一种卫星仪器设备三维接地自动设计方法技术

本发明专利技术提供了一种卫星仪器设备三维接地自动设计方法：(1)、建立卫星舱板三维总装模型，获取仪器设备的接地信息；(2)、在卫星舱板三维总装模型中接地孔相应位置放置接地端子；(3)、建立仪器设备接地数组A；(4)、建立舱板端子数组B；(5)、以设备接地数组A中未接地的仪器设备的接地桩、接地孔或者一个安装孔作为参考点，遍历舱板端子数组B中接地端子，找出被使用次数不大于预设次数的接地端子，从找出的接地端子中，找到与参考点匹配的接地端子，将参考点位置与该接地端子位置之间的直线确定为设备接地线。本发明专利技术可以提高设计效率，降低出错率。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星仪器设备三维接地自动设计方法
本专利技术涉及一种卫星仪器设备三维接地自动设计方法，属于航天器总装设计

技术介绍
随着中国空间技术研究院卫星数字化研制模式的不断探索和推进，五院已开始卫星的数字化研制，最终目的是利用一套完整的数字化模型加上一个数字化总装模型说明文件，来替代以往的多套二维图纸，来指导最终的卫星总装工作，以达到同一数据源、提升传递效率、缩短技术状态更改风险和工作量的目的。目前已有多个型号成功应用数字化研制模式实现三维总装下厂直接指导总装操作，不仅提升研制效率、缩短研制周期，同时也节约资源，降低了研制成本，取得了阶段性的效果。为了防止卫星内部因电位差不同导致的放电现象，在总装设计过程中，需进行接地设计。传统的总装图纸中，描述设备接地需要明确接地线类型，配套紧固件，安装位置等信息。随着数字化研制模式的不断推进和实践，设备、管路、电缆的三维表达方式已取得较好的效果。目前，三维总装模型中设备的接地表达还需设计师根据设备接地方式逐根绘制接地线，并配以描述信息，工作量较大，且易出现纰漏。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种卫星仪器设备三维接地自动设计方法，用以提高设计效率，降低出错率。本专利技术的技术解决方案是：一种卫星仪器设备三维接地自动设计方法，该方法包括如下步骤：(1)、根据仪器设备布局的三维模型、设备的外形图册和卫星舱板布局文件，建立卫星舱板三维总装模型，获取仪器设备的接地信息，所述仪器设备的接地信息包括接地桩、接地孔或安装孔的坐标信息及规格；(2)、根据卫星舱板布局文件，获取卫星舱板预留的接地孔的位置及其规格，在卫星舱板三维总装模型中接地孔相应位置放置接地端子；(3)、建立仪器设备接地数组A，每个元素对应一个仪器设备，其属性包括仪器设备的接地信息及是否接地标识；(4)、建立舱板端子数组B，每个元素对应一个预置于舱板之上的接地端子，其属性包括端子代号、端子规格坐标信息和被使用次数；(5)、以设备接地数组A中未接地的仪器设备的接地桩、接地孔或者一个安装孔作为参考点，遍历舱板端子数组B中接地端子，找出被使用次数不大于预设次数的接地端子，从找出的接地端子中，找到与参考点匹配的接地端子，将参考点位置与该接地端子位置之间的直线确定为设备接地线；(6)、获取设备接地线两接地端类型，根据接地线两接地端类型给接地线命名，并将接地线的名称和建议长度，作为属性信息附着在卫星舱板三维总装模型相应的设备接地线上；(7)、变更仪器设备接地数组A中相应仪器设备的“是否接地标识”为已接地，同时将舱板端子数组B中相应接地端子的“被使用次数”属性值加1；(8)、重复步骤(5)～(7)，直至舱板上所有仪器设备均已接地。上述卫星仪器设备三维接地自动设计方法还包括步骤(9)、(10)：(9)、遍历舱板端子数组B，若存在接地端子的接地次数值为0，则将该接地端子在卫星舱板三维总装模型中删除。(10)、遍历仪器设备接地数组A，若存在设备的接地属性中是否接地标识为未接地，则重新调整或者设置卫星舱板接地孔的位置及其规格，并放置接地端子，然后重新执行(5)～(7)进行设备的接地设计。当接地端子与参考点满足下列条件时，认为接地端子与参考点匹配：该接地端子位置与参考点位置的距离最短且两者之间的直线与卫星舱板上的其他设备不干涉。所述预设次数为3。所述仪器设备的接地信息还包括仪器设备接地形式。当仪器设备接地形式为接地桩或接地孔形式时，所述步骤(5)的具体方法为：(5.1a)、以仪器设备的接地桩或接地孔为参考点，计算其与舱板端子数组B中被使用次数不大于预设次数的接地端子的距离，选择与之距离最近的接地端子，以参考点坐标和该接地端子坐标点分别为起点和终点建立一条直线，若此直线与卫星舱段上其他仪器设备干涉，则删除此直线，进入步骤(5.2a)，否则将该直线确定为设备接地线；(5.2a)、选择与参考点的距离次近的接地端子，分别以参考点坐标和该接地端子坐标为起点和终点建立一条直线，判断起是否与卫星舱段上其他仪器设备干涉，如果干涉，则删除此直线，否则，将该直线确定为设备接地线，以此类推，直到找到与参考点匹配的接地端子，将参考点位置与该接地端子位置之间的直线确定为设备接地线。当仪器设备接地形式为安装孔形式且仪器设备包括大于1的N个安装孔时，所述步骤(5)的具体方法为：(5.1b)、以该仪器设备的第1个安装孔作为参考点，计算其与舱板端子数组B中被使用次数不大于预设次数的接地端子的距离，选择与之距离最近的接地端子作为参考端子，以参考点坐标和参考端子坐标点分别为起点和终点建立一条直线，若此直线与卫星舱段上其他仪器设备干涉，则删除此直线，进入步骤(5.2b)；否则，将该直线确定为设备接地线；(5.2b)、选择此仪器设备另一个安装孔坐标和参考端子坐标为起点和终点建立直线，若此直线与卫星舱段上其他仪器设备干涉，则删除该直线，重复步骤(5.2b)，直至找到一个安装孔坐标和参考端子坐标为起点和终点建立的直线，与卫星舱段上其他仪器设备不干涉，将该直线确定为设备接地线。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：(1)、本专利技术在适应当前数字化设计手段的前提下，且涵盖总装过程所需的全套安装信息的基础上，提出一种仪器设备的三维接地快速设计方法，提高了设计正确率，提升设计效率，缩短设计周期。(2)、本专利技术通过对卫星三维模型中的仪器设备的自动设计，减少了设计师的三维设计工作量，提高效率，同时，在三维总装模型中直观的绘制出接地线的安装位置和走向，能够更加直观的指导总装操作，避免了由于表述歧义造成的反复，同时更加容易在设计前期发现设计缺陷，提前完善。附图说明图1为接地桩的接地形式及紧固件配套示意图；图2为接地孔的接地形式及紧固件配备示意图；图3为安装孔接地形式示意图；图4为仪器设备接地设计输入输出信息；图5为本专利技术卫星设备三维接地自动设计方法流程图；图6为本专利技术仪器MBD信息示意；图7为本专利技术仪器设备接地数组A中仪器设备元素对象示意；图8为本专利技术数组B中接地端子对象示意；图9为本专利技术实施例某型号结构板三维装配；图10为本专利技术实施例数组A示意；图11为本专利技术实施例数组B示意；图12为本专利技术实施例建立第一条接地线示意；图13为本专利技术实施例设备A接地后示意；图14为本专利技术实施例端子2被使用次数为1；图15为本专利技术实施例设备B接地后示意；图16为本专利技术实施例设备B接地后数组B示意；图17为本专利技术实施例设备C接地后示意；图18为本专利技术实施例设备C接地后数组B示意；图19为本专利技术实施例设备D接地后示意；图20为本专利技术实施例设备D接地后数组B示意；图21为本专利技术实施例仪器设备最终接地效果。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明：在卫星的设计过程中，为了防止卫星内部因电位差不同导致的放电现象，在总装设计过程中，需进行接地设计。卫星接地设计主要包含以下两个方面：1)卫星舱板之间的相互接地设计；2)卫星内部所有仪器设备的接地设计；上述两个方面并不是独立的，它们之间是相辅相成的，我们在单舱板状态下设计所包含仪器设备、直属件接地时，还应兼顾舱板之间的相互接地。仪器设备的接地方式主要有接地桩接地、接地孔接地和安装孔接地三种形式，在传统的总装接地图纸中，仪器设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星仪器设备三维接地自动设计方法，其特征在于包括如下步骤：(1)、根据仪器设备布局的三维模型、设备的外形图册和卫星舱板布局文件，建立卫星舱板三维总装模型，获取仪器设备的接地信息，所述仪器设备的接地信息包括接地桩、接地孔或安装孔的坐标信息及规格；(2)、根据卫星舱板布局文件，获取卫星舱板预留的接地孔的位置及其规格，在卫星舱板三维总装模型中接地孔相应位置放置接地端子；(3)、建立仪器设备接地数组A，每个元素对应一个仪器设备，其属性包括仪器设备的接地信息及是否接地标识；(4)、建立舱板端子数组B，每个元素对应一个预置于舱板之上的接地端子，其属性包括端子代号、端子规格坐标信息和被使用次数；(5)、以设备接地数组A中未接地的仪器设备的接地桩、接地孔或者一个安装孔作为参考点，遍历舱板端子数组B中接地端子，找出被使用次数不大于预设次数的接地端子，从找出的接地端子中，找到与参考点匹配的接地端子，将参考点位置与该接地端子位置之间的直线确定为设备接地线；(6)、获取设备接地线两接地端类型，根据接地线两接地端类型给接地线命名，并将接地线的名称和建议长度，作为属性信息附着在卫星舱板三维总装模型相应的设备接地线上；(7)、变更仪器设备接地数组A中相应仪器设备的“是否接地标识”为已接地，同时将舱板端子数组B中相应接地端子的“被使用次数”属性值加1；(8)、重复步骤(5)～(7)，直至舱板上所有仪器设备均已接地。...

【技术特征摘要】
1.一种卫星仪器设备三维接地自动设计方法，其特征在于包括如下步骤：(1)、根据仪器设备布局的三维模型、设备的外形图册和卫星舱板布局文件，建立卫星舱板三维总装模型，获取仪器设备的接地信息，所述仪器设备的接地信息包括接地桩、接地孔或安装孔的坐标信息及规格；(2)、根据卫星舱板布局文件，获取卫星舱板预留的接地孔的位置及其规格，在卫星舱板三维总装模型中接地孔相应位置放置接地端子；(3)、建立仪器设备接地数组A，每个元素对应一个仪器设备，其属性包括仪器设备的接地信息及是否接地标识；(4)、建立舱板端子数组B，每个元素对应一个预置于舱板之上的接地端子，其属性包括端子代号、端子规格坐标信息和被使用次数；(5)、以设备接地数组A中未接地的仪器设备的接地桩、接地孔或者一个安装孔作为参考点，遍历舱板端子数组B中接地端子，找出被使用次数不大于预设次数的接地端子，从找出的接地端子中，找到与参考点匹配的接地端子，将参考点位置与该接地端子位置之间的直线确定为设备接地线；(6)、获取设备接地线两接地端类型，根据接地线两接地端类型给接地线命名，并将接地线的名称和建议长度，作为属性信息附着在卫星舱板三维总装模型相应的设备接地线上；(7)、变更仪器设备接地数组A中相应仪器设备的“是否接地标识”为已接地，同时将舱板端子数组B中相应接地端子的“被使用次数”属性值加1；(8)、重复步骤(5)～(7)，直至舱板上所有仪器设备均已接地。2.根据权利要求1所述的一种卫星仪器设备三维接地自动设计方法，其特征在于还包括步骤(9)、(10)：(9)、遍历舱板端子数组B，若存在接地端子的接地次数值为0，则将该接地端子在卫星舱板三维总装模型中删除。(10)、遍历仪器设备接地数组A，若存在设备的接地属性中是否接地标识为未接地，则重新调整或者设置卫星舱板接地孔的位置及其规格，并放置接地端子，然后重新执行(5)～(7)进行设备的接地设计。3.根据权利要求1所述的一种卫星仪器设备三维接地自动设计方法，其特征在于当接地端子与参考点满足下列条件时，认为接地端子与参考点匹配：该接地端子位置与参考点位置的距离最...

【专利技术属性】
技术研发人员：高秀会，杨闻，姜浩，靖法，印璞，吴瑞兰，郭琳，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11