[發明專利]一種基于坐標定位法的電纜網三維設計方法

在審

• 申請號: 201611119415.6
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106777639A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 張振峰;曹俊生;孫小珠;崔贊紅;朱俊杰;常立平;常世杰;段君毅;馮宇;何俊彥;洪亞軍;李傳吟;李立春;劉國林;樓俏;毛國斌;歐陽文;吳金花;徐博;徐磊;楊延蕾;周磊;瞿水群
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發明涉及電纜網三維設計方法，具體涉及一種基于坐標定位法的電纜網三維設計方法。

背景技術

電纜網是機電一體化系統的重要組成部分。合理的電纜網設計，可以實現機電一體化系統的高效率、高安全性、高可靠性。電纜網三維設計能夠有效實現機電一體化系統設計，能夠直觀分析判斷電纜網設計的合理性，特別是較為復雜的機電一體化系統，如航空飛機、宇宙飛船等大型機電一體化系統，對三維電纜網設計的依賴更大。

當前的電纜網三維設計都是基于系統組件模型或者收縮包絡，在組件模型或收縮包絡上進行電連接器的安裝設計和線纜的布線設計。基于系統組件模型的電纜網三維設計對計算機硬件的要求較高，基于收縮包絡的三維設計在質量特性等分析方面需要排除收縮包絡的影響。設計階段的系統組件模型或者收縮包絡的時效性不佳，系統組件的更改造成電纜網三維模型混亂。失去了系統組件模型和收縮包絡，電纜網三維設計就失去附著，無法開展。同時，基于系統組件模型或者收縮包絡的電纜網三維設計模型的數據穩定性受到一定質疑。基于此，本發明設計了一種基于坐標定位法的電纜網三維設計方法。

發明內容

本發明提供的一種基于坐標定位法的電纜網三維設計方法中，電纜網由電連接器、連接線束和包絡線束組成，包括以下設計步驟：

步驟1a1，梳理電連接器配套；

步驟1a2，電連接器建模；

步驟1a3，電連接器坐標定位法裝配；

步驟1b1，梳理電連接器連接關系；

步驟1b2，梳理連接線軸和包絡線軸配套；

步驟1b3，創建連接線軸和包絡線軸；

步驟2，坐標定位法創建路徑；

步驟3，創建電連接器間連接線束；

步驟4，連接線束插入路徑坐標位置歸入路徑；

步驟5，創建路徑包絡線束；

步驟6，包絡線束插入路徑坐標位置歸入路徑。

進一步，電纜網三維模型由電連接器、連接線束和包絡線束組成：

所述電連接器為電纜網模型基礎，用于連接線纜和干涉檢查；

所述連接線束為存在線纜連接關系的一對電連接器間的所有線纜擬合成的一根具有直徑和線密度屬性的線束，用于擬合線纜的質量特性和局部外觀特征；

所述包絡線束是電纜網一個分支中所有連接線束擬合成的一根具有直徑屬性的線束，用于擬合電纜直徑外觀。

具體地，步驟1a1，梳理電連接器配套

根據系統電氣接口，梳理電纜網所涉及的電連接器配套，明確電連接器的型號規格等信息。

步驟1a2，電連接器建模

根據電連接器配套，以及相應的電連接器手冊，完成電連接器的主要機械結構的建模，包括電連接器的長寬高、安裝接口、尾罩形式、線纜出口等。

步驟1a3，電連接器坐標定位法裝配

在電纜網組件模型中建立電連接器的定位坐標系，將電連接器通過坐標裝配加入電纜網組件模型。

步驟1b1，梳理電連接器連接關系

根據系統能源、信息、控制鏈路，梳理電連接器連接關系，明確電連接器間的線纜型號和數量。

步驟1b2，梳理連接線軸和包絡線軸配套

連接線軸是兩個電連接器間的所有線纜擬合為一根連接線束所用的線軸，具有直徑和線密度屬性，用于模擬電纜外形和質量特性。包絡線軸是電纜束各分支中所有線束擬合為一根包絡線束所用的線軸，具有直徑屬性，用于模擬電纜外形。根據電連接器間的連接關系，梳理出連接線軸和包絡線軸。

線軸的直徑：

式中：Φ為線軸直徑；

N為線軸中所含線纜根數；

為線軸所含型號線纜的單根線纜外徑。

線軸的線密度：

M＝N×m

式中：M為線軸線密度；

N為線軸中所含線纜根數；

m為線軸所含型號線纜的單根線纜線密度。

步驟1b3，創建連接線軸和包絡線軸

根據梳理出的連接線軸和包絡線軸，創建具有直徑和線密度屬性的連接線軸，創建具有直徑屬性的包絡線軸。

步驟2，坐標定位法創建路徑

根據電連接器的連接關系，規劃電纜路徑。在電纜網組件模型中創建一系列定位坐標系，這些坐標系形成了電纜的路徑，一個電纜分支由一組坐標系控制路徑。

步驟3，創建電連接器間連接線束

在存在線纜連接關系的一對電連接器間使用連接線軸創建連接線束。

步驟4，連接線束插入路徑坐標位置歸入路徑