CN110795830B - 一种飞机线束自动化设计方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种飞机线束自动化设计方法，所述方法包括：建立飞机线束设计顶层设计规范，定义设计准则和约束原则，形成飞机线束自动化设计约束参数；结合所述飞机线束自动化设计约束参数，对通用Capital软件进行定制化顶层定义，设置飞机线束自动化设计项目管理参数和设计风格参数；利用Capital软件，采用已有的飞机拓扑设计约束参数，针对所述飞机拓扑图和所述飞机线路图进行拓扑交互设计，生成线束模型；利用已有三维模型设计参数，结合飞机线束自动化设计准则和飞机线束Capital库文件，对所述线束模型进行修模和参数标注，形成飞机线束图。
Description
技术领域
本发明涉及飞机线束设计，尤其涉及一种基于Capital软件的飞机线束自动化设计方法。
背景技术
从系统工程的角度，飞机的线束设计是一个涉及多个专业协调配合的工作。从最初的电气系统方案设计到进一步详细的电气设计、试验、分析和验证，直至图样设计和编制生产文件，整个系统设计流程比较复杂，工作量较大。随着多电飞机或全电飞机的发展趋势，飞机上用电设备急剧增加，电气系统越来越复杂，型号项目对研制周期、进度、经费要求也越来越高。这一发展趋势迫切要求设计人员改进线束设计流程和手段，建设系统的飞机线束自动化设计方法以缩短型号项目研制周期，节省人力资源等成本。我国在电气线束自动化设计应用方面起步较晚，各厂所在理论和技术两方面虽有一定的积累，但总体水平参差不齐，有的厂所的线束设计受设计思想、软硬件条件等多方面因素制约，在二维设计与三维设计、设计与仿真层面上存在脱节问题，限制了设计效率和质量的提高。为此，极有必要提出一种飞机线束自动化设计方法，使其能够针对大量电气数据进行有效整合并通过与线路图的拓扑交互生成飞机线束图。
发明内容
本发明的目的是：提出一种基于Capital软件的飞机线束自动化设计方法，使得飞机设计人员可以针对大量电气数据进行有效整合，并通过与线路图的拓扑交互生成飞机线束图，从而系统规划飞机线束自动化设计流程。
本申请提供一种基于Capital软件的飞机线束自动化设计方法，所述方法包括：
建立飞机线束设计顶层设计规范，定义设计准则和约束原则，形成飞机线束自动化设计约束参数；
结合飞机线束自动化设计约束参数，对通用Capital软件进行定制化顶层定义，设置飞机线束自动化设计项目管理参数和设计风格参数；
利用已有的飞机线束设计所涉及部件的电气属性和物理参数信息，创建飞机线束Capital库文件，设置飞机线束自动化设计所需图形符号、元器件信息、设备信息、材料信息，形成飞机符号库、元器件基础库、设备基础库、材料基础库；
根据预先设计的飞机系统EICD，利用符号库、元器件库、设备库、材料库，在Capital软件中创建飞机线路图；
在Capital软件中建立飞机拓扑设计外形模型,利用总体布置参数信息，在飞机外形模型中增加设备布置信息，进行拓扑连接，形成飞机拓扑模型；
利用飞机线束自动化设计约束参数，对所述飞机拓扑模型设置boundle路径及电气设计约束参数，形成飞机拓扑图；
利用Capital软件，采用已有的飞机拓扑设计约束参数，针对所述飞机拓扑图和线路图进行拓扑交互设计，生成线束模型；
利用已有三维模型设计参数，结合飞机线束自动化设计准则和库文件，对线束模型进行修模和参数标注，形成飞机线束图。
优选的，所述方法还包括：
设置飞机线束自动化设计准则和约束原则，利用飞机线束拓扑模型对所述飞机加载线路图数据，进行关联设计后完成拓扑布线，形成布线状态下的拓扑图；
对所述飞机创建线束设计，并为飞机线束设计创建buildlist，结合所述定制化软件设置，定义变更策略，自动生成飞机线束模型；
结合飞机线束自动化设计准则和库文件，对线束模型进行修模和参数标注，形成飞机线束图。
所述方法还包括：
采用通用的Capital软件作为设计工具，用于飞机线束设计时所涉及的库文件、线路图、拓扑图、线束图的过程设计及结果输出。
优选的，所述飞机线束自动化设计约束参数包括隔离参数、分离面信息、拓扑准则、逻辑规则、命名原则、分束原则、布线策略、工艺参数。
优选的，所述飞机项目管理参数和设计风格参数包括项目图纸结构树的定义与创建、图纸风格定义与设置、用户权限定义与设置。
优选的，所述飞机线束部件的电气属性信息和物理参数信息包括(但不限于)：密度/重量、供应商、芯线内部结构(多芯线类)、材料类型、外径、壁厚(套管类)。
优选的，所述库文件设计包括模型检查，包括完整性检查、规范性检查、准确性检查。
优选的，所述飞机系统EICD包括组成各飞机系统的电气设备之间的电气接口信息，技术特性及原理说明。
优选的，所述飞机线路图设计包括完成后的DRC检查，DRC检查包括外观检查、连接性检查、一致性检查、零件库一致性检查、逻辑规则检查、命名检查。
所述飞机元器件基础库、设备基础库、材料基础库包括设备、连接器、后附件、导线、多芯线、死接头、套管、热缩管、端子、其他。
本发明的优点是：本发明提出的基于Capital软件的飞机线束自动化设计方法具有飞机线束自动化设计准则和约束原则，和通过线路图进行拓扑交互的策略。飞机设计人员能够利用此方法准确定义飞机线束自动化设计约束参数和进行快速拓扑交互设计，从而自动生成飞机线束模型。
附图说明
图1是基于Capital软件的飞机线束自动化设计流程图；
图2是飞机线束自动化设计的输入输出见图。
具体实施方式
本发明提出一种基于Capital软件的飞机线束自动化设计方法，见图1，其特征在于：建立飞机线束设计顶层规范，定义设计准则和约束原则，形成飞机线束自动化设计约束参数；结合飞机线束自动化设计约束参数，对通用Capital软件进行定制化顶层定义，设置飞机线束自动化设计项目管理参数和设计风格参数；利用已有的飞机线束设计所涉及部件的电气属性和物理参数信息，创建飞机线束Capital库文件，设置飞机线束自动化设计所需图形符号、元器件信息、设备信息、材料信息，形成飞机符号库、元器件基础库、设备基础库、材料基础库；根据预先设计的飞机系统EICD，利用符号库、元器件库、设备库、材料库，在Capital软件中创建飞机线路图；在Capital软件中建立飞机拓扑设计外形模型,利用总体布置参数信息，在飞机外形模型中增加设备布置信息，进行拓扑连接，形成飞机拓扑模型；利用飞机线束自动化设计约束参数，对所述飞机拓扑模型设置boundle路径及电气设计约束参数，形成飞机拓扑图；利用Capital软件，采用已有的飞机拓扑设计约束参数，针对所述飞机拓扑图和线路图进行拓扑交互设计，生成线束模型；利用已有三维模型设计参数，结合飞机线束自动化设计准则和库文件，对线束模型进行修模和参数标注，形成飞机线束图。飞机设计人员能够利用此方法准确定义飞机线束自动化设计约束参数和快速拓扑交互设计，从而自动生成飞机线束模型。
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本实例实施的飞机线束自动化设计的技术数据：具有处理大量电气数据的能力，使用库文件信息约2000条，处理飞机系统EICD接口信息约(但不限于)12000条，设计线路图268张，全机拓扑图1张，自动生成线束图468张。
本实例的飞机线束自动化设计的输入输出见图2。
所述飞机线束自动化设计约束参数5的输入包括：适航规章要求1、飞机总体要求2、设计要求3、制造工艺要求4。
所述飞机线束自动化设计约束参数5的输出包括：隔离参数6、分离面信息7、拓扑准则8、逻辑规则9、命名原则10、分束原则11、布线策略12、工艺参数13。
所述飞机项目管理参数和设计风格参数24包括：项目图纸结构树的定义与创建14、图纸风格定义与设置15、用户权限定义与设置16。
本实例采用了一款Capital软件17对飞机系统EICD18进行设计，使用飞机库文件22形成飞机线路图19，拓扑图20在Capital软件中设计后与线路图19交互后生成线束模型21，对线束模型21进行修模和参数标注，形成飞机线束图23。
所述飞机线束图信息包括：是可直接用于飞机线束生产的图纸，图纸原始数据格式为XML，可生成PDF只读图纸，包含线束分支信息、各分支长度信息、接线信息、连接器信息(如有)、端子信息(如有)、特殊加工工艺信息(如有)、模块信息(如有)、保护信息、标识信息、安装信息(如有)等。
飞机线束自动化设计的线路图19的设计，解读飞机系统EICD18，在Capital软件17中的项目图纸结构树的定义与创建14中选择需要进行编辑的线路图19；对线路图19进行线路图设计；飞机线束自动化设计的拓扑图20的设计，借助飞机总体外形参数形成二维设计骨架，结合设备布置信息，对二维设计骨架进行拓扑图设计；为相关线路图19创建Buildlist，对拓扑图20和线路图19进行首次交互设计，以交互数据为基础，根据拓扑图中交互设计参数，在线路图19中添加相关参数；在拓扑图20中加载线路图19，进行在拓扑图中的布线工作，查看布线结果，布线成功后，保持布线状态下的拓扑图20，关闭拓扑图20。创建线束设计，并为该线束设计创建buildlist。进入线束设计，选择自动生成线束选项；自动生成线束模型19以后，利用已有三维模型设计参数，结合飞机线束自动化设计准则和库文件，对线束模型进行修模和参数标注，形成飞机线束图23。
自动生成线束的具体操作如下：
a)选择Configuration标签页；
b)选择Topology Design(由拓扑图生成线束图)；
c)变更策略(Change Policy)选择FULL；
d)拓扑设计名称(Topology Design Name)选择相应拓扑图；
e)线束设计buildlist选择线束图所在buildlist；
f)勾选Available Source Designs和Available Harness Designs中相应拓扑图设计和线束图设计；
g)选择Harness Mapping标签页。
所述线路图设计包括定义设计属性、风格设定、设备编辑、共享设定、规则检查。
所述拓扑图设计包括定义设计模式、添加设计骨架、添加Slot、添加虚拟连接器、添加Bundle、处理Poke-Home Bundle、添加拓扑Inline、添加规则及设计约束、添加布线约束、根据Inline报告进行布线、确认拓扑关系正确。
所述交互设计参数包括规划分离面、确定分离面设计、确定分离面连接器信息。
所述线束模型进行修模和参数标注，包括调整线束以适应设计规则的要求，按需添加套管、衬垫、端子、防波套等对象。
所述由拓扑图生成线束图，一般首次生成线束采用该种方法，如果是在生成线束之后，线路图中某些信息发生变更，可选择由线路图设计生成线束图。
所述变更策略，是在Capital软件的project模块中进行设定，可以根据需要选定变更策略内容，可以选择所有对象的所有属性作为变更策略，也可以选择某一具体对象的部分属性作为变更策略。一般的首次生成线束时应选定所有对象的所有属性作为变更策略；如果是因为某些信息发生变更，此时可以选择发生变更的对象的相应属性作为变更策略。
所述勾选Available Source Designs和Available Harness Designs中相应拓扑图设计和线束图设计，Source Harness中是拓扑图中线束的名称，Target Harness Design是目标线束设计。如果拓扑图中线束名称和线束设计的名称一致，则会自动对应，否则需要手动对应。
Claims (8)
1.一种飞机线束自动化设计方法，其特征在于，所述方法包括：
建立飞机线束设计顶层设计规范，定义设计准则和约束原则，形成飞机线束自动化设计约束参数；
结合所述飞机线束自动化设计约束参数，对通用Capital软件进行定制化顶层定义，设置飞机线束自动化设计项目管理参数和设计风格参数；
利用已有的飞机线束设计所涉及部件的电气属性和物理参数信息，创建飞机线束Capital库文件；
根据预先设计的飞机系统EICD，利用所述飞机线束Capital库文件，在Capital软件中创建飞机线路图；
在Capital软件中建立飞机拓扑设计外形模型,利用总体布置参数信息，在飞机外形模型中增加设备布置信息，进行拓扑连接，形成飞机拓扑模型；
利用飞机线束自动化设计约束参数，对所述飞机拓扑模型设置boundle路径及电气设计约束参数，形成飞机拓扑图；
利用Capital软件，采用已有的飞机拓扑设计约束参数，针对所述飞机拓扑图和所述飞机线路图进行拓扑交互设计，生成线束模型；
利用已有三维模型设计参数，结合飞机线束自动化设计准则和飞机线束Capital库文件，对所述线束模型进行修模和参数标注，形成飞机线束图；
所述创建飞机线束Capital库文件包括：
设置飞机线束自动化设计所需图形符号、元器件信息、设备信息、材料信息，形成飞机符号库、元器件基础库、设备基础库、材料基础库；
所述方法还包括：
设置飞机线束自动化设计准则和约束原则，利用飞机线束拓扑模型对所述飞机加载线路图数据，进行关联设计后完成拓扑布线，形成布线状态下的拓扑图；
对所述飞机创建线束设计，并为飞机线束设计创建buildlist，结合所述定制化软件设置，定义变更策略，自动生成飞机线束模型；
结合飞机线束自动化设计准则和库文件，对线束模型进行修模和参数标注，形成飞机线束图。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞机线束自动化设计约束参数包括隔离参数、分离面信息、拓扑准则、逻辑规则、命名原则、分束原则、布线策略、工艺要求。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞机项目管理参数和设计风格参数包括项目图纸结构树的定义与创建、图纸风格定义与设置、用户权限定义与设置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞机线束部件的电气属性信息和物理参数信息包括：密度、重量、供应商、芯线内部结构、材料类型、外径、壁厚。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述库文件设计包括模型检查，完整性检查、规范性检查、准确性检查。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞机EICD包括组成各飞机系统的电气设备之间的电气接口信息，技术特性及原理说明。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞机线路图设计包括完成后的DRC检查，所述DRC检查包括外观检查、连接性检查、一致性检查、零件库一致性检查、逻辑规则检查、命名检查。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞机元器件基础库、设备基础库、材料基础库均包括设备、连接器、后附件、导线、多芯线、死接头、套管、热缩管、端子。
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