一种飞行器设计流程快速构建方法与流程

1.本发明涉及一种飞行器设计流程快速构建方法，属于飞行器总体设计技术领域。


背景技术：

2.飞行器总体方案论证在飞行器系统设计中具有特殊的地位，起着主导、综合与决策的作用。飞行器设计指标的实现、飞行性能的确定都与总体设计直接相关，需要综合分析气动、结构、防热、弹道、控制等各分系统性能，以保证飞行器系统符合指标要求和各分系统之间的协调一致，并使整体性能最优。目前，飞行器总体方案论证需总体、气动、弹道、结构、防热、强度等多个专业进行多轮次迭代和仿真，设计人员通过会议、邮件或电话等方式进行沟通协调，设计效率较低，制约了飞行器总体方案快速设计和论证能力。依托飞行器多学科方案快速设计平台，开展飞行器设计流程快速构建方法研究，可大幅提高飞行器设计流程构建速度、加速总体方案论证过程、提高新型飞行器总体设计水平。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种飞行器设计流程快速构建方法，解决现有飞行器总体方案快速论证手段欠缺、能力不足的问题。
4.本发明的技术解决方案是：一种飞行器设计流程快速构建方法，包括如下步骤：
5.编制飞行器设计流程：通过任务实例化，建立飞行器设计流程的关键任务节点；
6.任务节点功能搭建：通过飞行器设计通用化基本功能组件集成，建立各任务节点详细设计流程，满足设计功能需求；
7.设计飞行器设计流程构建中的控制流和数据流：基于飞行器设计任务需求，建立设计流程中关键任务节点间的逻辑控制及数据传递关系；
8.执行设计流程并监控：对定义完整的飞行器设计流程进行实施，实现对流程的执行、监控、操作；
9.创建设计流程模板：基于顺利完成执行的飞行器设计流程，创建典型设计流程模板，实现流程固化和复用。
10.进一步地，所述编制设计流程包括基于任务模型搭建设计流程和基于流程模板生成设计流程；其中
11.所述基于任务模型搭建设计流程为：从任务模型库中选择需要的设计任务模型并搭建飞行器设计流程，通过参数和属性设置将各任务模型实例化形成任务节点；
12.所述基于流程模板生成设计流程为：从设计流程模块库中选择流程模板，并对模板中各节点参数和属性进行确认或重定义，形成实例化设计任务流程。
13.进一步地，所述控制流包括：
14.串行执行逻辑，通过建立两个任务之间的控制流线明确两个任务的执行先后次序关系；
15.并行执行逻辑，建立两个任务在流程中的并行执行关系；
16.并行流程同步节点，针对并行执行流程，若并行流程后面放置同步节点，则必须所有并行流程都执行完毕，才继续执行后续流程；
17.条件判断执行逻辑，通过定义判断条件，根据执行时的数据进行判断，根据判断结果决定流程的走向，判断节点支持流程的回馈执行，若不满足判断条件，则流程自动退回至指定任务节点；
18.条件分支判断执行逻辑，通过定义判断条件，根据执行时数据进行判断，以确定流程的下游走向，根据条件分支判断节点的自动条件判定结果，确定后续任务节点；
19.人工判断逻辑，在设计流程中，使用系统提供的人工确认任务节点，实现人工参与的下游设计流程走向确定，根据人工判断上游任务结果数据是否满足要求，确定后续任务节点；
20.预定义流程返回，在流程执行过程中，任务审批不通过后，根据编制流程时的设定，决定流程返回到哪个节点。
21.进一步地，所述数据流为飞行器设计流程中各任务间数据传递流程关系。
22.进一步地，所述执行设计流程并监控，包括：根据流程定义的数据与逻辑，在流程驱动的基础上，实现流程的发起、终止、重启、退回、暂停。
23.进一步地，流程监控为用户提供对流程的执行情况及状态进行查看和操作的功能，对于执行过程中的流程，用户可根据不同的权限，对流程进行灵活的修改；任务节点在流程图中的状态包括：编制中、审批中、未接受、进行中、确认中、已完成、已终止，通过不同的图标区别不同的状态。
24.进一步地，所述创建设计流程模板包括：针对典型设计流程，通过流程发布或制作为流程模板，实现设计流程的复用；对于设计师，自定义的流程模板发布在个人工作台面，实现个人常用流程的固化；对于系统管理人员，定义的流程模板发布后将作为系统级的全局流程模板，相应权限的用户均能使用。
25.进一步地，所述任务节点功能搭建包括：针对飞行器设计流程构建过程中产生的实例化任务，采用飞行器设计通用化基本功能组件集成的方式，实现飞行器设计流程任务节点设计能力的快速生成；飞行器设计通用化基本功能组件涵盖飞行器总体设计、气动设计、飞行力学设计、结构设计、强度设计、防热设计。
26.进一步地，所述飞行器设计通用化基本功能组件采用以下几种方式建立：
27.通用集成工具开发：将各专业常用的设计分析工具软件进行封装，形成数学公式、文件解析、命令执行、报告生成的通用化设计工具。
28.设计分析工具集成：对cad、cae等常用设计软件进行接口开发，建立与协同设计环境的交互关系，实现对常用设计分析软件工具的集成调用。
29.一种计算机可读存储介质，所述的计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时实现所述一种飞行器设计流程快速构建方法的步骤。
30.一种飞行器设计流程快速构建设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述的处理器执行所述的计算机程序时实现所述一种飞行器设计流程快速构建方法的步骤。
31.本发明与现有技术相比的优点在于：
32.(1)本发明提出一种飞行器设计流程快速构建方法，适用于惯性、机动、滑翔等多
种类型飞行器总体方案快速设计；
33.(2)本发明提出一种飞行器设计流程快速构建方法，具备总体、气动、弹道、结构、强度、防热等多专业协同设计流程定义功能；
34.(3)本发明提出一种飞行器设计流程快速构建方法，具备总体、气动、弹道、结构、强度、防热等专业内部设计流程定义功能；
35.(4)本发明提出一种飞行器设计流程快速构建方法，基于模块化流程构建方法具有良好的兼容性和扩展性。
附图说明
36.图1为本发明飞行器总体设计流程示意图。
具体实施方式
37.为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本技术技术方案做详细的说明，应当理解本技术实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
38.以下结合说明书附图对本技术实施例所提供的一种飞行器设计流程快速构建方法做进一步详细的说明，具体实现方式可以包括(如图1所示)：将总体、气动、弹道、结构、强度、防热等专业的设计流程、仿真工具、知识经验等进行详细梳理和功能划分，建立惯性、机动、滑翔等多种类型飞行器的设计流程模板库、设计功能模块库、设计/仿真工具库，构建飞行器总体方案设计流程定义操作界面，采用载入已有流程模板、基于现有模板更新，以及新建设计流程等方式，实现飞行器设计流程快速搭建，为总体方案快速论证提供条件。
39.具体的，本发明包括如下步骤：
40.编制飞行器设计流程：通过任务实例化，建立飞行器设计流程的关键任务节点；
41.任务节点功能搭建：通过飞行器设计通用化基本功能组件集成，建立各任务节点详细设计流程，满足设计功能需求；
42.设计飞行器设计流程构建中的控制流和数据流：基于飞行器设计任务需求，建立设计流程中关键任务节点间的逻辑控制及数据传递关系；
43.执行设计流程并监控：对定义完整的飞行器设计流程进行实施，实现对流程的执行、监控、操作；
44.创建设计流程模板：基于顺利完成执行的飞行器设计流程，创建典型设计流程模板，实现流程固化和复用。
45.进一步，所述编制设计流程包括基于任务模型搭建设计流程和基于流程模板生成设计流程；其中所述基于任务模型搭建设计流程为：从任务模型库中选择需要的设计任务模型并搭建飞行器设计流程，通过参数和属性设置将各任务模型实例化形成任务节点；所述基于流程模板生成设计流程为：从设计流程模块库中选择流程模板，并对模板中各节点参数和属性进行确认或重定义，形成实例化设计任务流程。
46.进一步，在一种可能实现的方式中，所述控制流包括：串行执行逻辑，通过建立两个任务之间的控制流线明确两个任务的执行先后次序关系；并行执行逻辑，建立两个任务
在流程中的并行执行关系；并行流程同步节点，针对并行执行流程，若并行流程后面放置同步节点，则必须所有并行流程都执行完毕，才继续执行后续流程；条件判断执行逻辑，通过定义判断条件，根据执行时的数据进行判断，根据判断结果决定流程的走向，判断节点支持流程的回馈执行，若不满足判断条件，则流程自动退回至指定任务节点；条件分支判断执行逻辑，通过定义判断条件，根据执行时数据进行判断，以确定流程的下游走向，根据条件分支判断节点的自动条件判定结果，确定后续任务节点；人工判断逻辑，在设计流程中，使用系统提供的人工确认任务节点，实现人工参与的下游设计流程走向确定，根据人工判断上游任务结果数据是否满足要求，确定后续任务节点；预定义流程返回，在流程执行过程中，任务审批不通过后，根据编制流程时的设定，决定流程返回到哪个节点。
47.在一种可能实现的方式中，所述数据流为飞行器设计流程中各任务间数据传递流程关系。
48.进一步，所述执行设计流程并监控，包括：根据流程定义的数据与逻辑，在流程驱动的基础上，实现流程的发起、终止、重启、退回、暂停。
49.在一种可能实现的方式中，流程监控为用户提供对流程的执行情况及状态进行查看和操作的功能，对于执行过程中的流程，用户可根据不同的权限，对流程进行灵活的修改；任务节点在流程图中的状态包括：编制中、审批中、未接受、进行中、确认中、已完成、已终止，通过不同的图标区别不同的状态。
50.进一步，在一种可能实现的方式中，所述创建设计流程模板包括：针对典型设计流程，通过流程发布或制作为流程模板，实现设计流程的复用；对于设计师，自定义的流程模板发布在个人工作台面，实现个人常用流程的固化；对于系统管理人员，定义的流程模板发布后将作为系统级的全局流程模板，相应权限的用户均能使用。
51.进一步，所述任务节点功能搭建包括：针对飞行器设计流程构建过程中产生的实例化任务，采用飞行器设计通用化基本功能组件集成的方式，实现飞行器设计流程任务节点设计能力的快速生成；飞行器设计通用化基本功能组件涵盖飞行器总体设计、气动设计、飞行力学设计、结构设计、强度设计、防热设计。
52.在本技术实施例所提供的方案中，一种飞行器设计流程快速构建方法包括逻辑定义和数据流定义两部分。其中，逻辑定义主要描述活动间执行的顺序及转移的条件，通过定义流程节点之间的运行控制逻辑来完成；数据流定义主要确定流程节点输入数据和输出数据之间的传递和映射关系，通过数据及互相传递关系定义实现。
53.一种飞行器设计流程快速构建方法主要包括设计流程编制、控制流定义、数据流定义、设计流程模板创建、设计流程执行与监控等内容。具体步骤如下：
54.(1)设计流程编制
55.设计流程编制存在以下几种形式：
56.基于任务模型搭建设计流程：将任务模型拖动到流程图中，自动弹出新建任务窗口，填写表单即可将模板实例化为任务，模板数据绑定到任务数据。
57.基于流程模板生成设计流程：将流程模板拖放到流程图空白处，展开成流程，并将其与当前流程连接，每个节点可以分别设置属性实例化。
58.(2)任务节点设计功能搭建
59.针对飞行器设计流程构建过程中产生的实例化任务，采用飞行器设计通用化基本
功能组件集成的方式，实现飞行器设计流程任务节点设计能力的快速生成。飞行器设计通用化基本功能组件涵盖飞行器总体设计、气动设计、飞行力学设计、结构设计、强度设计、防热设计等多个专业，采用以下几种方式建立：
60.通用集成工具开发：将各专业常用的设计分析工具软件进行封装，形成数学公式、文件解析、命令执行、报告生成等一系列常用操作的通用化设计工具。
61.设计分析工具集成：对cad、cae等常用设计软件进行接口开发，建立与协同设计环境的交互关系，实现对常用设计分析软件工具的集成调用。
62.(3)控制流定义
63.设计流程构建中控制流包括以下类型：
64.串行执行逻辑：通过建立两个任务之间的控制流线明确两个任务的执行先后次序关系，如图1所示，建立了“指标分析”任务与“构型选型”任务之间的串行执行逻辑。
65.并行执行逻辑：建立两个任务在流程中的并行执行关系，如图1所示，“气动设计”任务完成后，有“弹道设计”、“结构初步设计”等多个并行设计任务。
66.并行流程同步节点：针对并行执行流程，若并行流程后面放置同步节点，则必须所有并行流程都执行完毕，才继续执行后续流程。
67.条件判断执行逻辑：通过定义判断条件，根据执行时的数据进行判断，根据判断结果决定流程的走向，判断节点支持流程的回馈执行，若不满足判断条件，则流程自动退回至指定任务节点。
68.条件分支判断执行逻辑：通过定义判断条件，根据执行时数据进行判断，以确定流程的下游走向，根据条件分支判断节点的自动条件判定结果，确定后续任务节点。
69.人工判断逻辑：在设计流程中，使用系统提供的人工确认任务节点，实现人工参与的下游设计流程走向确定，根据人工判断上游任务结果数据是否满足要求，确定后续任务节点。
70.预定义流程返回：在流程执行过程中，任务审批不通过后，可以根据编制流程时的设定，决定流程返回到哪个节点。
71.(4)数据流定义
72.实现飞行器设计流程中各任务间数据传递流程关系的定义。如图1所示，“气动设计”任务执行完成后，需要能够将结果数据“参数化气动外形”自动传递给下游任务“弹道设计”、“结构初步设计”等任务节点，作为其输入数据。
73.(5)设计流程执行与监控
74.根据流程定义的数据与逻辑，在流程驱动的基础上，实现流程的发起、终止、重启、退回、暂停等功能。流程监控为用户提供对流程的执行情况及状态进行查看和操作的功能，对于执行过程中的流程，用户可根据不同的权限，对流程进行灵活的修改。任务节点在流程图中的状态有：编制中、审批中、未接受、进行中、确认中、已完成、已终止，通过不同的图标区别。
75.(6)设计流程模板创建
76.针对典型设计流程，可通过流程发布或制作为流程模板，实现设计流程的复用。对于设计师，自定义的流程模板发布在个人工作台面，实现个人常用流程的固化；对于系统管理人员，定义的流程模板发布后将作为系统级的全局流程模板，相应权限的用户均能使用。
77.本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行图1所述的方法。
78.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
79.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
80.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
81.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
82.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
83.本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。