飞行器构型模块化装配方法及系统与流程

本发明涉及飞行器建模，具体地涉及一种方法飞行器构型模块化装配方法及一种飞行器构型模块化装配系统。

背景技术：

1、航天飞行器研发是一个复杂的系统工程，飞行器的方案设计是一个多专业多学科协同设计的过程，目前在航天飞行器总体方案设计阶段有以下几种工作现状：

2、1)总体方案设计阶段无三维模型，主要提交物是二维图与总体方案数据文件。传统的cad软件不适用飞行器方案设计阶段，一是使用cad软件建模工作量大耗时较长，二是总体方案设计阶段不需要很详细的飞行器结构，模型的精细程度没有数字样机阶段那么复杂，仅需要其能够表达其布局的结构。

3、2)飞行器的设计全部依赖于设计师的个人经验。飞行器设计时经验数据非常关键，如果设计师设计的较准确，那么设计方案迭代次数就会很少。如果设计师给的设计值不准确偏差较大，那么设计方案迭代的次数就会大大增加。

4、3)设计方式因型号不同、个人经验水平不同，总体方案数据采用的设计工具也不一致。或是在excel里面的通过公式计算，或是编制matlab程序进行公式计算，并且根据各型号结构的不同，每个型号采用单独一套计算公式。

5、4)无模块化设计，虽然单型号设计已初步具备模块设计的思想，但因各型号模块划分方法不一致，且各型号之间存在数据壁垒不能进行借鉴，未统一各型号模块划分的规则，无法实现模块化设计。这种情况不利于产品系列化和模块化规划，不能实现多方案并行设计。

6、可见，在现有飞行器建模方案中，普遍存在建模效率低、准确性不高以及设计标准不一致的问题，针对该问题，需要创造一种新的行器构型模块化装配方法。

技术实现思路

1、本发明实施方式的目的是提供一种行器构型模块化装配方法及系统，以至少解决现有飞行器建模方案存在的建模效率低、准确性不高以及设计标准不一致的问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种飞行器构型模块化装配方法，所述方法包括：基于底层几何引擎采集用户触发的构件选择信息，基于构件选择信息确定构件集；基于预构建的构件装配模型和所述构件集，进行构件装配，获得模块集；基于预构建的模块装配模型和所述模块集，进行模块装配，获得装配模型；其中，一个模块由多个对应的构件装配组成。

3、可选的，所述方法还包括：构建所述底层几何引擎，包括：以几何引擎anycad为基础，结合sysml标准，构建基础引擎；在所述基础引擎上，耦合预设工程算法，获得底层几何引擎；其中，所述预设工程算法包括：飞行时序、质量分站和质量特性中的一种或多种。

4、可选的，所述基于底层几何引擎采集用户触发的构件选择信息，基于构件选择信息确定构件集，包括：基于用户触发的构件选择信息，确定目标构件；在预构建的构件库中，进行所述目标构件检索，定位并提取所述目标构件；其中，每触发一个构件选择信息，便对应提取一个目标构件，并将提取的目标构件存入构件集。

5、可选的，所述构件库的构建规则包括：基于构件类型，对各构件进行参数化表达，基于参数化表达结果获得参数化构件；其中，所述参数化表达是对构件类型、构件结构以及构件所处飞行器的几何拓扑结构表达；所述构件类型包括：贮箱类、头锥类、舱段类、发动机类、翼面类和特殊类中的一种或多种。

6、可选的，所述方法还包括：构建构件装配模型，包括：采集构件装配知识图谱，将所述构件装配知识图谱作为第一训练样本数据；基于所述第一训练样本数据进行模型训练，获得构件装配模型；构建模块装配模型，包括：采集模块装配知识图谱，将所述模块装配知识图谱作为第二训练样本数据；基于所述第二训练样本数据进行模型训练，获得模块装配模型。

7、可选的，所述基于预构建的构件装配模型和所述构件集，进行构件装配，获得模块集，包括：遍历所述构件集，逐一识别构件的构件装配坐标，以及构件对应的被装配模块参照坐标；获得各构件装配坐标与被装配模块参照坐标的一一对应关系；当识别到某构件为模块的拆分构件时，基于所述对应关系执行该构件装配，完成所有构件装配。

8、可选的，所述基于预构建的模块装配模型和所述模块集，进行模块装配，获得装配模型，包括：以模块原点为模块装配坐标，以模块中最后一个用于构件的被装配模块参照坐标为该模块的被装配坐标；基于模块装配坐标和模块的被装配坐标，执行模块装配，完成所有模块装配。

9、可选的，所述方法还包括：在执行构件装配和模块装配过程中，若装配位置报错，则开放修改功能；回收用户的调整装配参数和/或坐标偏移参数，执行二次装配。

10、本发明第二方面提供一种飞行器构型模块化装配系统，所述系统包括：采集单元，用于基于底层几何引擎采集用户触发的构件选择信息，基于构件选择信息确定构件集；构件装配单元，用于基于预构建的构件装配模型和所述构件集，进行构件装配，获得模块集；模块装配单元，用于基于预构建的模块装配模型和所述模块集，进行模块装配，获得装配模型；其中，一个模块由多个对应的构件装配组成。

11、另一方面，本发明提供一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的飞行器构型模块化装配方法。

12、通过上述技术方案，本发明方案对飞行器构型进行模块化设计，用户存在初期建模需求时，仅需要在构建库中触发目标构件，后续将自动进行构件和模块装配，实现整个建模过程中的自动化装配。实现了飞行器在总体方案设计阶段无三维实体模型，极大提高了装配效率，通过模块化设计，保证装配精度，也实现了产品系列化设计。

13、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种飞行器构型模块化装配方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于底层几何引擎采集用户触发的构件选择信息，基于构件选择信息确定构件集，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述构件库的构建规则包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预构建的构件装配模型和所述构件集，进行构件装配，获得模块集，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预构建的模块装配模型和所述模块集，进行模块装配，获得装配模型，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种飞行器构型模块化装配系统，其特征在于，所述系统包括：

10.一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行权利要求1-8中任一项权利要求所述的飞行器构型模块化装配方法。

技术总结
本发明实施例提供一种飞行器构型模块化装配方法，属于飞行器建模技术领域。所述方法包括：基于底层几何引擎采集用户触发的构件选择信息，基于构件选择信息确定构件集；基于预构建的构件装配模型和所述构件集，进行构件装配，获得模块集；基于预构建的模块装配模型和所述模块集，进行模块装配，获得装配模型；其中，一个模块由多个对应的构件装配组成。本发明方案解决了现有飞行器建模方案存在的建模效率低、准确性不高以及设计标准不一致的问题。

技术研发人员：杜臣勇,冷传航,代风
受保护的技术使用者：北京知元创通信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15