×
20.02.2019
219.016.c157

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОРАДИОИЗДЕЛИЙ В СИСТЕМЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области информационных технологий и может быть использовано при проектировании на компьютере сложных электротехнических изделий. Техническим результатом является сокращение временных и вычислительных ресурсов, затрачиваемых на проектирование электротехнических изделий. Создают трехмерные геометрические модели электрорадиоизделий в системе геометрического моделирования способом, не требующим создания дополнительных баз данных. Создают трехмерные геометрические модели электрорадиоизделий в системе геометрического моделирования путем упрощения их математических моделей, тем самым делая их адекватными для проведения расчетов. Используют имеющиеся данные в топологии печатных плат, редакторе моделей и базе данных системы автоматического проектирования печатных плат, на основе которых строят трехмерную геометрическую модель, используя одномерные конечные элементы. 2 ил.

Изобретение относится к области информационных технологий и может быть использовано при проектировании на компьютере сложных электротехнических изделий. Реализация изобретения позволяет резко сократить временные и вычислительные ресурсы, затрачиваемые на проектирование таких изделий.

Известен способ автоматического построения трехмерной геометрической модели (ТГМ) изделия в системе геометрического моделирования (RU 2308763 С2), взятый за прототип, который предоставляет пользователю возможность строить на экране монитора модель изделия и управлять этой моделью, используя клавиатурные команды, комбинации команд мыши/курсора и другие средства ввода. При этом изменения в модели отображаются на экранном изображении модели в тот момент, когда пользователь производит изменения или в ответ на действие пользователя, передающего специальную команду для обновления экранного изображения. Данный метод позволяет осуществлять автоматическое построение ТГМ изделия, используя созданные ранее ТГМ изделий (базовые модели). Для этого задается последовательность необходимых операций, а затем автоматически изменяются ТГМ элементов базовых моделей и ТГМ базовых моделей в соответствии с данными о геометрии изделия. При этом отсутствует необходимость построения ТГМ изделия заново, которая в этом случае строится посредством изменения геометрических параметров базовых моделей. Это позволяет резко ускорить построение ТГМ изделия на основе базовых моделей и сократить затраты на построение ТГМ изделий, если имеются базовые модели, которые могут быть использованы для построения модели изделия.

Данный способ при всех своих достоинствах имеет существенные недостатки:

- при его использовании в процессе проектирования на компьютере осуществляется автоматическое построение ТГМ изделия, используя созданные ранее ТГМ изделий (базовые модели), что делает необходимым создание дополнительной базы данных (БД) базовых моделей, и при переходе к нестандартной конструкции изделий возникает необходимость пополнять БД и отслеживать ее актуальность в течение эксплуатации;

- при его использовании осуществляется автоматическое построение ТГМ несущих элементов конструкции, таких как шкафы, блоки, рамки и т.д. Что же касается электрорадиоизделий (ЭРИ), то использование этого метода позволит автоматически построить их правильными с точки зрения геометрии, но для проведения расчетов такой подход не годится из-за математической сложности получаемых моделей.

Задачей предлагаемого способа автоматического построения ТГМ ЭРИ в системе геометрического моделирования (СГМ) является устранение указанных выше недостатков, а именно

- создание ТГМ ЭРИ в СГМ способом, не требующим наличия дополнительных БД;

- создание ТГМ ЭРИ в СГМ путем упрощения их математических моделей, тем самым делая их адекватными для проведения расчетов.

Согласно изобретению построение ТГМ ЭРИ в СГМ осуществляют с использованием средств задания, выбора и выполнения определенной последовательности операций на основе исходных данных, поступающих из системы автоматизированного проектирования печатных плат САПР ПП. Объем исходных данных для построения формируется на основе файла топологии печатной платы (ТПП), который определяет количество ЭРИ на плате. Каждое ЭРИ содержит ссылки на информацию о своих свойствах и атрибутах, находящуюся в редакторе моделей (РМ) и БД САПР ПП. Затем выполняется автоматическое чтение этой информации по данным ссылкам и выделение числовых данных с помощью средств автоматического чтения/выделения числовых данных (СЧД). Далее на основе считанных/выделенных числовых данных автоматически создается структурированный ряд числовых значений - формат данных (ФД). В случае когда САПР ПП не обеспечивает полного описания ЭРИ, ФД может корректироваться/дополняться недостающей информацией по усмотрению пользователя (корректировка/дополнение по усредненным параметрам может проводиться автоматически). Числовые значения созданного ФД автоматически считываются и преобразуются, с помощью системы преобразования данных (СПД), в формат, доступный СГМ. После этого в СГМ осуществляется автоматическое построение ТГМ ЭРИ.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что для автоматического построения ТГМ ЭРИ в СГМ используются файлы ТПП и данные, содержащиеся в САПР ПП. Для этого задается последовательность необходимых операций. Способ подразумевает создание ТГМ ЭРИ в СГМ на основе одномерных конечных элементов и отсутствие необходимости создания дополнительных БД. При этом не преследуется цель точного геометрического соответствия создаваемых моделей реальным, а строится упрощенная ТГМ ЭРИ, математическое представление которой адекватно проведению анализов (расчетов), что позволяет резко сократить временные и вычислительные ресурсы, затрачиваемые на построение моделей радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Вышесказанное поясняется чертежами, где (Фиг.1) изображена схема функционирования и взаимодействия средств, с помощью которых осуществляется автоматическое построение ТГМ ЭРИ в СГМ; (Фиг.2) изображена последовательность формирования ТГМ ЭРИ. Описываемые (Фиг.1) средства являются программами, поэтому называются также программными модулями. На приведенной схеме использованы следующие обозначения:

1 - система автоматизированного проектирования печатных плат (САПР ПП);

2 - база данных системы автоматизированного проектирования печатных плат (БД САПР ПП);

3 - редактор моделей (РМ);

4 - топология печатной платы (ТПП);

5 - система выборки данных (СВД);

6 - система чтения/выделения числовых данных (СЧД);

7 - формат данных (ФД);

8 - система преобразования данных (СПД);

9 - система геометрического моделирования (СГМ).

Под системой автоматизированного проектирования печатных плат понимается программный модуль (программа), в которой создается конструкторская документация (КД) в части разработки ТПП.

Под базой данных системы автоматизированного проектирования печатных плат понимается база данных ЭРИ, используемых при создании КД в части разработки ТПП, которая содержит подробную информацию о каждом ЭРИ.

Под редактором моделей понимается приложение САПР ПП, которое позволяет на основе геометрических размеров ЭРИ создавать модели ЭРИ для формирования ТПП, а также пополнять созданными моделями БД САПР ПП.

Под топологией печатной платы понимается файл, содержащий информацию для изготовления печатной платы, в том числе типы используемых ЭРИ и их размещение.

Под системой выборки данных понимается комплекс программных модулей (программ), который выступает в качестве посредника между САПР ПП, ТПП и СГМ, осуществляющий чтение, формирование, преобразование и передачу данных об ЭРИ.

Под системой чтения/выделения числовых данных понимается программный модуль (программа), которая извлекает числовые данные об ЭРИ, содержащиеся в ТПП, БД САПР ПП, РМ, и структурирует их по категориям значений.

Под форматом данных понимается файл, который в структурированной форме содержит данные об ЭРИ.

Под системой преобразования данных понимается программный модуль (программа), который преобразует данные из ФД в машинный код для СГМ.

Под системой геометрического моделирования понимается программный модуль (программа), предназначенный для создания, экспорта/импорта геометрических моделей исследуемых объектов и проведения над ними различных видов анализов (расчетов).

Автоматическое построение ТГМ ЭРИ в СГМ осуществляется следующим образом. Вначале пользователь выбирает ранее созданный файл ТПП, поз. 4, разработанный в САПР ПП, поз.1, с использованием РМ, поз.3, и БД САПР ПП, поз.2. Файл ТПП, БД САПР ПП, РМ содержат подробное описание параметров каждого ЭРИ:

- файл ТПП содержит информацию об архитектуре создаваемой печатной платы (количество и наименование ЭРИ и их расположение);

- БД САПР ПП содержит персональную информацию о свойствах (главная точка расположения элемента, угол поворота, наименование, количество и размер контактных площадок) и атрибутах (высота, масса, формовка, установка и способ крепления элемента) каждого ЭРИ;

- РМ содержит геометрическое описание каждого ЭРИ относительно главной точки расположения элемента.

Далее с помощью СЧД, поз. 6, происходит извлечение данных об ЭРИ из ТПП, БД САПР ПП и РМ, на основе которых формируется ФД, поз. 7, содержащий извлеченные данные в структурированном виде. Далее с помощью СПД, поз. 8, производится чтение данных из ФД и преобразование их в машинный код, который направляется в СГМ, поз. 9, где на основе этого кода в автоматическом режиме строится упрощенная трехмерная геометрическая модель каждого ЭРИ. Модель представляет собой конструкцию, состоящую из стержневых/балочных элементов (количество элементов равняется количеству выводов, толщина стержневых/балочных элементов выбирается усредненная по толщине выводов всех ЭРИ), берущих начало из координат контактных площадок на ПП, сведенных в одну точку - вершину геометрического центра, расположенную на высоте, равной высоте ЭРИ (Фиг.2). Полученной конструкции присваивается масса ЭРИ. При необходимости конструкции можно присвоить различные характеристики, участвующие в анализах (расчетах), а также отразить способ крепления, смещая вершину геометрического центра либо жестко закрепить ее еще одним стержневым/балочным элементом, опущенным из вершины на плоскость ПП, тем самым смоделировав закрепление ЭРИ. Если информации об ЭРИ недостаточно для автоматического построения ТГМ ЭРИ, то допускается применять усредненные данные для всей конструкции. При наличии в конструкции критичных элементов, требующих особого внимания и точного моделирования, допускается производить их описание самостоятельно с помощью входов - управление ТГМ ЭРИ. Созданные ТГМ ЭРИ в СГМ могут участвовать в различных видах анализов (расчетов) самостоятельно и в составе математической модели всей РЭА.

Управление процессом построения ТГМ ЭРИ в СГМ может осуществляться следующими способами:

- изменением файла ТПП или персональной информации о каждом ЭРИ в БД САПР ПП и РМ (изменение ТГМ ЭРИ в СГМ и его отображения на экране при перезапуске системы);

- корректировкой ФД (изменение ТГМ ЭРИ в СГМ и его отображения на экране в момент произведения изменения или в момент подачи специальной команды для обновления экранного изображения);

- корректировкой самой ТГМ ЭРИ в СГМ (изменение ТГМ ЭРИ в СГМ и его отображения на экране в момент произведения изменения или в момент подачи специальной команды для обновления экранного изображения).

Способ автоматического построения ТГМ ЭРИ в СГМ программно проработан и прошел отладку при проектировании бортовой РЭА космических аппаратов, а также при проведении механического анализа ее геометрических моделей. Практическое применение данного способа позволяет резко сократить временные и вычислительные ресурсы, затрачиваемые на проектирование РЭА, что подтверждает эффективность способа автоматического построения ТГМ ЭРИ в СГМ.

Способ автоматического построения трехмерных геометрических моделей электрорадиоизделий в системе геометрического моделирования, включающий построение пользователем на экране монитора трехмерных геометрических моделей и управление ими, используя клавиатурные команды и комбинации команд мыши/курсора, при котором построение трехмерных геометрических моделей осуществляют с использованием средств задания, выбора и выполнения последовательности операций автоматического построения трехмерных геометрических моделей электрорадиоизделий на основе данных, содержащихся в базе данных системы автоматического построения печатных плат использующихся электрорадиоизделий в топологии печатных плат, затем выполняют автоматическое чтение выбранных данных при помощи системы чтения/выделения данных и преобразование их при помощи системы преобразования данных, выбирают ранее созданную топологию печатных плат, на основе данных, содержащихся в выбранной топологии печатной платы, выполняют чтение данных из редактора моделей и базы данных системы автоматического проектирования печатных плат, выделяют из них числовые данные с помощью системы чтения/выделения данных, на основе выделенных данных создают формат данных, который содержит их в структурированном виде числовых значений, после чего, используя системы преобразования данных, производят преобразование выделенных и структурированных данных в машинный код, на основе которого в системе геометрического моделирования строят трехмерные геометрические модели электрорадиоизделий.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 83 items.
20.04.2014
№216.012.b9ed

Система терморегулирования космического аппарата

Изобретение относится к системам терморегулирования (СТР), главным образом мощных геостационарных телекоммуникационных спутников с длительным сроком эксплуатации. Контур СТР с двухфазным теплоносителем (аммиаком) содержит гидронасос, коллекторы приборных и радиаторных панелей, аккумулятор. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513325
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.06.2014
№216.012.d9d0

Способ управления автономной системой электроснабжения космического аппарата

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения (СЭС) космических аппаратов (КА), с использованием в качестве первичных источников энергии солнечных батарей (СБ), а в качестве накопителей энергии - аккумуляторных батарей (АБ). Техническим результатом заявляемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521538
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.de61

Способ управления многолучевым покрытием зоны обслуживания в спутниковой системе с использованием спутников-ретрансляторов на высокоэллиптической орбите

Изобретение относится к области радиосвязи с применением спутников-ретрансляторов на высокоэллиптических орбитах. Технический результат состоит в повышении эффективности использования бортовой приемопередающей аппаратуры спутника-ретранслятора, участвующей в формировании многолучевого покрытия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522715
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.df0f

Резервированный стабилизатор постоянного тока

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в космических аппаратах для ограничения тока в системе электропитания привода раскрытия панелей солнечных батарей при раскрытии привода до упора. Техническим результатом является повышение надежности стабилизатора постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522889
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3cf

Способ и устройство очистки внутренней поверхности емкости

Изобретение относится к различным областям промышленности, в частности к устройствам для очистки баков высокого давления, предназначенных для хранения рабочей жидкости двигательных блоков или газореактивных двигателей системы коррекции космических аппаратов. Для очистки внутренней поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524109
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.08.2014
№216.012.e6b3

Устройство ввода-вывода

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике, а именно к области обработки аналоговых и дискретных сигналов, и может быть использовано для сопряжения различных вычислительных систем с исполнительными устройствами и датчиками. Техническими результатами являются обеспечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524852
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e6b4

Силовой ключ на мдп-транзисторе

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных коммутационных устройствах. Техническим результатом является повышение надежности. Силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор, резистор, диод и два транзистора p-n-р- и n-р-n-типа, эмиттер транзистора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524853
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.08.2014
№216.012.e8aa

Способ компоновки космического аппарата

Изобретение относится к космической технике, а именно к компоновке космических аппаратов. Ёмкость изготавливают с тремя отверстиями для отвода пара, основное отверстие выполняют с центром, через который проходит центральная ось емкости, параллельная продольной оси спутника, направленная в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525355
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.08.2014
№216.012.ebe3

Многоканальное устройство для измерения температуры

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системе терморегулирования и телеметрии космических аппаратов (КА). Многоканальное устройство для измерения температуры содержит термометры сопротивления (ТС), задающие резисторы (ЗР), общая точка которых соединена с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526195
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.09.2014
№216.012.f3ef

Датчик постоянного тока с развязкой

Изобретение относится к области измерительной техники. Датчик постоянного тока с развязкой содержит измерительный шунт, первый вывод которого подключен к общей шине питания, а второй к нагрузке, операционный усилитель (ОУ), четырехобмоточный трансформатор, первая обмотка которого через первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528270
Дата охранного документа: 10.09.2014
Showing 1-1 of 1 item.
20.04.2023
№223.018.4f09

Двухцелевой транспортный упаковочный комплект для технологического обращения и транспортирования по дорогам общего пользования изделий активной зоны реактора

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к радиационно-защитным контейнерам, предназначенным как для технологического обращения, так и для транспортирования их по дорогам общего пользования. Двухцелевой транспортный упаковочный комплект (ТУК) содержит металлический корпус с ребрами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793228
Дата охранного документа: 30.03.2023
+ добавить свой РИД