[發(fā)明專利]一種航天器電纜網(wǎng)三維設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810147366.X
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108416121B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊宏;劉剛;王威;王羽白;蘇亮;刁常堃;金瑋瑋;趙鑠;谷巍;周強(qiáng);侯向陽;王昊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間技術(shù)研制試驗(yàn)中心
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 北京謹(jǐn)誠君睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 陸鑫;延慧

1.一種航天器電纜網(wǎng)三維設(shè)計(jì)方法，包括：

(a)針對構(gòu)成航天器電纜網(wǎng)的一個(gè)線束，按照最短路徑準(zhǔn)則完成所述線束中一根纜線的布線；

(b)對所述線束中其余纜線依次按照消除多邊形封閉環(huán)準(zhǔn)則、最短路徑準(zhǔn)則完成布線，由此構(gòu)成所述線束的第一種布線方案,其中按照消除多邊形封閉環(huán)準(zhǔn)則完成所述線束中其余各纜線的布線包括：

根據(jù)航天器電纜網(wǎng)確定網(wǎng)絡(luò)路徑；

根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)路徑建立無向圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

根據(jù)待布線纜線的連接關(guān)系確定纜線的接入點(diǎn)和接出點(diǎn)；

確定所述無向圖中全部可行路徑；

判斷所有可行路徑是否與已布纜線形成多邊形封閉環(huán)路；

舍棄與已布線線纜路徑形成多邊形封閉環(huán)的路徑；

按照最短路徑準(zhǔn)則完成線束中其余纜線的布線包括：

針對按照消除多邊形封閉環(huán)準(zhǔn)則獲得的路徑，以所述路徑中纜線長度為權(quán)值，以一條路徑上所有電纜段的權(quán)值之和作為該路徑的代價(jià)函數(shù)值；

以所述代價(jià)函數(shù)值最小的路徑作為最優(yōu)路徑，按所述最優(yōu)路徑布線；

(c)在所述線束中選擇除步驟(a)中所述纜線以外的一根纜線，重復(fù)步驟(a)和步驟(b)，由此構(gòu)成其他布線方案；

(d)比較步驟(a)至(c)所獲得的各布線方案的纜線總長，確定所述線束纜線總長度最短的布線方案，并據(jù)此創(chuàng)建纜線網(wǎng)三維實(shí)體模型；

(e)識別并消除所述纜線網(wǎng)三維實(shí)體模型中的三角形封閉環(huán)；

(f)將所述電纜網(wǎng)中的其余線束按照所述步驟(a)-(e)設(shè)計(jì)確定所述航天器電纜網(wǎng)三維設(shè)計(jì)方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

步驟(b)中的所述多邊形封閉環(huán)為：在構(gòu)成航天器電纜網(wǎng)的一個(gè)線束中3根及3根以上纜線中位置鄰近的2根纜線中存在重合段，各分叉點(diǎn)之間、長度大于200毫米的纜線段所構(gòu)成的多邊形封閉環(huán)路；

步驟(e)中的所述三角形封閉環(huán)為：在構(gòu)成航天器電纜網(wǎng)的一個(gè)線束中3根纜線存在重合段，3個(gè)分叉點(diǎn)之間、長度等于或小于200毫米的纜線段所構(gòu)成三角形封閉環(huán)路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(a)中按照最短路徑準(zhǔn)則完成所述線束中一根纜線的布線包括：

根據(jù)航天器電纜網(wǎng)確定網(wǎng)絡(luò)路徑；

根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)路徑建立無向圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

根據(jù)待布線纜線的連接關(guān)系確定纜線在網(wǎng)絡(luò)路徑中的接入點(diǎn)和接出點(diǎn)；

確定所述無向圖中全部可行路徑；

以所述路徑中纜線長度為權(quán)值，以一條路徑上所有電纜段的權(quán)值之和作為該路徑的代價(jià)函數(shù)值；

以所述代價(jià)函數(shù)值最小的路徑作為最優(yōu)路徑，按所述最優(yōu)路徑布線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步驟(e)中識別所述纜線網(wǎng)三維實(shí)體模型中三角形封閉環(huán)包括：

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)路徑中3個(gè)分叉點(diǎn)(M1，M2，M3)之間存在兩兩順序相連的連接關(guān)系(M1-M2，M2-M3，M3-M1)，且兩個(gè)分叉點(diǎn)之間的距離小于等于200毫米時(shí)，構(gòu)成三角形封閉環(huán)；

在所述步驟(e)中消除所述纜線網(wǎng)三維實(shí)體模型中三角形封閉環(huán)包括：

在依據(jù)步驟(d)所獲得的三維模型計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中分支長度時(shí)，以一個(gè)替代點(diǎn)(T0)替代所述三角形封閉環(huán)的3個(gè)分叉點(diǎn)(M1，M2，M3)，同時(shí)刪除3個(gè)分叉點(diǎn)的連接關(guān)系并縮小相應(yīng)的各分叉點(diǎn)之間的連接長度為零。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，與所述3個(gè)分叉點(diǎn)(M1，M2，M3)分別相連接的纜線的長度分別增加所述三角形封閉環(huán)的邊長之和的0.15-0.3倍。