VR领航民航设备远程维修新视界

民航空管系统作为国家的关键基础性和战略性领域，扮演着确保民用航空安全、高效运行的核心角色。近年来，国家有关部门发布了一系列相关政策文件，旨在推动空管设备运行更加智能、可靠，并不断完善其运行保障体系，为民航空管设备的维护工作提供了坚实的制度支撑。本系统结合虚拟现实技术，对民航空管设备虚拟维修系统进行探究。

一、虚拟维修系统功能设计

空管设备远程虚拟维修支援系统能够为前线维修人员提供强有力的支持，帮助他们快速获取设备故障信息。通过远程专家的协同支援，该系统能够实现故障的高效诊断，迅速定位设备问题，并制定出相应的维修方案。

空管设备远程虚拟维修支援系统的主要功能模块有：

（1）支援系统信息管理子模块：包括支援专家资源管理、空管设备故障信息管理、手册管理、现场环境三维管理、维修案例管理、用户管理等；

（2）支援系统测试诊断子模块：远程协同支援申请发布、远程协同交互过程控制；

（3）维修指导子系统：远程协同支援交互、现场三维虚拟场景查看等。

二、系统架构设计

空管设备远程虚拟维修支援系统组织架构包括三个功能层：

（1）设备层：该层负责支持前线维修人员与系统进行人机交互。维修人员可以通过此层提交远程维修支援请求，接收并显示故障诊断结果，同时反馈故障维护的成效。此外，它还提供必要的设备信息以及故障症状的详细描述，以辅助故障诊断过程。

（2）协作层：一旦接收到前线维修人员提交的远程协同支援请求，该层会针对不同的问题领域对维修任务进行分析。它会对收集到的设备故障症状信息进行分类，并匹配相应的远程维修支援资源，供维修人员查阅和参考。

（3）支援层：基于设备故障的具体症状，这一层负责调动远程协同维修资源进入协同工作环境，进行故障诊断。

三、关键技术

空管设备远程协同虚拟维修支援是指前方维修人员在远方专家的支援下，开展维修的一个过程。为支持远程协同维修支援能够高效展开，需要解决以下几个方面的关键问题：

1.网络环境下的空管设备信号采集

准确捕捉并提取能够反映空管设备运行状况的信号，是进行有效设备维修诊断的首要条件。在设备故障诊断过程中，常见的信号源包括电压、电流、功率等电气信号，以及数字电路中的状态码信息。此外，还需要提供设备运行环境的相关信息，如现场的视频监控和音频记录等多媒体信息。

2.空管设备协同维修案例数据的存储

空管设备维修案例是珍贵的资源，因此妥善存储这些案例数据显得尤为重要。这要求系统既要实现设备故障案例信息存储格式的标准化与规范化，又要确保维修知识表达方式的标准化与规范化。

3.空管设备维修专家远程协同方式的设计

空管设备复杂化程度、信息化水平较高，且考虑到当前网络技术的发展，5G技术，VR/AR/MR等技术的不断成熟，需要开发设计合理的，可满足多方协同开展故障诊断资源共享需要的远程协同方式。

四、虚拟维修场景实现及人机界面

利用Unity3D平台开发的虚拟机房软件，将精心设计的场景、实现的功能模块以及人机交互控制逻辑进行整合，并打包发布为可执行的.exe文件。在Unity3D环境中，系统完成了包括页面用户界面布局、菜单结构设计以及窗口标准化的细致工作。

结论

通过采用远程协同维修支援模式，能够迅速且高效地调配维修资源，从而显著提升复杂空管设备的维修能力。本系统以空管设备维修过程的实际虚拟化场景为实例，充分展示了虚拟现实技术在空管设备远程虚拟维修支援系统中的巨大应用潜力和价值。