[发明专利]航天器电缆三维布线方法

说明书

本发明涉及一种航天器电缆三维布线方法，包括步骤：a.依据航天器上的单机产品形状结构，布设布线系统主通道；b.提取主通道特征位置，创建线缆路径；c.基于无向图，创建布线最优路径算法，获取线缆网络路径的最优路径进行布线。根据本发明的航天器电缆三维布线方法，能够实现最短路径的电缆布线，提高设计效率的同时节省航天器电缆的重量。针对电缆网布线设计过程中影响设计质量和效率的关键环节，形成一套基于智能算法的载人航天器电缆网三维布线设计新方法。

技术领域

本发明涉及航天器设计领域，尤其涉及一种航天器电缆三维布线方法。

背景技术

随着我国航天技术日益发展、航天器的规模和设备数量的增加，新型号电缆网的体系和规模达到前所未有的复杂庞大。同时，随着信息技术的不断发展，工程设计手段也正逐步发生改变，逐渐从机械化重复设计转变为自动化设计，从传统的二维平面设计转变为三维数字化平台设计。电缆作为现代工业产品的重要组成部分，借助于现有三维建模软件，设计效率和正确性可得到显著提高。然而，现有工程三维建模软件系统在电缆设计方面的功能尚未完全成熟，难以满足各企业具有针对性的设计需求，导致电缆三维设计过程仍需要较大工作量，甚至成为生产周期的短板。目前，电缆三维设计的主要问题在于设计过程依赖人工操作过多，缺少布线的顶层设计和规划，且智能布线算法需要二次开发等，所以，亟待开发一种适用于复杂航天器电缆三维布线的自动化技术。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种航天器电缆三维布线方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种航天器电缆三维布线方法，包括以下步骤：

a.依据航天器上的单机产品形状结构，布设布线系统主通道；

b.提取主通道特征位置，创建线缆路径；

c.基于无向图，创建布线最优路径算法，获取线缆网络路径的最优路径进行布线。

根据本发明的一个方面，在布设所述主通道的同时，在航天器舱内与舱外单机产品密集区域集中建立网状的通道结构，单机产品密度相对较低的区域设置辅路径配合走线，同时在建立通道结构时留有充分空间。

根据本发明的一个方面，在所述c步骤中，通过网络接入点转换算法，寻找距离线缆路径起始端和终止端最近的主通道网络路径点作为网络接入点，从而将线缆最优路径问题转化为线缆网络最优路径问题。

根据本发明的一个方面，将线缆网络路径转化为无向图，进而将线缆网络最优路径问题转化为无向图的最优路径问题。

根据本发明的一个方面，遍历无向图的所有路径，以路径长度作为边的权值，以一条路径上所有边的权值之和作为该路径的代价函数值，比较所有连通起始顶点与终止顶点的路径代价函数值，进而获得代价函数值最小的最优路径。

根据本发明的一个方面，在遍历无向图寻找最优路径的过程中，需要判断每条从起始顶点到终止顶点的路径是否与已布线完成线缆的路径之间形成封闭环路，如果存在封闭环路，则舍弃该条路径。

根据本发明的一个方面，无向图的最优路径算法采用路径舍弃算法对自身进行优化，若当前已走过的路径，代价函数值大于当前已知的最优路径代价函数值，则无需遍历后续顶点，直接将此路径舍弃，后退至上一个顶点继续遍历其他未遍历的路径。

根据本发明的一个方面，无向图最优路径算法采用目标方向快速寻路算法对自身进行优化，若当前顶点存在多条可遍历的后续路径，则优先遍历与终止顶点方向一致的后续路径，通过无向图最优路径算法获取到最优路径后，根据无向图与线缆网络之间的关系，进行布线。

根据本发明的航天器电缆三维布线方法，能够实现最短路径的电缆布线，提高设计效率的同时节省航天器电缆的重量。针对电缆网布线设计过程中影响设计质量和效率的关键环节，形成一套基于智能算法的载人航天器电缆网三维布线设计新方法。

附图说明