[发明专利]一种航天器电缆网三维设计方法

权利要求书

1.一种航天器电缆网三维设计方法，包括：

(a)针对构成航天器电缆网的一个线束，按照最短路径准则完成所述线束中一根缆线的布线；

(b)对所述线束中其余缆线依次按照消除多边形封闭环准则、最短路径准则完成布线，由此构成所述线束的第一种布线方案,其中按照消除多边形封闭环准则完成所述线束中其余各缆线的布线包括：

根据航天器电缆网确定网络路径；

根据所述网络路径建立无向图数据结构；

根据待布线缆线的连接关系确定缆线的接入点和接出点；

确定所述无向图中全部可行路径；

判断所有可行路径是否与已布缆线形成多边形封闭环路；

舍弃与已布线线缆路径形成多边形封闭环的路径；

按照最短路径准则完成线束中其余缆线的布线包括：

针对按照消除多边形封闭环准则获得的路径，以所述路径中缆线长度为权值，以一条路径上所有电缆段的权值之和作为该路径的代价函数值；

以所述代价函数值最小的路径作为最优路径，按所述最优路径布线；

(c)在所述线束中选择除步骤(a)中所述缆线以外的一根缆线，重复步骤(a)和步骤(b)，由此构成其他布线方案；

(d)比较步骤(a)至(c)所获得的各布线方案的缆线总长，确定所述线束缆线总长度最短的布线方案，并据此创建缆线网三维实体模型；

(e)识别并消除所述缆线网三维实体模型中的三角形封闭环；

(f)将所述电缆网中的其余线束按照所述步骤(a)-(e)设计确定所述航天器电缆网三维设计方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

步骤(b)中的所述多边形封闭环为：在构成航天器电缆网的一个线束中3根及3根以上缆线中位置邻近的2根缆线中存在重合段，各分叉点之间、长度大于200毫米的缆线段所构成的多边形封闭环路；

步骤(e)中的所述三角形封闭环为：在构成航天器电缆网的一个线束中3根缆线存在重合段，3个分叉点之间、长度等于或小于200毫米的缆线段所构成三角形封闭环路。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)中按照最短路径准则完成所述线束中一根缆线的布线包括：

根据航天器电缆网确定网络路径；

根据所述网络路径建立无向图数据结构；

根据待布线缆线的连接关系确定缆线在网络路径中的接入点和接出点；

确定所述无向图中全部可行路径；

以所述路径中缆线长度为权值，以一条路径上所有电缆段的权值之和作为该路径的代价函数值；

以所述代价函数值最小的路径作为最优路径，按所述最优路径布线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步骤(e)中识别所述缆线网三维实体模型中三角形封闭环包括：

当网络路径中3个分叉点(M1，M2，M3)之间存在两两顺序相连的连接关系(M1-M2，M2-M3，M3-M1)，且两个分叉点之间的距离小于等于200毫米时，构成三角形封闭环；

在所述步骤(e)中消除所述缆线网三维实体模型中三角形封闭环包括：

在依据步骤(d)所获得的三维模型计算网络中分支长度时，以一个替代点(T0)替代所述三角形封闭环的3个分叉点(M1，M2，M3)，同时删除3个分叉点的连接关系并缩小相应的各分叉点之间的连接长度为零。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，与所述3个分叉点(M1，M2，M3)分别相连接的缆线的长度分别增加所述三角形封闭环的边长之和的0.15-0.3倍。