觸式的檢測方式，雖然精度高，但是檢測效率低下，檢測過程中很可能會對零件造成不必要的二次傷害而且存在較多檢測死角。先進的光學測量設備采用光學原理進行測繪，在不對掃描工件造成磨損破壞的前提下提供可靠真實的三維數據?？蓪⒌玫降娜S數據與三維圖紙進行比對，快速準確地獲取工件各個位置的偏差，基于比對結果給出修正方案。掃描死角少，復雜的曲面，渦輪葉片的角度等用傳統方法難以獲取檢測的數據，也都可以輕而易舉地獲取。同時，快捷的掃描也可以提高檢測的效率，減少時間和人力成本。
二、逆向設計
三維掃描技術還可以用在飛機船舶零部件的逆向設計中?？梢愿鶕呙璧臄祿@取關鍵的尺寸，不僅可以用于產品的二次開發，也可以用于產品的設計改良，在低成本的情況下實現性能上的大突破。通過手持式激光三維掃描儀可以輕松獲取產品的外形數據，通過分析獲得的外形數據可以在原有的基礎上進行改進，或者逆向設計出產品圖紙用于加工。同時，許多老式經典的產品設計中往往有許多精妙的設計。這些設計因為年代久遠，數據未保存等原因缺少關鍵的圖紙等信息而不為人所知。通過三維掃描后的逆向建?？梢詫崿F結構的復刻，對于資料的保存，技術的革新等各方面都有重要的意義。
三、磨損分析
飛機船舶等使用過程中難免會發生破損，而飛機船舶往往在許多軍事民用的重要行業中扮演著至關重要的角色，一旦發生事故，損失是巨大的，因此對于飛機船舶設備零部件的保養維修就顯得格外重要。手持式激光三維掃描儀可以獲取飛機船舶等使用前后的三維數據，通過使用前后數據的對比可以發現零部件的變形程度等信息，對產品的設計以及相應部件的改良加強提供明確的方向。同時高精度的掃描也可以準確及時地發現破損部位，為零部件的保養維修提供數據依據。
精密測量應用案例
現代飛機航空零部件結構復雜，零件品種繁多，且對飛機零部件制造中對質量要求極高。典型的飛機零件的結構特點是薄壁結構，形狀復雜，外形變斜角變化大，外形多為雙曲面，要求成形準確。結構復雜的薄壁件、蜂窩件不僅形狀復雜，而且孔、空穴、溝槽、加強筋等要求精度高，這些零部件是否合格對航空的安全有著關鍵的作用。精密測量可準確的客服以上難題并在航空航天零部件中已有充分的應用。
3D打印應用案例
3D打印技術已經日趨成熟，未來人們用它來造房子、造汽車，甚至更多東西也不無可能。GE中國研發中心的工程師們用3D打印機成功“打印”出了航空發動機的重要零部件。
GE子公司GE Aviation與美國陸軍合作成功測試了他們研制的全球首臺“未來經濟型渦輪發動機”（FATE）。這款發動機是為某些要求極其苛刻的應用設計的，安裝了3D打印的渦輪機。與當前的主流發動機相比，FATE在許多方面都更加優秀，比如耐熱性和載荷都更好，壽命延長了20%，燃油消耗降低了35%，生產和維護成本降低了45%，功率重量提高80%。對于這些，除了設計本身的改良，3D打印技術同樣功不可沒。另外，這款發動機還整合了先進的控制技術、算法和傳感器套件，可有效提升飛機的性能。
VR虛擬仿真應用案例
航空航天航空航天作為一種耗資巨大、變量參數多、系統復雜的工程，保證其設備的安全、可靠是必須要考慮的因素。虛擬現實技術的出現，為航空航天領域提供了廣闊的應用前景。
1、飛機設計與制造
在飛機設計過程中，應用VR技術提前開展性能仿真演示、人機工效分析、總體布置、裝配與維修性評估，能夠及早發現、彌補設計缺陷，實現“設計-分析-改進”的閉環迭代，達到縮短開發周期，提高設計質量和降低成本的目的。
在飛機設計與制造過程中，可以將CAE及有限元分析軟件的計算結果（結構、流體動力、電磁場、聲場、壓電、力學等）以圖表、曲線形式顯示或輸出，并在此基礎上進行分析，實現數據分析的三維可視化。
2、飛機內飾設計
虛擬現實技術應用于飛機內飾設計的概念設計、初步設計和細節設計三個階段，為飛機內飾設計提供了一種可行、創新和高效的設計方法，大大提高了設計水平并節約了研發成本。
3、飛機虛擬實訓
飛行駕駛虛擬實訓：根據實際場景，建立逼真的虛擬場景三維模型，實現對虛擬場景的實時驅動，進行飛機飛行員的駕駛實訓，增強飛行員的操作技能，加大飛行安全法碼，為航空業飛行安全提供有力保障。
飛機維修虛擬實訓：虛擬現實技術可以模擬飛機零部件的維修步驟和方法，解決了飛機維修訓練方法較少的問題，有效提高了訓練效率和訓練質量，避免各種飛機實裝訓練的不安全因素，降低訓練費用。
航天器飛行模擬：虛擬現實技術能對衛星、火箭等航天器的工作原理、工作狀態進行3D模擬展示，將復雜的運行原理用三維可視化的形式逼真形象展現出來。
4、航天仿真研究
虛擬現實技術也可應用于航天仿真研究中，對航天員的失重訓練、航天器的在軌對接等航天活動進行逼真的模擬與分析，推動我國航天事業的發展。
1）.航天員訓練器利用虛擬訓練系統對航天員進行失重心理訓練；
2）.利用VR系統可以更好的研究人與航天器之間的接口關系與功能分配，使艙內結構和布局更適合人的特征；
3.） 虛擬現實技術可運用于航天器的人工控制交會對接中；
4）.在航天服和環境生保系統的設計與研制中，可利用VR技術進行原理設計、邏輯驗證及模型的仿真；
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