彈上電纜網(wǎng)自動(dòng)布線仿真與優(yōu)化.pdf

1、當(dāng)今各國(guó)之間的戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，國(guó)內(nèi)和國(guó)際的嚴(yán)峻形勢(shì)對(duì)我國(guó)國(guó)防能力建設(shè)提出了更高的要求。未來戰(zhàn)爭(zhēng)將呈現(xiàn)空間對(duì)抗、體系對(duì)抗、非接觸對(duì)抗等特點(diǎn)，機(jī)動(dòng)靈活、快速反應(yīng)的武器裝備成為未來戰(zhàn)場(chǎng)的必備要素，這使得導(dǎo)彈武器趨于功能性強(qiáng)、集成化水平高、整體輕型化和小型化方向發(fā)展，導(dǎo)致彈體結(jié)構(gòu)和彈上電纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)均呈現(xiàn)集成復(fù)雜化發(fā)展趨勢(shì)，這對(duì)彈上電纜網(wǎng)的設(shè)計(jì)和制造帶來了難度。同時(shí)，隨著導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的發(fā)展，新型號(hào)導(dǎo)彈的研制階段狀態(tài)轉(zhuǎn)換頻率加快，周期逐漸縮短，使得

2、彈上電纜網(wǎng)的設(shè)計(jì)、制造和裝配各個(gè)環(huán)節(jié)都面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。
　　彈上電纜網(wǎng)系統(tǒng)是導(dǎo)彈的“神經(jīng)和血管”，保障著電能、電信號(hào)的傳輸，在整個(gè)導(dǎo)彈功能實(shí)現(xiàn)上起著重要作用。然而，如今彈上電纜網(wǎng)的設(shè)計(jì)、制造和裝配仍采用較為落后的基于模裝試驗(yàn)的串行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)初期以滿足功能為主，對(duì)電纜網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)考慮不夠全面，其外形結(jié)構(gòu)參數(shù)的修改主要依賴后期對(duì)試驗(yàn)樣件的現(xiàn)場(chǎng)模裝過程，這不僅不符合制造行業(yè)現(xiàn)如今面向制造和裝配的整體設(shè)計(jì)趨勢(shì)，導(dǎo)致彈上電纜網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計(jì)缺乏合理性和實(shí)用性，同時(shí)，串行設(shè)計(jì)模式無形中增加了導(dǎo)彈的研制周期和成本，不滿足如今導(dǎo)彈制造需求。
　　針對(duì)研制型號(hào)彈上電纜網(wǎng)設(shè)計(jì)、制造、裝配過程中出現(xiàn)的問題，本文研究了基于整機(jī)的彈上電纜網(wǎng)自動(dòng)布線技術(shù)，討論了電纜網(wǎng)模型創(chuàng)建方法，采用三次 B樣條曲線進(jìn)行電纜網(wǎng)柔性結(jié)構(gòu)建模；運(yùn)用網(wǎng)格迷宮算法進(jìn)行電纜的自動(dòng)布線設(shè)計(jì)，將布線流程加以優(yōu)化；采用逆運(yùn)動(dòng)學(xué)法進(jìn)行電纜網(wǎng)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，將布線結(jié)果進(jìn)行仿真驗(yàn)證，并將研究理論分別運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)例

4、驗(yàn)證。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、研究了電纜網(wǎng)整機(jī)布線技術(shù)，討論了電纜三維建模方法和信息模型的內(nèi)容，分析了整機(jī)布線時(shí)的電纜敷設(shè)原則和特點(diǎn)，對(duì)某型號(hào)導(dǎo)彈電子艙艙段整機(jī)布線的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
　　2、研究了電纜網(wǎng)的整機(jī)自動(dòng)布線技術(shù)，討論了敷設(shè)空間模型的預(yù)處理方法，將可敷設(shè)空間進(jìn)行三級(jí)網(wǎng)格劃分，通過建立全局坐標(biāo)系實(shí)現(xiàn)敷設(shè)路徑的選取，討論了電纜布線規(guī)則的約束模型，并運(yùn)用迷宮算法進(jìn)行彈上電纜網(wǎng)的自動(dòng)布線設(shè)計(jì)。