CN105373612A - 一种航天器接地图自动生成系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航天器接地图自动生成系统及其方法，该系统由接地图自动生成模块、数据查询统计模块、数据检查分析模块和数据导出模块组成，接地图自动生成模块用于IDS表单和电缆网文件的导入以及布局布线，数据查询统计模块用于统计接地图对象信息，数据检查分析模块用于对接地图进行检查分析，数据导出模块连接用于导出接地图文件。本发明实现了航天器接地图的标准化自动生成，避免了手工绘制引入错误的问题，减少了大图设计师的工作量；支持设备电连接器匹配性检查、地环路检查和单点多线检查，并且根据可靠性复查模板，能够自动填写生成可靠性复查表格，保证了接地图绘制的正确性和有效性，从而大大提高了接地图的设计、分析效率和质量。

Description

一种航天器接地图自动生成系统及其方法

技术领域

本发明涉及航天器接地图生成技术领域，具体涉及一种航天器接地图自动生成系统及其方法。

背景技术

现有航天器接地图均是基于VISIO绘制，包括一次回线与设备壳体连接、二次回线与设备壳体连接、一次回线与二次回线连接、设备壳体与整星结构地连接等不同接地方式的接地图。传统绘制接地图的方法是设计师凭借个人经验绘制多张不同的图纸，重复工作量较大，而且存在以下不足：

(1)手工绘图，标准不统一、效率低下；

(2)规范性、可读性差，影响审查、交流和继承；

(3)设计师根据IDS进行绘制，工作量巨大，且容易出错。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种航天器接地图自动生成系统及其方法，该系统可以依据参数化的IDS表单自动生成标准格式的接地图，大大加快了接地图的绘制效率，减少了大图设计师的工作量。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种航天器接地图自动生成系统，该系统的功能模块由接地图自动生成模块、数据查询统计模块、数据检查分析模块和数据导出模块组成，所述接地图自动生成模块分别与所述数据查询统计模块、所述数据检查分析模块和所述数据导出模块连接；

所述接地图自动生成模块的功能在于，导入IDS表单和电缆网文件，并进行解析，提取出设备信息和电缆信息，然后转换成接地图数据结构，通过调用布局布线算法自动生成接地图模型和关系连接图；

所述数据查询统计模块的功能在于，支持按属性或属性组合方式来统计接地图对象的信息，并且能够对统计后的信息进行综合选取，并以Excel或Access报表形式输出；

所述数据检查分析模块的功能在于，对接地图中电连接器设备端和导线端进行检查分析，并且可以根据可靠性复查模板，自动填写生成可靠性复查表格；

所述数据导出模块的功能在于，支持将接地图文件转换为其他格式文件并保存，所述的其他格式文件包括AutoCAD、图片或文件。

进一步的，所述IDS表单为参数化的IDS表单，是一种定义好接地方式的设备IDS接地表单。

进一步的，所述的接地方式包括以下几种类型：

1）一次回线与设备壳体连接方式，其包括一次回线设备壳体隔离、一次回线与设备壳体连通和一次回线通过开关和电阻并联接口接壳；

2）二次回线设备壳体连接方式，其包括二次回线与设备壳体隔离、二次回线在设备壳体处单点接地（适用于低频设备）、二次回线在设备壳体处多点接地（适用于高频设备）和二次回线设备壳体处高阻接地（适用于高压二次电源）；

3）一次回线与二次回线连接方式，其包括隔离、连通和高阻连接；

4）设备壳体与整星结构地连接方式，其包括设备壳体与整星结构地连通、设备壳体在整星结构处绝缘安装和设备壳体在整星结构处高阻接地。

进一步的，所述接地图自动生成模块通过调用布局布线算法自动生成接地图模型的方法，依次包括：

1）根据不同的设备接地方式，生成对应的设备内部接地图；

2）根据设备对外接口的输入、输出回线与设备内部接地电路的连接关系，接着生成导线间的接地图；

3）根据电缆网表中的连接关系，最后生成系统级的接地图。

进一步的，所述数据查询统计模块所统计的接地图对象的信息包括设备的信息、电缆或导线的信息以及电连接器的信息。

进一步的，所述数据查询统计模块所检查分析的项目包括匹配性检查、地环路检查和单点多线检查。

一种航天器接地图自动生成方法，具体步骤如下：

步骤1）获取本地或IDS数据库中的IDS文件和电缆网文件；

步骤2）若不存在IDS文件，则结束，否则执行步骤3；

步骤3）若不存在电缆网文件，则结束，否则执行步骤4；

步骤4）遍历IDS文件，从IDS文件中获取设备的基本信息，包括接地表单中接地方式，构造设备对象；

步骤5）从IDS文件中获取设备所属分系统以及电连接器、管脚信息，构造系统、分系统、设备、电连接器、管脚的树状可追溯结构；

步骤6）判断是否遍历完所有IDS文件，若遍历完则执行步骤7，否则执行步骤4；

步骤7）遍历电缆网文件，读取电缆信息，生成电缆对象；

步骤8）判断是否遍历完所有电缆，若遍历完则执行步骤9，否则执行步骤7；

步骤9）进行电连接器匹配性检查，将电缆网文件中的电连接器与设备IDS的电连接器进行比对，若IDS中不存在，则其显示为独立电连接器；若电缆网文件中不存在，则不显示；

步骤10）调用布局算法，根据不同的设备接地方式，生成不同的设备内部接地图；

步骤11）根据设备对外接口的输入、输出回线与设备内部接地电缆的连接关系，接着生成导线间的接地图；

步骤12）调用布线算法，根据电缆网表中的连接关系，最后生成系统级的接地图。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实现了航天器接地图的标准化自动生成，与传统的接地图绘制步骤相比，避免了手工绘制引入错误的问题，减少了大图设计师的工作量，提高了设计效率；本发明支持设备电连接器匹配性检查、地环路检查和单点多线检查，并且根据可靠性复查模板，能够自动填写生成可靠性复查表格，保证了接地图绘制的正确性和有效性，从而大大提高了接地图的设计、分析效率和质量。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的航天器接地图自动生成系统的结构示意图；

图2a为一次回线与设备壳体连接方式（一次回线与设备壳体隔离）的示意图；

图2b为一次回线与设备壳体连接方式（一次回线与设备壳体连通）的示意图；

图2c为一次回线与设备壳体连接方式（一次回线通过开关与电阻并联结构接壳）的示意图；

图3a为二次回线与设备壳体连接方式（二次回线与设备壳体隔离）的示意图；

图3b为二次回线与设备壳体连接方式（二次回线在设备壳体处单点接地）的示意图；

图3c为二次回线与设备壳体连接方式（二次回线在设备壳处多点接地）的示意图；

图3d为二次回线与设备壳体连接方式（二次回线在设备壳体处高阻接地）的示意图；

图4a为一次回线与二次回线连接方式（一次回线与二次回线连通）的示意图；

图4b为一次回线与二次回线连接方式（一次回线与二次回线连通）的示意图；

图4c为一次回线与二次回线连接方式（一次回线与二次回线隔离）的示意图；

图5a为接地图中设备壳体与整星结构地连接方式（设备壳体与整星结构地连通）的示意图；

图5b为接地图中设备壳体与整星结构地连接方式（设备壳体在整星结构处绝缘安装）的示意图；

图5c为接地图中设备壳体与整星结构地连接方式（设备壳体与整星结构处高阻接地）的示意图；

图6为本发明的航天器接地图自动生成方法的流程图。

图中标号说明：1、接地图自动生成模块；2、数据查询统计模块；3、数据检查分析模块；4、数据导出模块。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参见图1所示，一种航天器接地图自动生成系统，该系统的功能模块由接地图自动生成模块1、数据查询统计模块2、数据检查分析模块3和数据导出模块4组成，所述接地图自动生成模块1分别与所述数据查询统计模块2、所述数据检查分析模块3和所述数据导出模块4连接。

所述接地图自动生成模块1的功能在于，导入参数化的IDS表单（即定义好接地方式的设备IDS接地表单）和电缆网文件，并进行解析，提取出设备信息和电缆信息，然后转换成接地图数据结构，通过调用布局布线算法自动生成接地图模型和关系连接图；其工作步骤具体如下：

1）调用IDS对象访问接口，读取设备基本信息以及一次回线与设备壳体连接、二次回线与设备壳体连接、一次回线与二次回线连接、设备壳体与整星结构地连接的接地方式，生成设备对象并依据设备中记录的分系统信息、电连接器信息、管脚信息等，构造接地图实体结构中系统、分系统、设备、电连接器、管脚的树状可追溯数据结构；

2）电缆网文件导入读电缆接点信息表文件(*.xls)并解析后，生成电缆对象；

3）导入IDS表单和电缆网文件后，通过调用布局布线算法自动生成接地图模型和连接关系图，依次包括：

3.1）根据不同的设备接地方式，生成对应的设备内部接地图；

3.2）根据设备对外接口的输入、输出回线与设备内部接地电路的连接关系，接着生成导线间的接地图；

3.3）根据电缆网表中的连接关系，最后生成系统级的接地图。

所述数据查询统计模块2的功能在于，为接地图提供设备统计、电缆或导线统计和电连接器统计；具体为按属性或属性组合方式来统计设备、电缆或导线以及电连接器等接地图对象的信息，并且能够对各种统计信息进行综合选取，并以Excel或Access报表形式输出；其中，

所述设备统计根据分系统和舱段等项统计设备的数量、功耗和重量信息，显示设备的电连接器数量、重量、功耗、所属分系统、所属舱段、研制单位和研制阶段等属性信息；

所述电缆和导线统计根据电缆、线型、信号类型项统计导线数量、电缆长度信息，显示导线的信号类型、信号名称、线型、电压、阻值、电流、屏蔽、双绞等属性信息；

所述电连接器统计根据独立接插件、设备上的接插件、转接接插件等项统计电连接器型号、设备、分系统、舱段等信息，显示电连接器的型号、接点数量、连接类型、所属设备、所属分系统、所属舱段等属性信息。

所述数据检查分析模块3的功能在于，对接地图中电连接器设备端和导线端进行检查分析，包括匹配性检查、地环路检查和单点多线检查，并且可以根据可靠性复查模板，自动填写生成可靠性复查表格；其中，

1）匹配性检查用于对接地图中电连接器设备端和导线端的匹配情况进行检查；

2）单点多线检查检查接地图中单个接点多条导线的情况；

3）地环路检查对地环路干扰情况进行检查分析，并且可以根据可靠性复查模板，自动填写生成可靠性复查表格。

所述数据导出模块4的功能在于，将接地图文件转换为其他格式文件并保存，所述的其他格式文件包括AutoCAD、图片或文件；其中，

1）导出到AutoCAD调用AutoCAD二次开发接口，将接地大图导入到AutoCAD中，便于后处理和打印输出；

2）导出成图片支持将大图以全图或指定范围的方式输出为图片，图片格式包括png、bmp及jpg；

3）保存成文件调用文件流标准输入输出接口，将接地图的数据保存为二进制的文件格式；文件的后缀是*.mdl，支持快速读写操作，文件的版本兼容性是向上兼容的。

进一步的，IDS接地表单中定义的所述接地方式包括以下几种类型：

1）一次回线与设备壳体连接方式，其方式包括一次回线设备壳体隔离、一次回线与设备壳体连通和一次回线通过开关和电阻并联接口接壳；

2）二次回线设备壳体连接方式，其方式包括二次回线与设备壳体隔离、二次回线在设备壳体处单点接地（适用于低频设备）、二次回线在设备壳体处多点接地（适用于高频设备）和二次回线设备壳体处高阻接地（适用于高压二次电源）；

3）一次回线与二次回线连接方式，其方式包括隔离、连通和高阻连接；

4）设备壳体与整星结构地连接方式，其方式包括设备壳体与整星结构地连通、设备壳体在整星结构处绝缘安装和设备壳体在整星结构处高阻接地。

参见图2a、2b、2c所示，为接地图中一次回线与设备壳体三种连接方式的示意图，其中图2a表示一次回线与设备壳体隔离方式，图2b表示一次回线与设备壳体连通方式，图2c表示一次回线通过开关与电阻并联结构接壳方式。

参见图3a、3b、3c、3d所示，为接地图中二次回线与设备壳体四种连接方式的示意图，其中图3a表示二次回线与设备壳体隔离方式，图3b表示二次回线在设备壳体处单点接地方式，图3c表示二次回线在设备壳处多点接地方式，图3d表示二次回线在设备壳体处高阻接地方式。

参见图4a、4b、4c所示，为接地图中一次回线与二次回线三种连接方式的示意图，其中图4a表示一次回线与二次回线连通方式，图4b表示一次回线与二次回线高阻连接方式，图4c表示一次回线与二次回线隔离方式。

参见图5a、5b、5c所示，为接地图中设备壳体与整星结构地三种连接方式的示意图，其中图5a表示设备壳体与整星结构地连通方式，图5b表示设备壳体在整星结构处绝缘安装方式，图5c表示设备壳体与整星结构处高阻接地方式。

参见图6所示，一种航天器接地图自动生成方法，其具体步骤如下：

步骤1）获取本地或IDS数据库中的IDS文件和电缆网文件；

步骤2）若不存在IDS文件，则结束，否则执行步骤3；

步骤3）若不存在电缆网文件，则结束，否则执行步骤4；

步骤4）遍历IDS文件，从IDS文件中获取设备的基本信息，包括接地表单中接地方式，构造设备对象；

步骤5）从IDS文件中获取设备所属分系统以及电连接器、管脚信息，构造系统、分系统、设备、电连接器、管脚的树状可追溯结构；

步骤6）判断是否遍历完所有IDS文件，若遍历完则执行步骤7，否则执行步骤4；

步骤7）遍历电缆网文件，读取电缆信息，生成电缆对象；

步骤8）判断是否遍历完所有电缆，若遍历完则执行步骤9，否则执行步骤7；

步骤9）进行电连接器匹配性检查，将电缆网文件中的电连接器与设备IDS的电连接器进行比对，若IDS中不存在，则其显示为独立电连接器；若电缆网文件中不存在，则不显示；

步骤10）调用布局算法，根据不同的设备接地方式，生成不同的设备内部接地图；

步骤11）根据设备对外接口的输入、输出回线与设备内部接地电缆的连接关系，接着生成导线间的接地图；

步骤12）调用布线算法，根据电缆网表中的连接关系，最后生成系统级的接地图。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种航天器接地图自动生成系统，其特征在于：该系统的功能模块由接地图自动生成模块（1）、数据查询统计模块（2）、数据检查分析模块（3）和数据导出模块（4）组成，所述接地图自动生成模块（1）分别与所述数据查询统计模块（2）、所述数据检查分析模块（3）和所述数据导出模块（4）连接；

所述接地图自动生成模块（1）的功能在于，导入IDS表单和电缆网文件，并进行解析，提取出设备信息和电缆信息，然后转换成接地图数据结构，通过调用布局布线算法自动生成接地图模型和关系连接图；

所述数据查询统计模块（2）的功能在于，支持按属性或属性组合方式来统计接地图对象的信息，并且能够对统计后信息进行综合选取，并以Excel或Access报表形式输出；

所述数据检查分析模块（3）的功能在于，对接地图中电连接器设备端和导线端进行检查分析，并且可以根据可靠性复查模板，自动填写生成可靠性复查表格；

所述数据导出模块（4）的功能在于，支持将接地图文件转换为其他格式文件并保存，所述的其他格式文件包括AutoCAD、图片或文件。

2.根据权利要求1所述的航天器接地图自动生成系统，其特征在于：所述IDS表单为参数化的IDS表单，是一种定义好接地方式的设备IDS接地表单。

3.根据权利要求2所述的航天器接地图自动生成系统，其特征在于，所述的接地方式包括以下几种类型：

1）一次回线与设备壳体连接方式，其包括一次回线设备壳体隔离、一次回线与设备壳体连通和一次回线通过开关和电阻并联接口接壳；

2）二次回线设备壳体连接方式，其包括二次回线与设备壳体隔离、二次回线在设备壳体处单点接地、二次回线在设备壳体处多点接地和二次回线设备壳体处高阻接地；

3）一次回线与二次回线连接方式，其包括隔离、连通和高阻连接；

4）设备壳体与整星结构地连接方式，其包括设备壳体与整星结构地连通、设备壳体在整星结构处绝缘安装和设备壳体在整星结构处高阻接地。

4.根据权利要求1所述的航天器接地图自动生成系统，其特征在于，所述接地图自动生成模块（1）通过调用布局布线算法自动生成接地图模型的方法，依次包括：

1）根据不同的设备接地方式，生成对应的设备内部接地图；

2）根据设备对外接口的输入、输出回线与设备内部接地电路的连接关系，接着生成导线间的接地图；

3）根据电缆网表中的连接关系，最后生成系统级的接地图。

5.根据权利要求1所述的航天器接地图自动生成系统，其特征在于：所述数据查询统计模块（2）所统计的接地图对象的信息包括设备的信息、电缆或导线的信息以及电连接器的信息。

6.根据权利要求1所述的航天器接地图自动生成系统，其特征在于：所述数据查询统计模块（2）所检查分析的项目包括匹配性检查、地环路检查和单点多线检查。

7.一种航天器接地图自动生成方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1）获取本地或IDS数据库中的IDS文件和电缆网文件；

步骤2）若不存在IDS文件，则结束，否则执行步骤3；

步骤3）若不存在电缆网文件，则结束，否则执行步骤4；

步骤4）遍历IDS文件，从IDS文件中获取设备的基本信息，包括接地表单中接地方式，构造设备对象；

步骤5）从IDS文件中获取设备所属分系统以及电连接器、管脚信息，构造系统、分系统、设备、电连接器、管脚的树状可追溯结构；

步骤6）判断是否遍历完所有IDS文件，若遍历完则执行步骤7，否则执行步骤4；

步骤7）遍历电缆网文件，读取电缆信息，生成电缆对象；

步骤8）判断是否遍历完所有电缆，若遍历完则执行步骤9，否则执行步骤7；

步骤9）进行电连接器匹配性检查，将电缆网文件中的电连接器与设备IDS的电连接器进行比对，若IDS中不存在，则其显示为独立电连接器；若电缆网文件中不存在，则不显示；

步骤10）调用布局算法，根据不同的设备接地方式，生成不同的设备内部接地图；

步骤11）根据设备对外接口的输入、输出回线与设备内部接地电缆的连接关系，接着生成导线间的接地图；

步骤12）调用布线算法，根据电缆网表中的连接关系，最后生成系统级的接地图。