[發明專利]一種基于原理圖驅動的航天器管路三維設計方法

在審

• 申請號: 202111446003.4
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114218669A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 吳蓓蓓;屠永剛;郝剛剛;宋濤;王立中;蔡亞寧;余快;秦素然;劉奕鑫;王鑫
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種基于原理圖驅動的航天器管路三維設計方法，首先創建管路產品的規范化符號，然后調用規范化符號繪制閥體、管道和管路連通件相互連通的管路原理圖。通過解析管路原理圖所包含的圖形化信息，生成產品配套表和管線連接關系表。利用產品配套表，通過索引三維模型庫，創建閥體和管路連通件的三維模型，并完成閥體和管路連通件布局裝配，以及管路走向規劃。利用管線連接關系表，在每根管道兩端對應的三維模型之間創建三維連接管線，并布局管道實體模型。隨后在三維模型設計檢查通過后，在管道、閥體和管路連通件端口部位裝配焊縫實體模型，并對管路焊縫編號以及閥體極性信息進行三維標注。本發明可以顯著提高航天器管路三維設計的效率。

技術領域

本發明屬于航天器總體設計領域，涉及一種航天器三維管路的設計方法。

背景技術

隨著數控彎管技術在衛星管路制造中的使用越來越廣泛，衛星管路三維數字化模型開始逐漸取代傳統圖紙來傳遞管路系統的生產及焊裝信息。基于Pro/E的管道模塊可以實現基本管道布局和實體化設計，但是由于管路系統設計工作的復雜性，采用這種方式的整體設計效率低下。例如，衛星推進系統管路設計會影響到貯箱、推力器布局、星表布局等重要內容，需要先期開展并且迭代更改量巨大，而整個過程當中對于單組元推進系統的設計需要30天·人，雙組元推進系統的設計更是需要高達45天·人，這難以滿足日益緊張的衛星任務研制需求。

公開號為CN107729665B，名稱為《一種航天器管路三維設計系統和方法》的專利公開了一種航天器管路三維設計方法，能夠對航天器管路三維設計過程進行統一規劃，提高航天器管路三維設計的效率，但其對所需的管路連接關系生成方法未有論述，所設計的管路校驗模塊僅能進行管路干涉檢查，對連接關系的檢查未能提供有效工具，而兩者均是管路三維設計系統中的關鍵環節。對照管路原理圖依靠人工編寫管理連接關系，依靠人工進行管路連接關系正確性檢查，不僅均需花費大量時間，而且正確率無法保證。

發明內容

本發明解決的技術問題是：針對衛星總體設計領域管路系統設計效率低下問題，本發明提出了一種原理圖驅動的航天器管路三維快速設計方法，通過規范化原理圖繪制，實現管路原理圖的數字化解析和管路連接關系自動發布，一方面為管路三維自動走向設計提供輸入條件，另一方面實現了管路三維走向連接關系正確性的自動檢查。

本發明的技術解決方案是：一種基于原理圖驅動的航天器管路三維設計方法，包括如下步驟：

(1)將產品信息與圖形化符號結合形成管路產品的規范化符號；所述的管路產品包括閥體、管道和管路連通件；所述的規范化符號包括管路產品圖例以及內置屬性，內置屬性中固定不變的量作為常量預先賦值，內置屬性中隨管路三維設計改變的量作為變量等待賦值；

(2)調用所述規范化符號，繪制閥體、管道和管路連通件相互連通的管路原理圖；

(3)解析管路原理圖所包含的圖形化信息，對變量進行賦值，而后生成產品配套表和管線連接關系表；

(4)利用解析得到的產品配套表，通過索引三維模型庫，創建閥體和管路連通件的三維模型，并完成閥體和管路連通件布局裝配；

(5)布置管道控制線或管路支架組件，完成管路走向規劃；

(6)根據管線連接關系表，對于每一根管道，在其兩端對應的三維模型之間創建三維連接管線，并布局管道實體模型；

(7)依據管道設計要求進行三維模型設計檢查；

(8)在管道、閥體和管路連通件端口部位裝配焊縫實體模型；

(9)對管路焊縫編號以及閥體極性信息進行三維標注。