CN114117994B - 一种雷达电子设备结构快速布局方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种雷达电子设备结构快速布局方法，该方法包括：步骤1，利用精益设计平台，根据接收到的雷达设计任务书进行设计指标分解，确定雷达模型装配体中需要装入的元器件；步骤2，在CAD平台中识别元器件的安装面，并根据安装面确定元器件进行接口特征标注的接口特征坐标系，在接口特征坐标系下生成元器件的用户自定义特征UDF；步骤3，待在CAD平台中确定元器件的放置位置后，基于元器件的名称和放置位置，将元器件对应的用户自定义特征UDF添加至雷达模型装配体的零件图；步骤4，当装配体的组成零件被更新时，调整对应的接口特征。通过本申请中的技术方案，解决当前雷达电子设备结构方案排布至详细设计时存在的重复、低效、不规范的问题。

Description

一种雷达电子设备结构快速布局方法

技术领域

本申请涉及雷达的技术领域，具体而言，涉及一种雷达电子设备结构快速布局方法。

背景技术

随着雷达产品需求多样化、复杂化，产品研制周期的缩短和市场竞争的激烈化，迫切要求设计师在短时间周期内研制出满足要求、质量可靠和性能优良的产品。雷达电子设备结构是雷达的重要组成部分，结构设计周期极大影响着雷达整体研制周期。

雷达电子设备结构中，存在许多相同设备进行组合化、模块化排布的情况，如在方舱内部进行不同数量机柜、显控台的排布。设计师在进行方案排布与结构设计时，存在重复、低效、不规范的情况，其主要体现在：

(1)机柜、显控台等设备是标准的，其安装接口也是标准的，然而设计师在方案布局时，安装接口特征及标注均需要重复建立，耗费了大量时间；

(2)当设备安装位置调整时，安装接口无法关联变动，需要手动进行调整，牵连尺寸多、工作量大；

(3)设计师需要手动查询文档，建立标准的接口特征，规范性难以保证，存在引起错误、造成质量损失的风险。

发明内容

本申请的目的在于：解决当前雷达电子设备结构方案排布至详细设计时存在的重复、低效、不规范的问题，使得研发人员的结构设计意图能够快速实现。

本申请的技术方案是：提供了一种雷达电子设备结构快速布局方法，该方法适用于雷达结构研发平台，该方法适用于雷达结构研发平台，雷达结构研发平台至少包括产品数据管理系统平台、CAD平台以及精益设计平台，方法包括：步骤1，利用精益设计平台，根据接收到的雷达设计任务书进行设计指标分解，确定雷达模型装配体中需要装入的元器件，其中，元器件为采购件和/或自制件；步骤2，在CAD平台中识别元器件的安装面，并根据安装面确定元器件进行接口特征标注的接口特征坐标系，在接口特征坐标系下生成元器件的用户自定义特征UDF，其中，用户自定义特征UDF被上传至产品数据管理系统平台；步骤3，待在CAD平台中确定元器件的放置位置后，基于元器件的名称和放置位置，将元器件对应的用户自定义特征UDF添加至雷达模型装配体的零件图；步骤4，当判定雷达模型装配体的组成零件被更新调整时，根据产品数据管理系统平台中存储的更新调整后的零件，在CAD平台中调整元器件对应的接口特征在雷达模型装配体的零件图中的位置。

上述任一项技术方案中，进一步地，步骤2中，在接口特征坐标系下生成元器件的用户自定义特征UDF的过程，具体包括：步骤21，根据元器件的元件信息，在接口特征坐标系下对元器件进行接口特征标注；步骤22，将接口特征坐标系作为定位坐标系，根据标注的接口特征，生成用户自定义特征UDF。

上述任一项技术方案中，进一步地，当元器件为采购件时，步骤2中，在CAD平台中识别元器件的安装面，并根据安装面确定元器件进行接口特征标注的接口特征坐标系的过程，具体包括：确定元器件的安装面，以安装面的中心为原心，建立三维直角坐标系，其中，三维直角坐标系的Z轴正方向为元器件安装后姿态向上的方向，三维直角坐标系的X轴正方向、Y轴正方向与Z轴正方向按照右手坐标系规则设定；将三维直角坐标系作为接口特征坐标系。

上述任一项技术方案中，进一步地，当元器件为自制件时，步骤2中，在CAD平台中识别元器件的安装面，并根据安装面确定元器件进行接口特征标注的接口特征坐标系，具体包括：按照右手坐标系规则设定，建立三维直角坐标系，其中，X轴和Y轴所构成的基准面为元器件的安装面，Z轴正方向为元器件安装后姿态向上的方向；将三维直角坐标系作为接口特征坐标系。

上述任一项技术方案中，进一步地，方法还包括：确定元器件的名称、用户自定义特征UDF以及元器件的图形之间的对应关系。

本申请的有益效果是：

本申请中的技术方案，面向雷达电子设备结构设计中的元器件提出了一种结构快速布局的方法，将原先广泛存在于技术文档的接口信息，通过数字化手段归集整合形成接口特征，并结合三维CAD平台上二次开发的交互模块，实现元器件接口特征数据的管理，通过设定统一的接口特征坐标系，在拖动、放置元器件的同时直接生成接口特征与尺寸注释，缩短了约80％的雷达电子设备结构设计元器件排布花费的时间，提升了约60％的整体雷达电子设备结构研发效率，并且提升了模型规范性和可靠性，降低了设计差错，对于提升雷达产品质量具有重大意义。

附图说明

本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请的一个实施例的雷达结构研发平台的框架示意图；

图2是根据本申请的一个实施例的雷达电子设备结构快速布局方法的示意流程图；

图3是根据本申请的一个实施例的交互模块的检索界面的示意图；

图4是根据本申请的一个实施例的采购件的接口特征坐标系的示意图；

图5是根据本申请的一个实施例的自制件的接口特征坐标系的示意图；

图6是根据本申请的一个实施例的接口特征标注的示意图；

图7是根据本申请的一个实施例的配置信息文件的示意图；

图8是根据本申请的一个实施例的交互模块的元器件放置界面的示意图；

图9是根据本申请的一个实施例的元器件放置的示意图；

图10是根据本申请的一个实施例的元器件自动生成特征与注释的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本实施例提供了一种雷达电子设备结构快速布局方法，该方法适用于雷达结构研发平台，如图1所示，至少包括产品数据管理系统(PDS)平台、CAD平台以及精益设计平台，其中，采用CAD软件Creo作为实现精益设计平台的基础，并采用基于Windchill开发的产品数据管理系统(PDM)平台和CAD平台，总体通过精益设计平台为各个分平台下发技术指标、提供设计输入，研发人员通过CAD平台形成雷达设计方案、完成相关设计，通过PDM平台进行数据交换与研发数据管理。

CAD平台至少包括基础建模模块和交互模块，其中，基础建模模块为本方法提供数据支撑，基础建模模块中收录了供应链中各种模型的接口信息(尺寸、材质、性能要求等)、配置文件、示意图片。现有方法中，接口信息通常以文档为载体，需设计人员阅读、理解后，参照文档手动完成接口特征的建模，并参照文档进行尺寸标注。在本实施例中，以数字化手段作为载体，基于接口信息搭建接口特征并存储在基础建模模块中，作为用户自定义特征，方便后续快速调用特征及尺寸。

交互模块为本方法提供用户界面及数据接口，是基于当前CAD平台二次开发的。通过该交互模块，可在装配子模型时，同时放置已配置好的接口特征，并实现接口特征与模型随动。本实施例考虑到用户使用便捷，交互模块中也包含模糊搜索、名称查询、代号查看等功能。

常见雷达电子设备结构上需要布局的元器件有：电子元器件、液冷管路结构件、机柜、显控台等。现以在雷达电子设备结构中广泛应用的某液冷水接头为例，每次进行雷达电子设备设计时，均需手动重复建立该液冷水接头及其安装特征、注释，应用本方法可自动生成特征及注释，且随零件位置变动自动更新。

需要说明的是，本实施例中的元器件可以为采购件，也可以为自制件，还可以为采购件和自制件，其中，采购件的接口信息为已知信息，自制件的接口信息为需要设计人员进行设计的元器件参数。特别的，采购件可以为标准件，可也为非标准件。

如图2所示，本实施例以该液冷水接头为例，对雷达电子设备结构快速布局方法进行描述，该方法包括：

步骤1，利用精益设计平台，根据接收到的雷达设计任务书进行设计指标分解，确定雷达模型装配体中需要装入的元器件，其中，元器件为采购件和/或自制件；

具体的，精益平台收到雷达设计任务书，进行设计指标分解，并下达设计任务，雷达设计任务书表明在雷达模型装配体中需要装入的元器件，其中，在确定雷达模型装配体中需要装入的元器件时，可以通过智能算法，如LSTM长短期记忆人工神经网络，对雷达设计任务书中的元器件名称进行自动识别、归类。需要说明的是，本实施例对智能算法的实现方式并不限定。

之后，在精益设计平台(Creo三维设计平台)上调出CAD平台的交互界面，通过交互界面的软件检索功能，在CAD平台的基础建模模块中搜得该元器件，如图3所示，其中，基础建模模块中存储有“模型-用户自定义特征-示意图”一一对应的数据，该基础建模模块中各元器件的用户自定义特征(接口特征)建立的过程如下：

具体的，整理现存的大量元器件模型(包括采购件、自制件等)的安装接口，参考各元器件模型对应的器件资料文档，建立起包含安装接口信息、标注的接口特征，作为用户自定义特征UDF。

步骤2，在CAD平台中识别元器件的安装面，并根据安装面确定元器件进行接口特征标注的接口特征坐标系，在接口特征坐标系下生成元器件的用户自定义特征UDF，其中，用户自定义特征UDF被上传至产品数据管理系统平台；

具体的，对于任一种元器件，其类型可以为采购件和自制件，对于采购件而言，确定元器件的接口特征坐标系时，首先，确定元器件的安装面，以安装面的中心为原心，建立三维直角坐标系，其中，三维直角坐标系的Z轴正方向为元件安装后姿态向上的方向，三维直角坐标系的X轴正方向、Y轴正方向与Z轴正方向按照右手坐标系规则设定；然后，即可将三维直角坐标系作为接口特征坐标系。

对于上述平台而言，如图4所示，其中，401为该液冷水接头，402为对应的管道。为了配合接口特征的自动装配，需要对PDM系统中的元器件添加一个名称为“接口特征坐标系”的坐标系，坐标系位置要求为安装面的中心位置，后续与接口特征坐标系装配后，确保接口特征可以正确放置，坐标系方向要求在Z轴方向上(相对于元器件安装后姿态)，坐标系符合下图的右手坐标系要求，坐标系名称必须为“接口特征坐标系”。

对于自制件而言，确定元器件的接口特征坐标系时，首先，按照右手坐标系规则设定，建立三维直角坐标系，其中，X轴和Y轴所构成的基准面为元器件的安装面，Z轴正方向为元器件安装后姿态向上的方向；然后，将三维直角坐标系作为接口特征坐标系。

对于上述平台而言，如图5所示，在三维建模软件中创建一个零件模型，然后创建一个坐标系，创建方法为参照选择原始基准坐标系，将该坐标系名称命名为“接口特征坐标系”，再参照接口特征坐标系，创建3个基准面。以新创建的基准面为参考，参考各元器件模型对应的器件资料文档，建立包含接口特征的模型。这样，这个坐标系就是确定出的接口特征坐标系。

在上述实施例的基础上，本实施例还示出一种在接口特征坐标系下生成元器件的用户自定义特征UDF的过程，具体包括：

步骤21，根据元器件的元件信息，在接口特征坐标系下对元器件进行接口特征标注；

步骤22，将接口特征坐标系作为定位坐标系，根据标注的接口特征，生成用户自定义特征UDF。

具体的，基于上述确定出的接口特征坐标系和元器件的接口信息，在该坐标系下进行尺寸标注，建立接口特征，如图6所示。建立特征后，调用三维设计软件创建用户自定义特征UDF功能，选择上述创建的特征，以“接口特征坐标系”为定位坐标系。创建完成后，上传用户自定义特征UDF至PDM系统指定目录，并在服务器端将其与元器件关联对应。

需要说明的是，对于后续系统内新增的元器件模型，同样为其建立用户自定义特征。将所有的用户自定义特征放置到PDS服务器指定位置进行管理。

具体的，对于雷达电子设备，基础建模模块中应当包含：电子元器件、液冷管路结构零件等采购类型的元器件以及对应的安装接口特征和标注数据，也应包含：机柜、显控台等自制类型的设备元器件以及对应的安装接口特征和标注数据。对于每个元器件，本方法建立了一一对应的示意图及代号信息，便于用户精准快速识别所需安装的元器件。

进一步的，为便于软件读取、管理所有用户自定义特征，每个元器件都需要创建一个对应的xml格式的配置信息文件。

本实施例中还涉及了一种确定元器件的名称、用户自定义特征UDF以及元器件的图形之间的对应关系的过程，该过程可以通过收集元器件工具实现，对元器件使用该工具，选择安装面、方向参照，可自动输出配置信息文件。在生成的配置信息文件中存储有用户自定义特征UDF文件名、示意图片文件名，即可确定元器件的名称-用户自定义特征UDF-元器件图形的一一对应。

具体的，打开一元器件，选取好所需的约束类型(如匹配、对齐)、元件特征面、用户自定义特征UDF的文件名、元器件物资编码等信息，其中，元件特征面用于作为设置元器件重合、定向或偏距的参照面。通过txt文件生成的方式，将相关信息自动写入到配置信息文件中(包含零件名、参照面ID等)，如图7所示。

步骤3，待在CAD平台中确定元器件的放置位置后，基于元器件的名称和放置位置，将元器件对应的用户自定义特征UDF添加至雷达模型装配体的零件图；

具体的，如图8，进入CAD平台交互模块中的元器件放置界面，找到需要放置的元器件的名称，选择目标位置进行元器件放置，点击确定之后，雷达结构研发平台会自动在PDS平台中检索该元器件，并下载到本地后装入目标位置，如图9所示。

之后，该装配体下的零件图中，基于元器件的名称和放置位置，会自动生成与该元器件匹配的安装特征及注释特征，如图10所示。

本实施例中CAD平台的交互模块，是一种应用toolkit等开发工具在现有三维CAD平台上进行二次开发而成的模块。在该交互模块建立的交互界面中，包括元器件列表清单显示、模糊搜索、接口特征选择、示意图片显示、特征放置等功能，易于用户使用与识别。用户通过该交互模块，放置好元器件之后，交互模块将自动调用特征放置程序，并进行位置识别匹配，使得接口特征也会在零件图中自动生成。

具体的，在用户完成元器件放置后，交互模块或者CAD平台将自动查找该元器件的名称、图形，并识别其中的特定坐标系(通过名称识别)，同时识别“放置”对话框中指定的接口零件，其中，在指定放置平面时，默认放置平面归属零件为接口零件，可手动修改；之后，激活该接口零件，以便保证放置的元器件的接口特征在该接口零件中生成；然后根据“放置”对话框中指定的接口特征的名称，在配置信息文件中查找对应的唯一用户自定义特征UDF文件，以识别得到元器件的定位坐标系，在激活的接口零件中加入相应的接口特征。

步骤4，当判定雷达模型装配体的组成零件被更新调整时，根据产品数据管理系统平台中存储的更新调整后的零件，在CAD平台中调整元器件对应的接口特征在雷达模型装配体的零件图中的位置。

具体的，元器件位置若产生后续调整，接口特征会自动调整至对应位置。此时，在通过上述快速布局方法完成上述元器件及接口特征放置后，接口特征与元器件中定位坐标系保持放置参考关系，所以在调整元器件位置后，执行模型更新操作，接口特征会查找其参考坐标系的当前位置并以此自动更新特征位置，调整对应位置。

以上结合附图详细说明了本申请的技术方案，本申请提出了一种雷达电子设备结构快速布局方法，该方法适用于雷达结构研发平台，雷达结构研发平台至少包括产品数据管理系统平台、CAD平台以及精益设计平台，方法包括：步骤1，利用精益设计平台，根据接收到的雷达设计任务书进行设计指标分解，确定雷达模型装配体中需要装入的元器件，其中，元器件为采购件和/或自制件；步骤2，在CAD平台中识别元器件的安装面，并根据安装面确定元器件进行接口特征标注的接口特征坐标系，在接口特征坐标系下生成元器件的用户自定义特征UDF，其中，用户自定义特征UDF被上传至产品数据管理系统平台；步骤3，待在CAD平台中确定元器件的放置位置后，基于元器件的名称和放置位置，将元器件对应的用户自定义特征UDF添加至雷达模型装配体的零件图；步骤4，当判定雷达模型装配体的组成零件被更新调整时，根据产品数据管理系统平台中存储的更新调整后的零件，在CAD平台中调整元器件对应的接口特征在雷达模型装配体的零件图中的位置。通过本申请中的技术方案，解决当前雷达电子设备结构方案排布至详细设计时存在的重复、低效、不规范的问题，使得研发人员的结构设计意图能够快速实现。

本申请中的步骤可根据实际需求进行顺序调整、合并和删减。

本申请装置中的单元可根据实际需求进行合并、划分和删减。

尽管参考附图详地公开了本申请，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本申请的应用。本申请的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本申请保护范围和精神的情况下针对发明所作的各种变型、改型及等效方案。

Claims (5)

1.一种雷达电子设备结构快速布局方法，其特征在于，该方法适用于雷达结构研发平台，所述雷达结构研发平台至少包括产品数据管理系统平台、CAD平台以及精益设计平台，所述方法包括：

步骤1，利用所述精益设计平台，根据接收到的雷达设计任务书进行设计指标分解，确定雷达模型装配体中需要装入的元器件，其中，所述元器件为采购件和/或自制件；

步骤2，在所述CAD平台中识别所述元器件的安装面，并根据所述安装面确定所述元器件进行接口特征标注的接口特征坐标系，在所述接口特征坐标系下生成所述元器件的用户自定义特征UDF，其中，所述用户自定义特征UDF被上传至所述产品数据管理系统平台；

步骤3，待在所述CAD平台中确定所述元器件的放置位置后，基于所述元器件的名称和放置位置，将所述元器件对应的用户自定义特征UDF添加至所述雷达模型装配体的零件图；

步骤4，当判定所述雷达模型装配体的组成零件被更新调整时，根据所述产品数据管理系统平台中存储的更新调整后的所述零件，在所述CAD平台中调整所述元器件对应的接口特征在所述雷达模型装配体的零件图中的位置。

2.如权利要求1所述的雷达电子设备结构快速布局方法，其特征在于，所述步骤2中，在所述接口特征坐标系下生成所述元器件的用户自定义特征UDF的过程，具体包括：

步骤21，根据所述元器件的元件信息，在所述接口特征坐标系下对所述元器件进行接口特征标注；

步骤22，将所述接口特征坐标系作为定位坐标系，根据标注的所述接口特征，生成所述用户自定义特征UDF。

3.如权利要求1所述的雷达电子设备结构快速布局方法，其特征在于，当所述元器件为所述采购件时，所述步骤2中，在所述CAD平台中识别所述元器件的安装面，并根据所述安装面确定所述元器件进行接口特征标注的接口特征坐标系的过程，具体包括：

确定所述元器件的所述安装面，以所述安装面的中心为原心，建立三维直角坐标系，其中，所述三维直角坐标系的Z轴正方向为所述元器件安装后姿态向上的方向，所述三维直角坐标系的X轴正方向、Y轴正方向与所述Z轴正方向按照右手坐标系规则设定；

将所述三维直角坐标系作为所述接口特征坐标系。

4.如权利要求1所述的雷达电子设备结构快速布局方法，其特征在于，当所述元器件为所述自制件时，所述步骤2中，在所述CAD平台中识别所述元器件的安装面，并根据所述安装面确定所述元器件进行接口特征标注的接口特征坐标系，具体包括：

按照右手坐标系规则设定，建立三维直角坐标系，其中，X轴和Y轴所构成的基准面为所述元器件的所述安装面，所述Z轴正方向为所述元器件安装后姿态向上的方向；

将所述三维直角坐标系作为所述接口特征坐标系。

5.如权利要求1至4中任一项所述的雷达电子设备结构快速布局方法，其特征在于，所述方法还包括：确定所述元器件的名称、所述用户自定义特征UDF以及所述元器件的图形之间的对应关系。

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