[發(fā)明專利]二維-三維相結(jié)合的衛(wèi)星總裝工藝規(guī)劃與仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010517807.4
• 申請日: 2010-10-25
• 公開（公告）號: CN102456082A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫剛;黃壘;萬畢樂;易旺民;熊濤;傅浩;鄭圣余;馮偉;劉玉剛;張偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種二維與三維相結(jié)合的衛(wèi)星總裝工藝規(guī)劃與仿真方法，屬于衛(wèi)星總裝工藝信息化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

總裝是衛(wèi)星研制過程中十分重要的一個環(huán)節(jié)，衛(wèi)星總裝工藝規(guī)劃設(shè)計文件是衛(wèi)星總裝工作的指導(dǎo)性文件，其優(yōu)劣直接制約著衛(wèi)星總裝工作的質(zhì)量，對衛(wèi)星的整體性能有著至關(guān)重要的影響。傳統(tǒng)的衛(wèi)星總裝工藝設(shè)計工作，主要通過工藝人員參照設(shè)計部門提供的二維的文件、圖紙，憑借自己的經(jīng)驗，繪制總裝工藝技術(shù)流程圖和總裝工藝技術(shù)路線，進行工藝組冊規(guī)劃等。由于缺乏相應(yīng)的輔助設(shè)計工具，工藝人員的設(shè)計難度較大，尤其對于工作經(jīng)驗較少的工藝人員，僅憑抽象的想象，很難將總裝過程各要素考慮周全，這種工作模式下最終形成的工藝設(shè)計方案往往存在技術(shù)相對保守、優(yōu)化程度低、一致性差等缺陷，嚴重制約了衛(wèi)星總裝技術(shù)水平的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：針對現(xiàn)有工藝設(shè)計模式的不足，提供一種更加形象的衛(wèi)星工裝工藝規(guī)劃方法，使工藝人員在一定程度上擺脫對自身經(jīng)驗的依賴，能夠在進行二維工藝規(guī)劃設(shè)計的同時，在三維虛擬現(xiàn)實環(huán)境中利用衛(wèi)星的數(shù)字化模型進行模擬總裝，對總裝規(guī)劃方案進行全過程仿真驗證，及時發(fā)現(xiàn)裝配方案中存在的裝配順序錯誤、零件干涉、錯裝、漏裝等問題，及時對總裝工藝規(guī)劃方案進行修正和優(yōu)化，從而在降低工藝規(guī)劃難度的同時，工藝方案更加優(yōu)化。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：二維-三維相結(jié)合的衛(wèi)星總裝工藝規(guī)劃與仿真方法，以傳統(tǒng)的二維工藝規(guī)劃方法為引導(dǎo)(主流程)，在二維環(huán)境中設(shè)計完每一步工序之后，可根據(jù)需要進入虛擬現(xiàn)實環(huán)境進行該工序的總裝過程模擬仿真。在虛擬環(huán)境當中，可以根據(jù)實際總裝情形構(gòu)建出逼真的衛(wèi)星總裝環(huán)境，并利用衛(wèi)星的數(shù)字樣機進行該工序的全過程模擬，對零部件等進行試裝配，數(shù)字仿真環(huán)境可以提供多種檢查和驗證手段，包括三維測量、干涉檢查、碰撞檢測、裝配路徑顯示與優(yōu)化等，通過這些手段，可以對裝配方案的可行性、安全可靠性和操作舒適性等進行檢驗驗證，先期發(fā)現(xiàn)裝配方案中存在的問題并進行修正，然后再次在三維虛擬環(huán)境中對裝配方案進行仿真驗證，如此反復(fù)，最終得到可行、優(yōu)化的裝配工藝方案。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

(1)工藝設(shè)計過程更加形象，降低了設(shè)計工作的難度。通過在虛擬裝配環(huán)境中進行衛(wèi)星總裝工藝方案的模擬仿真，工藝設(shè)計人員可以對自己工藝規(guī)劃方案有一個形象而清晰的直觀印象，可以對總裝操作的可行性和總裝效率進行評估驗證，降低了對自身經(jīng)驗的依賴程度，從而降低了衛(wèi)星總裝工藝設(shè)計工作的難度。

(2)工藝規(guī)劃方案更加優(yōu)化。通過在虛擬裝配環(huán)境中對衛(wèi)星總裝方案進行仿真和驗證，可以及時找出裝配方案中存在的問題，尤其是對于操作空間狹小、操作難度大的零部件裝配，可以及時發(fā)現(xiàn)裝配方案可能存在的與其他已裝零件干涉、無法下手操作、操作危險性高等缺陷，從而對裝配方案及時進行修正和完善，使得最終的工藝規(guī)劃方案優(yōu)化程度更高。

附圖說明

圖1為二維-三維相結(jié)合的衛(wèi)星總裝工藝規(guī)劃與仿真流程圖。

具體實施方式

二維-三維相結(jié)合的衛(wèi)星總裝工藝規(guī)劃與仿真方法的實現(xiàn)流程如圖1所示。

在進行總裝工藝規(guī)劃之前，先將衛(wèi)星的數(shù)字化零部件模型導(dǎo)入到虛擬現(xiàn)實環(huán)境當中，并根據(jù)衛(wèi)星的實際總裝環(huán)境和資源，通過調(diào)整它們的具體位置，添加工藝裝備模型、工具模型等，構(gòu)建出一個逼真的虛擬衛(wèi)星總裝環(huán)境，為后續(xù)在該環(huán)境中進行總裝仿真操作做好準備。

進行衛(wèi)星總裝工藝規(guī)劃與仿真的具體方法如下：

1)先對衛(wèi)星的總裝圖紙、總裝技術(shù)文件等進行分析，根據(jù)自己的型號總裝相關(guān)經(jīng)驗，對某一工序的操作內(nèi)容進行規(guī)劃，確定該工序內(nèi)容的操作順序、操作方式，所用工裝工具等。

2)對該工序是否需要進行裝配仿真進行判斷。判斷的原則是：對于之間從未進行過的操作、操作空間狹小的操作、操作難度大的操作、關(guān)鍵件及重要件的操作以及工藝人員對操作可行性不能肯定的操作均需要進行裝配仿真來對裝配可行性、安全性等進行驗證，其他諸如之前曾多次進行且操作人員已非常熟悉的操作、艙外進行的簡易操作等工藝人員對裝配方案有較大把握的可不進行裝配過程仿真驗證。對于不需要進行裝配仿真驗證的工序，可直接開始規(guī)劃下一道工序，而對于需要進行裝配仿真的工序，工藝人員必須進入三維虛擬裝配仿真環(huán)境，進行該工序內(nèi)容的裝配仿真。