一種航天器三維數(shù)字化模型特征管理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)雜航天器三維模型的管理方法，將復(fù)雜航天器三維模型骨架模型自頂向下分為構(gòu)型層骨架模型和布局層骨架模型，構(gòu)型層骨架模型是第一層骨架模型，由表達(dá)航天器與大系統(tǒng)接口、整器構(gòu)型、艙段分界面的頂層坐標(biāo)系組成；布局層骨架模型是第二次骨架模型，在接收構(gòu)型層信息的基礎(chǔ)上，用于表達(dá)航天器中各分系統(tǒng)的單機設(shè)備、載荷、結(jié)構(gòu)機構(gòu)的布局信息，建立單機設(shè)備坐標(biāo)系，通過整個航天器三維模型統(tǒng)一的坐標(biāo)系進行自頂向下的傳遞，建立的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳遞和裝配基準(zhǔn)，實現(xiàn)了三維模型信息的管理，提升航天器三維模型的可更改性、提高三維模型的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種航天器三維數(shù)字化模型特征管理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于機械設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種航天器三維數(shù)字化模型特征管理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 航天器三維數(shù)字化建模是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，航天器三維模型是由機械總體、 結(jié)構(gòu)與機構(gòu)分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)及其他分系統(tǒng)和工藝設(shè)計部門等多個研制單位協(xié)同設(shè)計共 同完成的。在航天器全生命周期的協(xié)同設(shè)計環(huán)境中，機械總體負(fù)責(zé)整個航天器系統(tǒng)三維模 型設(shè)計與狀態(tài)管控，完成航天器三維模型體系的建立、完成航天器構(gòu)型設(shè)計、艙內(nèi)外布局設(shè) 計及總裝設(shè)計工作；結(jié)構(gòu)與機構(gòu)分系統(tǒng)完成航天器三維模型體系的建立、完成艙段尺寸設(shè) 計、部件（含壁板、結(jié)構(gòu)框）設(shè)計及工裝接口設(shè)計工作；熱控分系統(tǒng)完成航天器三維模型體 系的建立，完成輻射器尺寸及開口設(shè)計工作；工藝設(shè)計部門完成航天器工裝接口設(shè)計與三 維建模工作；所有分系統(tǒng)還需完成分系統(tǒng)單機設(shè)備設(shè)計與三維建模工作。
[0003] 整個航天器系統(tǒng)三維模型包含航天器構(gòu)型模型、管路模型、電纜模型、接插件模型 (管接頭、電連接器、接地樁等）、緊固件模型、單機設(shè)備本體模型等。這些模型記錄了設(shè)計、 工藝、維護等各方面模型特征，針對模型特征種類繁多復(fù)雜不便于管理的現(xiàn)狀，航天器三維 模型特征通過層來管理。層是指在三維模型建模過程中將產(chǎn)品不同類別的信息分別建立在 不同的層中，通過對層的關(guān)聯(lián)組合控制，實現(xiàn)對產(chǎn)品元素信息的分類。雖然層在一定程度 上實現(xiàn)了不同種類模型特征的分類管理，但目前的航天器三維模型特征管理仍存在以下問 題：
[0004] 航天器三維模型由總體單位、幾十個分系統(tǒng)、上百個產(chǎn)品研制單位共同建模完成， 每個單位的建模軟件、模型特征定義不盡相同，軟件系統(tǒng)默認(rèn)的層名稱不盡相同，模型特征 默認(rèn)的層存儲位置也不相同，故宜導(dǎo)致模型特征的不能規(guī)范有序的管理；
[0005] 航天器三維模型特征種類未細(xì)分到位，不能滿足航天器特有的三維模型協(xié)同設(shè)計 要求，設(shè)計師往往在模型中不能很好地找到需要的特征；
[0006] 航天器三維模型層命名五花八門，沒有通過層對不必要的特征進行隱藏控制，導(dǎo) 致在對航天器整體三維模型進行操作時，工作界面常出現(xiàn)很多不必要的參考面、坐標(biāo)系等 信息，且設(shè)計師無法很好找到相關(guān)的層來隱藏這些信息，影響工作效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)航天器三維模型特征定義無序混亂的問題，對模型特征 進行有效規(guī)劃和管理，提供一種航天器三維模型特征的管理方法，包括如下步驟：
[0008] 1)機械總體根據(jù)需求制定選用標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一模板，下發(fā)給總體、結(jié)構(gòu)與機構(gòu)分系統(tǒng)、 熱控分系統(tǒng)及其他分系統(tǒng)和工藝設(shè)計部門，并由各分系統(tǒng)單位下發(fā)到相關(guān)單機單位；
[0009] 2)機械總體針對航天器三維模型特征的特點，規(guī)劃并制定三維模型特征的分類， 包含幾何元素、注釋元素、特有元素，并對這些元素的層命名進行規(guī)范；
[0010] 3)機械總體對各個分系統(tǒng)及工藝設(shè)計部門提出航天器三維模型特征定義技術(shù)要 求，包含模型特征的分類、層命名規(guī)則及層顯示狀態(tài)定義；
[0011] 4)相關(guān)單位根據(jù)模型特征定義技術(shù)要求，在完成產(chǎn)品設(shè)計后，基于統(tǒng)一的三維模 板，對三維模型特征進行歸類，實現(xiàn)模型特征的規(guī)范定義。
[0012] 本發(fā)明提出的方法通過航天器各研制單位采用統(tǒng)一的三維模型標(biāo)準(zhǔn)模板，為后續(xù) 的特征定義規(guī)范提供基礎(chǔ)和保障；對航天器三維模型特征種類和層命名進行了規(guī)范，避免 了特征種類定義不夠全面、層命名雜亂無章的現(xiàn)象，三維模型具有很強的可讀性，降低了模 型管理和操作的門檻；對航天器三維模型層顯示狀態(tài)進行了規(guī)范，避免了不必要特征在顯 示窗口的出現(xiàn)，減少了信息讀取時間，尤其對于大型航天器整器及組合體三維模型，通過層 隱藏和顯示操作，設(shè)計師可以很快地找到相關(guān)的信息，提高了工作效率。

【具體實施方式】
[0013] 下面對本發(fā)明作進一步的說明：
[0014] 機械總體根據(jù)需求制定選用標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一模板，下發(fā)給總體、結(jié)構(gòu)與機構(gòu)分系統(tǒng)、熱 控分系統(tǒng)及其他分系統(tǒng)和工藝設(shè)計部門等多個研制單位，并由各分系統(tǒng)單位下發(fā)到相關(guān)單 機單位，標(biāo)準(zhǔn)模板中包含點、坐標(biāo)系、參考平面、軸、曲面等默認(rèn)層信息；
[0015] 機械總體針對航天器三維模型特征的特點，規(guī)劃并制定三維模型特征的分類，包 含幾何元素、注釋元素、特有元素等幾大類，機械總體和其他三維模型層命名規(guī)則如下：
[0016] 機械總體三維模型層命名
[0017] 機械總體三維模型的層命名分為幾何元素和注釋元素兩大類。幾何元素采用 TZH(特征）為前綴，包含軸、點、坐標(biāo)系、參考平面、曲線、曲面；注釋元素采用BZH(標(biāo)注）為 前綴，包含軸測圖、其他視圖，機械總體三維模型層命名如表1所示。
[0018] 表1機械總體三維模型層命名匯總
[0019]

【權(quán)利要求】
1. 一種航天器三維數(shù)字化模型特征管理方法，其特征是，包括如下步驟： 1) 機械總體根據(jù)需求制定選用標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一模板，下發(fā)給總體、結(jié)構(gòu)與機構(gòu)分系統(tǒng)、熱控 分系統(tǒng)及其他分系統(tǒng)和工藝設(shè)計部門，并由各分系統(tǒng)單位下發(fā)到相關(guān)單機單位； 2) 機械總體針對航天器三維模型特征的特點，規(guī)劃并制定三維模型特征的分類，包含 幾何元素、注釋元素、特有元素，并對這些元素的層命名進行規(guī)范； 3) 機械總體對各個分系統(tǒng)及工藝設(shè)計部門提出航天器三維模型特征定義技術(shù)要求，包 含模型特征的分類、層命名規(guī)則及層顯示狀態(tài)定義； 4) 相關(guān)單位根據(jù)模型特征定義技術(shù)要求，在完成產(chǎn)品設(shè)計后，基于統(tǒng)一的三維模板，對 三維模型特征進行歸類，實現(xiàn)模型特征的規(guī)范定義。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天器三維數(shù)字化模型特征管理方法，其特征是，所述 的標(biāo)準(zhǔn)模板中包含點、坐標(biāo)系、參考平面、軸、曲面默認(rèn)層信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天器三維數(shù)字化模型特征管理方法，其特征是，所述 的三維模型的層命名分為幾何元素和注釋元素兩大類，所述的幾何元素采用TZH為前綴， 包含軸、點、坐標(biāo)系、參考平面、曲線、曲面；注釋元素采用BZH為前綴，包含軸測圖、其他視 圖；所述的TZH表示特征；所述的BZH表示標(biāo)注。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天器三維數(shù)字化模型特征管理方法，其特征是，其他 三維模型層命名分為幾何元素、注釋元素和特有元素三大類，所述的幾何元素采用〇_丁2!1 為前綴，包含軸、點、坐標(biāo)系、參考平面、曲線、曲面；所述的注釋元素采用D_BZH為前綴，包 含軸測圖、其他視圖；所述的特有元素采用SCH，表示設(shè)備的視場，采用DBL，表示設(shè)備的動 包絡(luò)；所述的D_TZH表示設(shè)備特征；所述的D_BZH表示設(shè)備標(biāo)注；所述的SCH表示視場。
【文檔編號】G06Q10/06GK104217273SQ201310221041
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】金瑋瑋, 劉剛, 劉從玉, 方杰, 王旭海, 保石 申請人:北京空間技術(shù)研制試驗中心