[發(fā)明專利]一種航天器電纜網三維設計方法

有效

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• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108416121B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 楊宏;劉剛;王威;王羽白;蘇亮;刁常堃;金瑋瑋;趙鑠;谷巍;周強;侯向陽;王昊
• 申請（專利權）人: 北京空間技術研制試驗中心
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 北京謹誠君睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11538
• 代理人: 陸鑫;延慧

本發(fā)明涉及一種航天器電纜網三維設計方法，包括：a.針對構成航天器電纜網的一個線束，按照最短路徑準則完成線束中一根纜線的布線；b.按照消除多邊形封閉環(huán)準則和最短路徑準則完成線束中其余纜線的布線，由此構成線束的第一種布線方案；c.在線束中選擇除步驟a中纜線以外的一根纜線，重復步驟a和步驟b，由此構成線束的其他布線方案；d.比較步驟a至c獲得的各布線方案的纜線總長，確定總長度最短的布線方案，據此創(chuàng)建纜線網三維實體模型；e.識別并消除纜線網三維實體模型中的三角形封閉環(huán)；f.將電纜網中的其余線束按照步驟a?e設計確定航天器電纜網三維設計方案。本發(fā)明的能夠自動消除航天器電纜網三維設計中的封閉環(huán)路。

技術領域

本發(fā)明涉及航天器電纜網數字化設計領域，尤其涉及一種航天器電纜網三維設計方法。

背景技術

目前，隨著三維輔助設計軟件技術的發(fā)展，航天器電纜網布線設計已經初步實現由二維設計向三維設計轉變，設計效率和質量明顯提升。然而，對于航天器復雜電纜網，電纜線束一般為由多根纜線組成的網狀結構，當采用人工操作布線或按照最短路徑原則自動布線設計時，往往導致布線結果存在封閉環(huán)現象。由于該封閉環(huán)會對電纜制造總裝產生歧義，原則上應予以避免，一般需要人工檢查布線結果并通過修改三維模型或分支長度消除閉環(huán)。該操作較為繁瑣易出錯，同時也難以保證最終布線結果的最優(yōu)性，影響航天器電纜網設計效率和質量。因此，迫切需要一種能夠自動消除電纜網三維設計結果中封閉環(huán)的電纜布線設計方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于解決上述技術問題，提供一種航天器電纜網三維設計方法，消除電纜網中的封閉環(huán)路，提高電纜網設計效率，保證纜線布線的最優(yōu)性。

為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種航天器電纜網三維設計方法，包括：

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

(b)按照消除多邊形封閉環(huán)準則和最短路徑準則完成所述線束中其余纜線的布線，由此構成所述線束的第一種布線方案；

(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，重復步驟(a)和步驟(b)，由此構成其他布線方案；

(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，并據此創(chuàng)建纜線網三維實體模型；

(e)識別并消除所述纜線網三維實體模型中的三角形封閉環(huán)；

(f)將所述電纜網中的其余線束按照所述步驟(a)-(e)設計確定所述航天器電纜網三維設計方案。

根據本發(fā)明的一個方面，步驟(b)中的所述多邊形封閉環(huán)為：在構成航天器電纜網的一個線束中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，各分叉點之間、長度大于200毫米的纜線段所構成的多邊形封閉環(huán)路；

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

根據本發(fā)明的一個方面，所述步驟(a)中按照最短路徑準則完成所述線束中一根纜線的布線包括：

根據航天器電纜網確定網絡路徑；

根據所述網絡路徑建立無向圖數據結構；

根據待布線纜線的連接關系確定纜線在網絡路徑中的接入點和接出點；

確定所述無向圖中全部可行路徑；

以所述路徑中纜線的長度為權值，以一條路徑上所有纜線段的權值之和作為該路徑的代價函數值；

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