[发明专利]飞行器舱内设备三维空间布局方法、设备及存储介质

权利要求书

1.一种飞行器舱内设备三维空间布局方法，其特征在于，包括以下步骤：

对每个舱内设备进行参数化处理，得到每个舱内设备的区域数据集，所述区域数据集包括所述舱内设备的质心坐标以及外轮廓所有网格点坐标构成的区域集；

对飞行器舱内布局空间进行参数化处理，得到舱内布局空间的可行域集合；

确定每个所述舱内设备的质心、基准方向变量和转动角度变量的可行域，其中所述基准方向变量和转动角度变量用于确定舱内设备在所述舱内布局空间内的朝向；

设置约束条件，所述约束条件至少包括每个舱内设备的质心坐标属于所述可行域集合、每个舱内设备的区域集是所述可行域集合的子集、两两舱内设备之间的间距在设定范围内；

根据每个所述舱内设备的质心、基准方向变量和转动角度变量的可行域，依次确定每个舱内设备在满足所述约束条件时的布局状态，从而确定所有舱内设备均满足约束条件时的布局状态；

基于所有舱内设备均满足约束条件时的布局状态，计算出所有舱内设备的等效体积；

重复确定所有舱内设备均满足约束条件时的布局状态以及计算出对应的等效体积的步骤，得到所有舱内设备均满足约束条件时的所有布局状态以及所有布局状态下的等效体积；

取等效体积最小时对应的布局状态为所有舱内设备在布局空间的布局方式。

2.根据权利要求1所述的飞行器舱内设备三维空间布局方法，其特征在于，对每个所述舱内设备进行参数化处理，得到每个舱内设备的区域数据集，具体包括：

将每个舱内设备简化为具有连续外轮廓的多面实体；

构建所述多面实体的三维结构模型；

对所述三维结构模型进行网格划分，得到有限元分析模型；

构建第一三维坐标系，得到所述有限元分析模型的每个网格点基于所述第一三维坐标系的坐标，由所述多面实体的质心坐标及外轮廓所有网格点坐标构成的区域集构成对应舱内设备的区域数据集。

3.根据权利要求2所述的飞行器舱内设备三维空间布局方法，其特征在于，在对多面实体的所述三维结构模型进行网格划分时，网格高度的具体计算公式为：

H_i1＝σ_i·PL_i

其中，H_i1为第i个舱内设备对应的多面实体的网格高度；σ_i为第i个舱内设备对应的多面实体的网格比例系数；PL_i为第i个舱内设备对应的多面实体的特征尺寸，所述特征尺寸是指该舱内设备对应的多面实体的最小外接球体的直径，该最小外接球体以舱内设备对应的多面实体的质心为圆点。

4.根据权利要求1所述的飞行器舱内设备三维空间布局方法，其特征在于，所述对飞行器舱内布局空间进行参数化处理，得到舱内布局空间的可行域集合，具体包括：

构建飞行器舱内布局空间的三维结构模型；

对所述三维结构模型进行网格划分，得到有限元分析模型；

构建第二三维坐标系，计算出所述有限元分析模型中每个网格点在所述第二三维坐标系上的坐标值，由所有网格点的坐标值构成所述舱内布局空间的可行域集合；其中，所有网格点是指舱内布局空间轮廓上以及舱内布局空间内的网格点。

5.根据权利要求4所述的飞行器舱内设备三维空间布局方法，其特征在于，在对舱内布局空间的所述三维结构模型进行网格划分时，网格高度的具体计算公式为：

其中，H₂为舱内布局空间的网格高度；OL_min为舱内布局空间的长度、高度、宽度中的最小值；n为舱内设备的数量；ε为舱内布局空间的网格比例系数；PL_ave为所有舱内设备对应的多面实体的特征尺寸的平均值，舱内设备对应的多面实体的特征尺寸是指该舱内设备对应的多面实体的最小外接球体的直径，所述最小外接球体以该舱内设备对应的多面实体的质心为圆点。