航天器电缆网三维设计系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种航天器电缆网三维设计系统和方法，将电缆网网络通道设计和每束电缆的具体布线设计完全分离开来，以电缆网的网络通道作为电缆的“路”且电缆只能经由网络通道为基本出发点，作为后续开展每束电缆网布线设计的统一路径依据，并且依此开展每束电缆网的具体布线设计，不仅航天器的整器级的电缆网络通道配置统一的顶层规划以及统一设计环节和设计工具，而且为后续每束电缆网布线设计的并行协同提供了统一的依据和约束，减少了协同设计过程中的反复迭代和修改，简化设计流程和环节，提升设计效率。

【技术实现步骤摘要】
航天器电缆网三维设计系统和方法
本专利技术属于三维数字化领域，涉及一种航天器电缆网三维设计系统和方法，将电缆网网络通道设计和每束电缆的具体布线设计完全分离开来，以电缆网的网络通道作为电缆的“路”且电缆只能经由网络通道为基本出发点，首先构建整器级电缆网络通道，作为后续开展每束电缆网布线设计的统一路径依据，并且依此开展每束电缆网的具体布线设计，实现了电缆网络通道的统一顶层规划和统一设计，实现了在统一设计依据和约束条件下，每束电缆网的并行协同设计，减少每束电缆并行设计时的路径缺少统筹考虑和不优化的现实问题，减少了协同设计过程中的反复迭代和修改，简化设计流程和环节，提升设计效率。
技术介绍
电缆网是航天器的重要组成部分，不仅数量多，而且电缆种类较多，主要包括高压电缆、火工电缆、大功率电缆、高频电缆、1553B总线电缆、1394电缆等，各类电缆在设计时都有不同的要求。传统的电缆设计是在二维展开布局图中进行电缆走向设计。这种基于二维设计模式的电缆设计长期存在着设计效率低、设计准确度不高、低级错误频发、从设计到下厂周期长等长期制约航天器型号任务的瓶颈问题。为此，部分航天器研制单位和科研院所开始了电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航天器电缆网三维设计系统，其特征在于，将电缆网网络通道设计和每束电缆的具体布线设计完全分离开来，以将所述电缆网的网络通道作为电缆的“路”且所述电缆只能经由所述网络通道为基本出发点，首先构建整器级电缆网络通道，作为后续开展每束电缆网布线设计的统一路径依据，并且依此开展每束电缆网的具体布线设计，从而为航天器的整器级的电缆网络通道配置统一的顶层规划以及统一设计环节和设计工具。

【技术特征摘要】
1.一种航天器电缆网三维设计系统，其特征在于，将电缆网网络通道设计和每束电缆的具体布线设计完全分离开来，以将所述电缆网的网络通道作为电缆的“路”且所述电缆只能经由所述网络通道为基本出发点，首先构建整器级电缆网络通道，作为后续开展每束电缆网布线设计的统一路径依据，并且依此开展每束电缆网的具体布线设计，从而为航天器的整器级的电缆网络通道配置统一的顶层规划以及统一设计环节和设计工具。2.根据权利要求1所述的航天器电缆网三维设计系统，其特征在于，包括：基础库设计与管理模块，用于开展所述电缆网的三维电缆设计所需的模型库、参数库和算法库的建立和管理；主通道规划模块，用于采用面或管状特征，快速创建和管理所述电缆网的主通道特征；网络通道设计模块、用于所述航天器的全部电缆网走向的电缆网络通道的统一三维设计，从而建立电缆敷设的路径数据结构；自动布线模块、用于根据用户输入的单束电缆基本信息，以所述航天器的整器电缆网网络通道为依据实现自动布线，从而形成所述单束电缆的三维模型，并完成相关的电连接器、卡子、垫块和紧固件的装配；布线检查模块，用于对所述电缆网的三维模型的正确性进行检查并给出检查结果；三维下厂模块，用于生成所述电缆网的三维下厂所需的补充数据。3.根据权利要求2所述的航天器电缆网三维设计系统，其特征在于，所述模型库至少包括电连接器模型库、卡子模型库、垫块模型库、紧固件模型库，所述参数库至少包括以下参数：所述电缆的类型、外径、颜色、允许的最小折弯半径、线密度，所述算法库至少包括电缆网络通道设计规则库、电缆网自动布线算法库；所述主通道特征至少包括通道特性信息、通道容量信息、通道网格点信息，其中，所述通道特性信息至少包括以下参数：截面通道尺寸、通道电缆特性、通道复合截面形式、通道排数和通道容量；所述电缆网络通道的统一三维设计至少包括：电缆网络通道的截面形状设计、路线设计、避让设计、容量设计以及各类电缆网的电缆网络通道间的关系设置，从而实现批量创建、曲线创建、坐标系创建以及复制和修改所述电缆网网络通道。4.根据权利要求2所述的航天器电缆网三维设计系统，其特征在于，所述自动布线模块包括：信息输入与连接关系配置单元、三维电缆布线单元和模型自动装配单元，其中，所述信息输入与连接关系配置单元用于提供输入电缆网基本信息的人机界面，并依据输入信息确定所述电缆的起始和终止位置，从而获取所述电缆的连接关系和电缆参数信息；三维电缆布线单元用于依据所述信息输入与连接关系配置模块的输出结果，以预先设计的整器电缆网网络通道作为可用通道并借助多种网络算法，以约定目标遍历整器电缆网网络通道，寻找最优路径，完成所述电缆的三维布线，从而形成所述电缆网的三维模型；模型自动装配单元用于依据所述信息输入与连接关系配置单元的输出结果，在所述模型库中调取对应电连接器、卡子、垫块和紧固件的三维模型并将它们装配到位。5.根据权利要求2所述的航天器电缆网三维设计系统，其特征在于，所述布线检查模块所执行的检查是从顶层整器电缆网网络通道开始，并分别与不同路径进行比较，并且所述检查包括：电缆类型检查、容量检查、转弯半径检查、长度余量检查、完整性检查和干涉检查；所述三维下厂模块中生成的补充数据包括：电缆网设计重量统计表和电缆网分支长度表。6.一种航天器电缆网三维设计方法，用于采用上述任一项权利要求所述的航天器电缆网三维设计系统来开展电缆网三维设计，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，利用基础库设计与管理模块，建立开展所述电缆网三维设计所需的模型库、参数库和算法库...

【专利技术属性】
技术研发人员：康焱，王威，侯向阳，郝平，张柏楠，谷巍，王羽白，苏亮，贾东永，周强，王昊，
申请(专利权)人：北京空间技术研制试验中心，
类型：发明
国别省市：北京,11