飞行器结构损坏的自动化评估制造技术

本公开涉及飞行器结构损坏的自动化评估。一种系统可以包括摄像头模块，该摄像头模块可以包括第一红外摄像头、第二红外摄像头和可见光摄像头。系统还可以包括自主载具，该自主载具可以包括附接至摄像头模块的可竖直延长臂。系统还可以包括处理器，该处理器被配置为启动自主载具根据预定路径在飞行器周围的移动，启动使用第一红外摄像头、第二红外摄像头、可见光摄像头或其组合对飞行器的外表面的扫描，基于扫描确定飞行器的外表面的一部分是否被损坏，并响应于飞行器的外表面的该部分被损坏，使用第一红外摄像头、第二红外摄像头以及可见光摄像头生成飞行器的外表面的该部分的三维模型。模型。模型。

【技术实现步骤摘要】
飞行器结构损坏的自动化评估


[0001]本公开总体上涉及飞行器检查领域，并且具体地，涉及飞行器结构损坏的自动化评估。

技术介绍

[0002]检查和维护可以使飞行器及其部件保持在最佳工作条件下，从而维护航空监管机构制定的安全标准。作为检查和维护例行程序的一部分，可以检查、维护整架飞行器，并更换或维修零件。损坏评估可以是确保飞行安全的飞行决策过程的一部分，并且可以在飞行器的现场服务、维修和停机坪检查期间进行，无论是在维护机库还是停在机场航站楼门口。航空公司地勤人员和飞行机组人员通常负责确保飞行器在推迟起飞前是适航的。
[0003]机组人员通常在机场航站楼门口对停放的飞行器进行地面检查。该检查(称为机场停机坪检查)可以涉及检查飞行器的结构和系统部件是否有可见的损坏。在机场登机口快速周转期间，可以手动进行巡视或飞行前目视检查。机身顶部、机翼顶部和稳定器顶部在飞行器停飞前可能不会被检查。当机场能见度或光线条件较差时，检查项目可能难以辨别。此外，为了评估由冰雹、鸟类、闪电、跑道碎片等引起从而导致结构损坏的外来物体损坏(FOD)，机组人员通常爬上梯子并使用测量工具和仪表手动获得尺寸，诸如损坏区域的宽度和深度。在做出起飞决策之前，可以手动记录测量结果以及机组成员的结论。这种额外的时间和精力可能会导致航班延误，也可能导致机组人员受伤。可能存在其它缺点。

技术实现思路

[0004]公开了用于飞行器结构损坏的自动化评估的系统和方法。在示例中，一种系统包括摄像头模块，所述摄像头模块包括第一红外摄像头、第二红外摄像头以及可见光摄像头。所述系统还包括自主载具，所述自主载具包括可竖直延长臂，其中，所述摄像头模块附接至所述可竖直延长臂的远端。所述系统还包括处理器，所述处理器被配置为启动所述自主载具根据预定路径在飞行器周围的移动。所述处理器还被配置为启动使用所述第一红外摄像头、所述第二红外摄像头、所述可见光摄像头或其组合对所述飞行器的外表面的扫描。所述处理器还被配置为基于所述扫描确定所述飞行器的所述外表面的一部分是否被损坏，并响应于所述飞行器的所述外表面的所述一部分被损坏，使用所述第一红外摄像头、所述第二红外摄像头和所述可见光摄像头计算所述外表面的损坏的维度参数，并且生成所述飞行器的所述外表面的所述一部分的三维模型。
[0005]在一些示例中，所述摄像头模块还包括机动台，所述机动台被配置为按方位角和仰角二者旋转，其中，所述第一红外摄像头、所述第二红外摄像头和所述可见光摄像头附接至所述机动台，并且其中，所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头相对于彼此分开固定距离。在一些实施方式中，启动对所述飞行器的所述外表面的扫描包括：命令所述摄像头模块按照仰角的增量变化以方位角方式进行扫描。在一些示例中，所述处理器还被配置为：使用存储的电子地图规划所述自主载具在所述飞行器周围的所述移动；以及使用位于停机
坪上的可检测参照物、雷达、激光雷达、全球定位系统或其组合来验证所述自主载具的所述移动。在一些示例中，所述自主载具被配置为使用接近距离传感器以在所述自主载具在所述飞行器周围的所述移动期间避开障碍物。在一些示例中，所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头各自能够通过使用调制连续波进行红外照明，其中，与所述第一红外摄像头相关联的调制连续波被相移，以防止和与所述第二红外摄像头相关联的调制连续波发生干扰，其中，所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头各自能够通过使用调制连续波进行独立飞行时间测量，并且其中，所述独立飞行时间测量在生成所述外表面的所述一部分的所述三维模型的过程中被使用。在一些示例中，所述处理器还被配置为：使用来自所述可见光摄像头的可见图像数据执行差分测量过程，以从自所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头接收的红外图像数据去除环境背景光分量。
[0006]为了例示飞行器表面损坏的自动化评估的原理，在本公开全文中解释了评估结构损坏(诸如飞行器外部上的凹痕)的多种方法。在一些示例中，响应于所述飞行器的所述外表面的所述一部分被损坏，所述处理器还被配置为：启动所述自主载具的移动，以将所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头定位成使得所述第一红外摄像头与所述第二红外摄像头之间的基线平行于所述飞行器的所述外表面的所述一部分。所述处理器可以被配置为：将所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头旋转成使得所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头迭代地指向沿着所述飞行器的所述外表面的所述一部分中的凹痕延伸的点，这些点在所述凹痕的第一侧上的起点处开始并且在所述凹痕的第二侧上的终点处结束。针对沿着所述凹痕延伸的点中的各个点，所述处理器可以确定与所述第一红外摄像头相关联的第一方位角和与所述第二红外摄像头相关联的第二方位角。所述处理器可以针对所述点中的各个点，使用所述第一方位角和所述第二方位角计算所述基线与沿着所述凹痕延伸的点之间的距离，其中，所述基线与沿着所述凹痕延伸的点之间的所述距离用于生成所述飞行器的所述外表面的所述一部分的所述三维模型。
[0007]在一些示例中，响应于所述飞行器的所述外表面的所述一部分被损坏，所述处理器还被配置为使用第一飞行时间测量确定所述第一红外摄像头与所述飞行器的所述外表面的所述一部分中的凹痕的起点之间的第一距离。所述处理器还可以使用第二飞行时间测量确定所述第一红外摄像头与所述凹痕的终点之间的第二距离。所述处理器可以确定指向所述凹痕的所述起点的所述第一红外摄像头相关联的第一方向与指向所述终点的所述第一红外摄像头相关联的第二方向之间的方位角。所述处理器还可以基于所述第一距离、所述第二距离和所述方位角，计算所述凹痕的所述起点与所述凹痕的所述终点之间的宽度。响应于所述飞行器的所述外表面的所述一部分被损坏，所述处理器可以被配置为使用所述第二红外摄像头确认所述凹痕的所述起点与所述凹痕的所述终点之间的所述宽度。
[0008]响应于所述飞行器的所述外表面的所述一部分被损坏，所述处理器可以被配置为启动所述自主载具的移动以将所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头定位成使得所述第一红外摄像头与所述第二红外摄像头之间的基线平行于所述飞行器的所述外表面的所述一部分。所述处理器还可以使用第一飞行时间测量确定所述第一红外摄像头与所述飞行器的所述外表面的所述一部分中的凹痕的起点之间的第一距离。所述处理器还可以使用第二飞行时间测量确定所述第一红外摄像头与所述凹痕的终点之间的第二距离。所述处理器可以使用第三飞行时间测量确定所述第二红外摄像头与所述凹痕的所述起点之间的第
三距离。所述处理器还可以使用第四飞行时间测量确定所述第二红外摄像头与所述凹痕的所述终点之间的第四距离。所述处理器可以基于所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离、所述第四距离和所述第一红外摄像头与所述第二红外摄像头之间的第五距离，计算所述凹痕的所述起点与所述凹痕的所述终点之间的宽度。在一些示例中，所述处理器还被配置为产生增强现实图像或视频，所述增强现实图像或视频将来自所述三维模型的维度参数叠加到使用所述三维模型的所述飞行器的所述外表面的所述一部分的图像或视频上。在一些示例中，所述处理器还被配置为通过使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化系统，所述自动化系统包括：摄像头模块，所述摄像头模块包括：第一红外摄像头；第二红外摄像头；以及可见光摄像头；自主载具，所述自主载具包括可竖直延长臂，其中，所述摄像头模块附接至所述可竖直延长臂的远端；以及处理器，所述处理器被配置为：启动所述自主载具根据预定路径在飞行器周围的移动；启动使用所述第一红外摄像头、所述第二红外摄像头、所述可见光摄像头或其组合对所述飞行器的外表面的扫描；响应于所述飞行器的所述外表面的一部分被损坏，使用所述第一红外摄像头、所述第二红外摄像头和所述可见光摄像头计算所述外表面的损坏的维度参数，并且生成所述飞行器的所述外表面的所述一部分的三维模型。2.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，所述摄像头模块还包括机动台，所述机动台被配置为按方位角和仰角二者旋转，其中，所述第一红外摄像头、所述第二红外摄像头和所述可见光摄像头附接至所述机动台，其中，所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头相对于彼此分开固定距离，并且其中，启动对所述飞行器的所述外表面的扫描包括：命令所述摄像头模块按照仰角的增量变化以方位角方式进行扫描。3.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，所述处理器还被配置为：使用存储的电子地图规划所述自主载具在所述飞行器周围的所述移动；以及使用雷达、激光雷达、全球定位系统、位于停机坪上的可检测参照物或其组合来验证所述自主载具的所述移动。4.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，所述自主载具被配置为使用接近距离传感器以在所述自主载具在所述飞行器周围的所述移动期间避开障碍物。5.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头各自能够通过使用调制连续波进行红外照明，其中，与所述第一红外摄像头相关联的调制连续波被相移，以防止和与所述第二红外摄像头相关联的调制连续波发生干扰，其中，所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头各自能够通过使用所述调制连续波进行独立飞行时间测量，并且其中，所述独立飞行时间测量在生成所述外表面的所述一部分的所述三维模型的过程中被使用。6.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，所述处理器还被配置为使用来自所述可见光摄像头的可见图像数据执行差分测量过程，以从自所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头接收的红外图像数据去除环境背景光分量。7.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，响应于所述飞行器的所述外表面的所述一部分被损坏，所述处理器还被配置为：启动所述自主载具的移动，以将所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头定位成使得所述第一红外摄像头与所述第二红外摄像头之间的基线平行于所述飞行器的所述外表面的所述一部分；
将所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头旋转成使得所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头迭代地指向沿着所述飞行器的所述外表面的所述一部分中的凹痕延伸的点，这些点在所述凹痕的第一侧上的起点处开始并且在所述凹痕的第二侧上的终点处结束；针对沿着所述凹痕延伸的点中的各个点，确定与所述第一红外摄像头相关联的第一方位角和与所述第二红外摄像头相关联的第二方位角；以及针对所述点中的各个点，使用所述第一方位角和所述第二方位角计算所述基线与沿着所述凹痕延伸的点之间的距离，其中，所述基线与沿着所述凹痕延伸的点之间的所述距离被用于生成所述飞行器的所述外表面的所述一部分的所述三维模型。8.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，响应于所述飞行器的所述外表面的所述一部分被损坏，所述处理器还被配置为：使用第一飞行时间测量确定所述第一红外摄像头与所述飞行器的所述外表面的所述一部分中的凹痕的起点之间的第一距离；使用第二飞行时间测量确定所述第一红外摄像头与所述凹痕的终点之间的第二距离；确定第一方向与第二方向之间的方位角，所述第一方向与指向所述凹痕的所述起点的所述第一红外摄像头相关联，所述第二方向与指向所述终点的所述第一红外摄像头相关联；以及基于所述第一距离、所述第二距离和所述方位角，计算所述凹痕的所述起点与所述凹痕的所述终点之间的宽度。9.根据权利要求8所述的自动化系统，其中，响应于所述飞行器的所述外表面的所述一部分被损坏，所述处理器还被配置为：使用所述第二红外摄像头确认所述凹痕的所述起点与所述凹痕的所述终点之间的所述宽度。10.根据权利要求1所述的自动化系统，其中，响应于所述飞行器的所述外表面的所述一部分被损坏，所述处理器还被配置为：启动所述自主载具的移动以将所述第一红外摄像头和所述第二红外摄像头...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：