|
DOI: 10.14489/vkit.2026.09.pp.003-011
Евдокименков В. Н., Войсковский А. П., Котлов М. А.
ИНТЕРАКТИВНОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО С МОДУЛЕМ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
(с. 3-11)
Аннотация. В условиях роста сложности технических объектов и дефицита высококвалифицированных кадров в промышленности возникает необходимость разработки и внедрения электронных руководств, обеспечивающих поддержку действий технического персонала при проведении регламентных и ремонтных работ. Особенно это актуально для образцов авиационной техники, отличающихся высоким уровнем сложности. С учетом этого разработан аппаратно-программный комплекс, позволяющий создавать интерактивные электронные технические руководства (ИЭТР) с модулем дополненной реальности. Особенностью ИЭТР является реализация непрерывной обратной связи между физической средой и программным обеспечением, что позволяет автоматически адаптировать интерфейс под текущее состояние обслуживаемого изделия и действия оператора. Аппаратно-программный комплекс совмещает CAD-данные с видеопотоком в реальном времени, использует графовые структуры для динамического построения сценариев, а также интегрирует технологии дополненной реальности и голосового управления. На основе aruco-меток реализована точная пространственная привязка виртуальных элементов к реальным объектам, а для расширения функциональных возможностей использована нейросетевая система безмаркерной ориентации, обучаемая на синтетических данных системы автоматизированного проектирования. Такой подход значительно повышает точность и удобство использования ИЭТР в полевых условиях и обеспечивает высокую степень взаимодействия между человеком и технической документацией, превращая ИЭТР в активного участника технологического процесса.
Ключевые слова: интерактивное электронное техническое руководство; дополненная реальность; аruco-метки; нейросетевая ориентация; голосовое управление.
Evdokimenkov V. N., Vojskovskij A. P., Kotlov M. A.
INTERACTIVE ELECTRONIC TECHNICAL MANUAL WITH AN AUGMENTED REALITY MODULE FOR AIRCRAFT MAINTENANCE
(pp. 3-11)
Abstract. In the context of increasing complexity of technical objects and the shortage of highly qualified personnel in industry, there arises a need to develop and implement electronic manuals that support the actions of technical staff during routine maintenance and repair work. This is particularly relevant for aviation equipment samples, which are characterised by a high level of complexity. Taking this into account, a hardware-software complex (HSC) has been developed that enables the creation of interactive electronic technical manuals (IETMs) with an augmented reality module. The key feature of IETMs is the implementation of continuous feedback between the physical environment and the software, which allows the interface to be automatically adapted to the current state of the item being serviced and the operator’s actions. The HSC combines CAD data with realtime video streams, uses graph structures for the dynamic construction of scenarios, and also integrates augmented reality and voice control technologies. Based on Aruco markers, precise spatial alignment of virtual elements with real objects is implemented, while a markerless orientation neural network system trained on synthetic CAD data is used to expand functionality. This approach significantly improves the accuracy and usability of IETMs in field conditions and ensures a high degree of interaction between humans and technical documentation, transforming the IETM into an active participant in the technological process.
Keywords: Interactive electronic technical manual; Augmented reality; Aruco-markers; Neural orientation; Voice control.
В. Н. Евдокименков, А. П. Войсковский, М. А. Котлов (Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, Россия) E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
V. N. Evdokimenkov, A. P. Vojskovskij, M. A. Kotlov (Moscow Aviation Institute (National Research University), Moscow, Russia) E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
1. ГОСТ Р 50.1.029–2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Общие требования к содержанию, стилю и оформлению. М.: Госстандарт России, 2001.
2. Жохов А. И. Опыт разработки и применения прототипов элементов системы информационного обеспечения создания, эксплуатации и целевого использования тренажеров ПКА // Пилотируемые полеты в космос. 2017. № 3(24). С. 46–57.
3. Воронина С. В., Орлов А. С. Повышение эффективности поддержки жизненного цикла изделий за счет использования интерактивных электронных технических руководств // Форум молодых ученых. 2019. № 5(33). С. 390–395.
4. Бунаков П. Ю. Сквозное проектирование в T-FLEX. М.: ДМК Пресс, 2009.
5. Белов В. В., Воробьев Е. М., Шаталов В. Е. Теория графов. М.: Высш. шк., 1976. 392 с.
6. Bradski G., Kaehler A. Learning OpenCV: Computer Vision with the OpenCV Library. Sebastopol, CA: O’Reilly Media, Inc, 2008.
7. Garrido Jurado S., Muñoz Salinas R., Madrid Cuevas F. J., Marín Jiménez M. J. Automatic generation and detection of highly reliable fiducial markers under occlusion // Pattern Recognition. 2014. Vol. 47. No. 6. P. 2280–2292.
8. Abdel-Aziz Y. I., Karara H. M. Direct Linear Transformation from Comparator Coordinates into Object Space Coordinates in Close-Range Photogrammetry // Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. American Society for Photogrammetry and Remote Sensing. 2015. No. 81(2). P. 103–107.
9. Lepetit Vincent, Moreno-Noguer Francesc, Fua Pascal Epnp: Anaccurate o (n) solution to the PnP problem // International journal of computer vision. 2009. Vol. 81. No. 2. P. 155–166.
10. LHM: Large Animatable Human Reconstruction Model from a Single Image in Seconds / Qiu Lingteng, Xiaodong Gu, Peihao Li et al. // arXiv:2503.10625 [cs.CV]. 13 марта 2025 г.
11. Фофанов Г. А. Сравнительный анализ микроэлектромеханических инерциальных измерительных модулей различных производителей для снятия двигательной активности человека // Омский научный вестник. 2020. № 3(171). С. 121–127.
12. Vosk API [Электронный ресурс]. URL: https://github.com/alphacep/vosk-api (дата обращения: 25.02.2026).
13. Корецкий Р. М. Raspberry Pi OS: системное администрирование с systemd и Python. М.: ДМК Пресс, 2024.
14. Филлипс Б., Стюарт К., Мерсикано К., Гарднер Б. Android. Программирование для профессионалов. СПб.: Питер, 2021.
15. Burnette E. Hello, Android: Introducing Google's Mobile Development Platform. 3rd ed. Raleigh, NC: Pragmatic Bookshelf, 2010.
16. Усов В. Swift. Основы разработки приложений под iOS, iPadOS и macOS. СПб.: Питер, 2021.
17. Keur C., Hillegass A. iOS Programming: The Big Nerd Ranch Guide. 7th ed. Indianapolis, IN: Pearson Education, 2020.
18. Wille M., Wischniewski S., Scholl P. M., Van Laerhoven K. Comparing Google Glass with Tablet-PC as Guidance System for Assembling Tasks // 2014 11th International Conference on Wearable and Implantable Body Sensor Networks Workshops (BSN Workshops). Zurich, Switzerland: IEEE, 16–19 June 2014. P. 38–41. DOI: 10.1109/BSN.Workshops.2014.11
19. Markerless AR Navigation for Smart Campuses: Lightweight Machine Learning for Infrastructure Free Wayfinding / Ramírez-Galván E., Benavides-Alvarez C., Avilés-Cruz C. et al. // Electronics. 2025. Vol. 14. No. 24. Art. 4834.
20. Картер Дж. Сверточные нейросети [Электронный ресурс]. URL: https://www.litres.ru/book/dzheyd-karter/svertochnye-neyroseti-70965715/ (дата обращения: 10.03.2026).
1. Federal Agency on Technical Regulating and Metrology. (2001). Information technology for product lifecycle support. Interactive electronic technical manuals. General requirements to content, style and design. (GOST R 50.1.029–2001). Standartinform. [in Russian language].
2. Zhokhov, A. I. (2017). Experience in developing and using prototypes of elements of the information support system for creation, operation and target use of spacecraft simulators. Pilotiruemye polety v kosmos, (3), 46–57. [in Russian language].
3. Voronina, S. V., & Orlov, A. S. (2019). Increasing the efficiency of product lifecycle support through the use of interactive electronic technical manuals. Forum molodykh uchenykh, (5), 390–395. [in Russian language].
4. Bunakov, P. Yu. (2009). End-to-end design in T FLEX. DMK Press. [in Russian language].
5. Belov, V. V., Vorobiev, E. M., & Shatalov, V. E. (1976). Graph theory. Vysshaya shkola. [in Russian language].
6. Bradski, G., & Kaehler, A. (2008). Learning OpenCV: Computer Vision with the OpenCV Library. O’Reilly Media.
7. Garrido Jurado, S., Muñoz Salinas, R., Madrid Cuevas, F. J., & Marín Jiménez, M. J. (2014). Automatic generation and detection of highly reliable fiducial markers under occlusion. Pattern Recognition, 47(6), 2280–2292.
8. Abdel-Aziz, Y. I., & Karara, H. M. (2015). Direct linear transformation from comparator coordinates into object space coordinates in close range photogrammetry. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 81(2), 103–107.
9. Lepetit, V., Moreno-Noguer, F., & Fua, P. (2009). Epnp: An accurate O(n) solution to the PnP problem. International Journal of Computer Vision, 81(2), 155–166.
10. Qiu, L., Gu, X., Li, P., et al. (2025). LHM: Large animatable human reconstruction model from a single image in seconds. arXiv, arXiv:2503.10625.
11. Fofanov, G. A. (2020). Comparative analysis of microelectromechanical inertial measurement modules from different manufacturers for capturing human motor activity. Omskii nauchnyi vestnik, (3), 121–127. [in Russian language].
12. alphacep. (n.d.). Vosk API. GitHub. Retrieved February 25, 2026, from https://github.com/alphacep/vosk-api
13. Koretsky, R. M. (2024). Raspberry Pi OS: system administration with systemd and Python. DMK Press. [in Russian language].
14. Phillips, B., Stewart, C., Marsicano, K., & Gardner, B. (2021). Android. Programming for professionals. Piter. [in Russian language].
15. Burnette, E. (2010). Hello, Android: Introducing Google's mobile development platform (3rd ed.). Pragmatic Bookshelf.
16. Usov, V. (2021). Swift. Basics of application development for iOS, iPadOS and macOS. Piter. [in Russian language].
17. Keur, C., & Hillegass, A. (2020). iOS Programming: The Big Nerd Ranch Guide (7th ed.). Pearson Education.
18. Wille, M., Wischniewski, S., Scholl, P. M., & Van Laerhoven, K. (2014). Comparing Google Glass with Tablet PC as guidance system for assembling tasks. In 2014 11th International Conference on Wearable and Implantable Body Sensor Networks Workshops (BSN Workshops) (pp. 38–41). IEEE. https://doi.org/10.1109/BSN.Workshops.2014.11
19. Ramírez-Galván, E., Benavides-Alvarez, C., Avilés-Cruz, C., et al. (2025). Markerless AR navigation for smart campuses: Lightweight machine learning for infrastructure free wayfinding. Electronics, 14(24), Article 4834.
20. Carter, J. (n.d.). Convolutional neural networks. Retrieved March 10, 2026, from https://www.litres.ru/book/dzheyd-karter/svertochnye-neyroseti-70965715/ [in Russian language].
|
Current Issue
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»