[发明专利]一种航天器热控产品的三维快速建模方法

说明书

本发明涉及一种航天器热控产品的三维快速建模方法，首先应用参数化建模方法，建立加热器通用模板；其次编辑模板中的尺寸变量可快速创建不同类型的加热器模型，采用按坐标系装配的方法，根据具体安装位置及安装面轮廓类型，自动创建安装坐标系、折弯加热器，将加热器与安装面自动的完全贴合装配；最后，创建回路骨架模型，定义加热器之间的逻辑连接关系、计算加热器的阻值及功率，批量重命名加热器并设置加热器的图号参数。本发明快速将热控产品的全部设计要素反映到三维模型上，建立热控产品的全息三维模型，使热控设计过程简单化、设计结果直观化，减少设计人员跟产，大幅度提升航天器热控产品设计效率。

技术领域

本发明属于航天器热控系统技术领域，涉及一种航天器热控产品的三维快速建模方法。

背景技术

基于三维模型的数字化设计已在国内应用近20余年，目前航天器结构部组件已实现全三维的数字化设计，应用现有的主流三维设计软件设计航天器热控产品操作复杂、工作量大，仍以二维设计为主，基于Pro/E的三维快速设计方面尚未见诸报道。

航天遥感器作为航天器的载荷子系统，由于其实现的功能性能等指标要求，结构外形较复杂，加热器多安装于比较关键的结构表面，由于这些表面多为曲面、空间布局复杂，且加热器的种类多、规模大，虽然Pro/E标准功能可以实现加热器曲面装配，但操作过于繁琐、效率低下；此外，热控回路设计、回路阻值计算不能在Pro/E中表达，因此遥感器热控产品设计仍使用传统的二维出图方式。这一定程度上限制了遥感器热控产品的研制效率，对遥感器整机的研制周期带来一定程度的影响，随着遥感器产品复杂度越来越高、研制周期越来越短的要求，热控产品的全三维设计技术势在必行。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种航天器热控产品的三维快速建模方法,实现依据模板快速生成各类几何外形的加热器模型并自动装配到各类结构表面，实现基于模型的热控回路设计、阻值功率自动计算，快速建立热控产品的全息模型，解决遥感器热控产品三维建模操作复杂、效率低下、准确性不高的问题，提高热控产品设计的综合效率。

本发明解决技术的方案是：

一种航天器热控产品的三维快速建模方法，具体步骤包括：

(1)建立航天器结构模型，将结构模型进行收缩包络处理，形成结构收缩包络模型，结构收缩包络模型表面几何形状包括平面、柱面和穹顶面；

(2)创建航天器热控装配空模型，建立热控骨架模型，将结构收缩包络模型以缺省方式装配到热控装配空模型中，形成初步的热控装配模型；

(3)根据结构收缩包络模型表面几何形状，建立平面、柱面、锥面三种形式加热器模板，在每种模板下，将尺寸变量设置为可变参数；以安装面中心位置为坐标原点，建立X、Y轴位于安装面，Z轴垂直安装面的坐标系；

(4)选择加热器模板，设置尺寸变量，生成不同几何外形的加热器中间模型；在加热器中间模型侧平面建立主备份引线坐标系，其中Z轴指向引线方向，在所创建的引线坐标系位置批量绘制长曲线段，垂直于侧平面并与Z轴重合；

(5)在初步的热控装配模型下，选择不同结构表面，获取所选结构表面几何信息，如果结构表面为平面，在装配位置，创建X、Y轴在结构表面上，Z轴垂直结构表面的坐标系，在平面上利用坐标系重合装配方式自动装配加热器；

如果结构表面为柱面或锥面，获得装配位置到中心轴的距离S以及结构表面与中心轴的夹角θ，将S和θ值分别赋给LY_BENDR和LY_BENDWA两个参数，并设置加热器在结构表面的旋转角度A，生成与结构表面曲率相同的实体加热器，同时在装配位置创建坐标系，其中X、Y轴在结构表面上，Z轴垂直结构表面，在柱面或锥面上利用坐标系重合装配方式自动装配加热器。

(6)重复步骤(3)～(5)直至完成所有加热器模型创建与装配；