一种载人航天器舱内泡沫塑料快速安装工艺方法与流程

本技术属于航天器总装领域，具体涉及一种载人航天器舱内泡沫塑料快速安装工艺方法。

背景技术：

1、神舟飞船轨道舱、返回舱，货运飞船、空间站等载人航天器为防止局部低温出现结露，在舱内壁粘贴20mm厚的软质聚氨酯泡沫塑料作为被动保温措施。飞船内壁布局有较多结构桁架和凸出支架等结构，为了使热控泡沫服帖牢固，舱内壁泡沫采用分块方式进行设计和制作，返回舱、轨道舱内聚氨酯泡沫塑料形状共有130余种，近1000块。裁剪好的泡沫塑料粘贴至舱壁时，操作人员需根据泡沫塑料上的代号，频繁查找翻阅工艺文件、位置图纸、工艺表格，确认位置和方向后进行粘贴，该操作方式对操作人员的工作经验、记忆力、舱内状态熟悉程度提出了较高的要求，且粘贴效率不高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种载人航天器舱内泡沫塑料快速安装工艺方法，该工艺方法将泡沫塑料的三维模型与舱体实物环境融合匹配，并通过增强现实装置显示在操作者眼前，通过可视、易懂的指示方式显示粘贴位置，简化工艺表示，可有效快速的完成泡沫塑料的粘贴。改善目标有以下几点：

2、1、聚氨酯泡沫塑料制作完成后，每块泡沫塑料赋予一个qr码作为唯一身边标识。

3、2、操作者拿到聚氨酯泡沫塑料后，通过增强现实设备，对泡沫身份进行识别；

4、3、导引信息可视化系统根据识别的泡沫塑料身份标识，以及和舱体的相对位置关系，计算该泡沫塑料在舱体结构实体中的位置，并在增强现实设备中根据计算位置对该泡沫塑料的虚拟三维对象进行渲染和显示。直接展现至操作者，实现了泡沫塑料安装位置的快速定位；

5、为实现上述目的，本发明采用如下方案：

6、本发明提供一种载人航天器舱内泡沫塑料快速安装工艺方法，包括以下步骤：

7、s1：软件准备阶段：对舱体结构的三维模型、泡沫塑料的三维模型进行预处理，根据泡沫塑料的模型代号生成唯一标识二维码，在舱体结构的三维模型上定义结构标识码；

8、s2：硬件准备阶段：将唯一标识二维码打印并粘贴至其对应的泡沫塑料上；生成与结构标识码一一对应的定位二维码，根据舱体结构的三维模型上定义的结构标识码位置，将定位二维码粘贴在舱体结构对应位置上；

9、s3：利用工程软件将舱体三维模型、泡沫塑料三维模型部署到增强现实穿戴设备上，操作者佩戴并开启增强现实穿戴设备，通过识别舱体结构上所述定位二维码的位姿，将舱体结构的虚拟三维模型和代号与卫星实景进行融合展示；

10、s4：操作者佩戴增强现实穿戴设备，通过扫描泡沫塑料上的二维码，识别泡沫塑料的代号，增强现实穿戴装置显示该泡沫塑料的粘贴位置，操作者根据指引将该泡沫塑料粘贴至对应位置。

11、进一步地，步骤s1中，所述生成唯一标识二维码具体为：使用增强现实导引生成模块读取泡沫塑料的三维模型，提取每块泡沫塑料的代号、位置，并通过二维码生成系统读取所述代号，生成唯一标识二维码。定义航天器结构板上粘贴二维码标识的位置。

12、进一步地，步骤s3中，所述将舱体结构的虚拟三维模型和代号与卫星实景进行融合展示具体为：

13、扫描并识别所述定位二维码的位姿，将增强现实穿戴设备显示的卫星结构虚拟模型和实物模型对齐，完成融合显示。

14、进一步地，步骤s4中，所述显示该泡沫塑料的粘贴位置包括以下步骤：

15、s4-1：使用增强现实穿戴装置扫描待粘贴的泡沫塑料上的唯一身份标识二维码，识别身份；

16、s4-2：通过slam技术实时推算出该块泡沫塑料的位置信息，将该泡沫塑料的虚拟三维模型和代号与卫星实景进行融合展示。

17、进一步地，所述二维码为qr码。

18、本发明的有益效果是：

19、1.提高了载人航天器泡沫塑料的粘贴效率，避免了操作者反复查看翻阅设计图纸、工艺文件表格，减少了操作者对舱内状态熟悉程度的依赖，实现了泡沫塑料位置的快速定位和显示。

20、2.采用qr码作为每块泡沫塑料的唯一身份标识，替代了原来的手写代号标识，提高了身份识别的准确性，也提高了辨识效率。

技术特征：

1.一种载人航天器舱内泡沫塑料快速安装工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，所述生成唯一标识二维码具体为：使用增强现实导引生成模块读取泡沫塑料的三维模型，提取每块泡沫塑料的代号、位置，并通过二维码生成系统读取所述代号，生成唯一标识二维码；定义航天器结构板上粘贴二维码标识的位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s3中，所述将舱体结构的虚拟三维模型和代号与卫星实景进行融合展示具体为：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤s4中，所述显示该泡沫塑料的粘贴位置包括以下步骤：

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述二维码为qr码。

技术总结
本发明提供一种载人航天器舱内泡沫塑料快速安装工艺方法，包括以下步骤：S1：软件准备阶段：对舱体结构和泡沫塑料的三维模型进行预处理，根据泡沫塑料的模型代号生成唯一标识二维码，在舱体结构的三维模型上定义结构标识码；S2：硬件准备阶段：将唯一标识二维码打印粘贴至其对应的泡沫塑料上；将定位二维码粘贴在舱体结构对应位置上；S3：将舱体结构和泡沫塑料的三维模型部署到增强现实穿戴设备上，操作者佩戴并开启增强现实穿戴设备，通过识别二维码舱体结构的虚拟模型与卫星实景进行融合展示；S4：通过扫描泡沫塑料上的二维码，增强现实穿戴装置显示该泡沫塑料的粘贴位置，操作者根据指引粘贴。本方案有效提高了载人航天器泡沫塑料的粘贴效率。

技术研发人员：徐奕柳,傅浩,谢喜龙,刘广通,刘远,肖正懿,赵祺,张亮,贾海利,刘孟周
受保护的技术使用者：北京卫星环境工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1