一种运载火箭的模型技术状态控制方法及系统与流程

1.本技术涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种运载火箭的模型技术状态控制方法及系统。


背景技术：

2.随着商业航天任务的增加和竞争的加剧，高频次、低成本、快速迭代的市场需求对运载火箭研发的提出了新要求。
3.而目前主要依赖基于模型的系统工程(model based system engineering，mbse)对运载火箭进行研发，其在运载火箭设计初期进行多轮次迭代和验证，能够极大的缩减迭代次数和迭代成本，并加速运载火箭的研制进程。
4.但是，mbse中涉及众多模型，模型的技术状态是否受控直接影响运载火箭的设计质量，若mbse中的模型技术状态不受控制，可能会引起运载火箭的架构混乱，进而对运载火箭的设计质量造成致命影响。因此，如何保证模型的技术状态受控，是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种运载火箭的模型技术状态控制方法及系统，以解决或者部分解决模型技术状态不受控的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种运载火箭的模型技术状态控制方法，所述方法包括：
7.创建运载火箭的产品结构树；其中，所述产品结构树中具有位于不同层级的相关节点；
8.在各层级的相关节点中创建待研究对象，以使所述待研究对象和所述相关节点相互对应；
9.根据所述待研究对象在所述产品结构树中的层级进行建模，得到所述待研究对象对应的数字化模型对象；
10.针对所述数字化模型对象创建对应的模型基线版本；其中，所述模型基线版本用于实现所述数字化模型对象的技术状态控制。
11.优选的，所述在各层级的相关节点中创建待研究对象，具体包括：
12.根据相关节点所在层级创建对应的待研究对象；其中，所述待研究对象包括但不限于是：架构模型、指标参数、三维模型、设计文档、研试文档。
13.优选的，所述在各层级的相关节点中创建待研究对象之后，所述方法还包括：
14.根据型号代码、产品设计序号、基本代号代码、顺序码中的一种或者多种编码对所述待研究对象进行编码。
15.优选的，所述根据所述待研究对象在所述产品结构树中的层级进行建模，得到所述待研究对象对应的数字化模型对象，具体包括：
16.将所述待研究对象转化为数字化模型表达，得到所述数字化模型对象。
17.优选的，所述根据所述待研究对象在所述产品结构树中的层级进行建模，得到所述待研究对象对应的数字化模型对象之后，所述方法还包括：
18.根据火箭实际业务确定的针对所述数字化模型对象的审签层级，对所述数字化模型对象进行审签。
19.优选的，所述对所述数字化模型对象进行审签，具体包括：
20.将所述数字化模型对象转化为图片，并在所述图片上进行审签。
21.优选的，所述针对所述数字化模型对象创建对应的模型基线版本之后，所述方法还包括：
22.更改所述数字化模型对象的相关参数，并基于更改后的数字化模型对象创建对应的模型基线版本。
23.本发明公开了一种运载火箭的模型技术状态控制系统，包括：
24.第一创建模块，用于创建运载火箭的产品结构树；其中，所述产品结构树中具有位于不同层级的相关节点；
25.第二创建模块，用于在各层级的相关节点中创建待研究对象，以使所述待研究对象和所述相关节点相互对应；
26.建模模块，用于根据所述待研究对象在所述产品结构树中的层级进行建模，得到所述待研究对象对应的数字化模型对象；
27.第三创建模块，用于针对所述数字化模型对象创建对应的模型基线版本；其中，所述模型基线版本用于实现所述数字化模型对象的技术状态控制。
28.优选的，所述第二创建模块，具体用于根据相关节点所在层级创建对应的待研究对象；其中，所述待研究对象包括但不限于是：架构模型、指标参数、三维模型、设计文档、研试文档。
29.优选的，运载火箭的模型技术状态控制系统还包括：编码模块，用于根据型号代码、产品设计序号、基本代号代码、顺序码中的一种或者多种编码对所述待研究对象进行编码。
30.优选的，所述建模模块，具体用于将所述待研究对象转化为数字化模型表达，得到所述数字化模型对象。
31.优选的，运载火箭的模型技术状态控制系统还包括：审签模块，用于根据火箭实际业务确定的针对所述数字化模型对象的审签层级，对所述数字化模型对象进行审签。
32.优选的，所述审签模块，具体用于将所述数字化模型对象转化为图片，并在所述图片上进行审签。
33.优选的，所述运载火箭的模型技术状态控制系统还包括：变更模块，用于更改所述数字化模型对象的相关参数，并基于更改后的数字化模型对象创建对应的模型基线版本。
34.本发明公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
35.本发明公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。
36.通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：
37.本发明提供了一种运载火箭的模型技术状态控制方法及系统，先创建运载火箭的产品结构树来确定运载火箭的各设计层次，再在产品结构树的各层级的相关节点中创建待研究对象，以完善运载火箭的相关架构，并根据所述待研究对象在所述产品结构树中的层级进行建模，得到所述待研究对象对应的数字化模型对象，再针对所述数字化模型对象创建对应的模型基线版本，以对数字化模型对象的技术状态控制，实现对模型的技术状态的固化和管理，从而有效提升协同效率和设计质量，降低设计的成本。
38.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
39.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
40.图1示出了根据本发明一个实施例的运载火箭的模型技术状态控制方法流程图；
41.图2示出了根据本发明一个实施例的产品结构树的形态示意图；
42.图3示出了根据本发明一个实施例的逻辑架构中的若干待研究对象的示意图；
43.图4示出了根据本发明一个实施例的数字化模型对象的审签示意图；
44.图5示出了根据本发明一个实施例的模型基线版本的示意图；
45.图6示出了根据本发明一个实施例的运载火箭的模型技术状态控制系统的示意图。
具体实施方式
46.为了解决模型技术状态不受控的问题，本发明实施例提供了一种运载火箭的模型技术状态控制方法及系统，先创建运载火箭的产品结构树来确定运载火箭的各设计层次，再在产品结构树的各层级的相关节点中创建待研究对象，以完善运载火箭的相关架构，并根据所述待研究对象在所述产品结构树中的层级进行建模，得到所述待研究对象对应的数字化模型对象，再针对所述数字化模型对象创建对应的模型基线版本，以对数字化模型对象的技术状态控制，实现对模型的技术状态的固化和管理，从而有效提升协同效率和设计质量，降低设计的成本。
47.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
48.本发明实施例提供了一种运载火箭的模型技术状态控制方法，包括下述步骤：
49.步骤101，创建运载火箭的产品结构树。
50.其中，产品结构树将运载火箭研制过程中的任务使用树状结构表示，其为运载火箭研制过程和结果的结构化描述，产品结构树中具有位于不同层级的相关节点。具体来说，产品结构树为树状结构，包含位于不同层级的根节点、中间节点、叶子结点。中间节点从根
节点延伸而出且数量不限，而各中间节点又延伸出数量不限的中间节点或叶子节点。产品结构树的形态请参看图2，其中，根节点为x运载火箭，第一层级的中间节点包括需求管理、系统flp(功能、逻辑、物理)架构设计，需求管理的下一层级的中间节点包括用户需求、系统需求。而用户需求、系统需求由各自延伸出中间节点或叶子节点。系统flp架构设计的下一层级的中间节点包括功能模型、逻辑架构、物理架构，并进行后续延伸。可见，运载火箭的产品结构树能够确定出运载火箭的各设计层次，为运载火箭的研制提供基础。
51.步骤102，在各层级的相关节点中创建待研究对象，以使待研究对象和相关节点相互对应。
52.具体的，待研究对象具体为根据相关节点的需求创建得到的对象，包括但不限于是：架构模型、指标参数、三维模型、设计文档、研试文档。以图2中的用户需求举例，按照用户需求创建相关文档，并和用户需求对应的节点进行关联。
53.而在具体的创建过程中，根据相关节点所在层级创建对应的待研究对象。进一步的，由于上下层级紧密相关，可结合上一层级的相关节点的待研究对象和当前层级的相关节点创建该层级的待研究对象，能够对运载火箭的相关架构进行逐步完善，能够有效提升协同效率并减少设计出错率。
54.进一步的，在各层级的相关节点中创建待研究对象之后，根据型号代码、产品设计序号、基本代号代码、顺序码中的一种或者多种编码对待研究对象进行编码。待研究对象的编码用于帮助规范管理，快速查找，快速识别。例如图3是逻辑架构中的若干待研究对象，每个待研究对象对应一个逻辑步骤，并具有对应的编码。该编码用于快速查找待研究对象，并且在后续的极限版本中可以公开，以便于查找。
55.步骤103，根据待研究对象在产品结构树中的层级进行建模，得到待研究对象对应的数字化模型对象。
56.在建模的过程中，将待研究对象转化为数字化模型表达，即可得到数字化模型对象。在实际应用中，可使用建模工具进行建模，例如按照模型所在层级，应用smw建模工具进行建模，建完的模型保存在对应的产品结构树节点下。
57.由于每个待研究对象都会转换为数字化模型对象，因此运载火箭的数字化模型对象的数量庞大，且数字化模型对象之间的影响呈网状结构影响，若某个数字化模型对象出错，则会影响整个运载火箭的质量。因此，为了避免数字化模型对象出错，在得到数字化模型对象之后，会检测数字化模型对象的一致性和完整性。例如检查所有的功能是否都有相应的架构进行承载，检查所有的功能是否都被实现，所有的功能传递是否都被物理连接实现。
58.在一些可选的实施方式中，还会根据火箭实际业务确定的针对数字化模型对象的审签层级，对数字化模型对象进行审签，以严格控制模型发布。具体来说，按照数字化模型对象所在的层级定义不同的审批流程，并按照该审批流程进行审签。
59.此外，由于数字化模型对象是可视化的，如图4所示。故在审签时，可将数字化模型对象转化为图片，并在图片上进行审签，例如在图片上生成审签意见，以便于对数字化模型对象进行修改。
60.步骤104，针对数字化模型对象创建对应的模型基线版本。
61.具体来说，数字化模型对象的技术状态是数字化模型对象的逻辑组成部分，能够
满足数字化模型的最终使用功能，并被指定为单个实体进行技术状态管理的硬件、软件或其集合体，数字化模型对象的技术状态需以受控方式加以维护。因此，需要针对数字化模型对象创建对应的模型基线版本，模型基线版本用于实现数字化模型对象的技术状态控制。
62.进一步的，模型基线版本是指在数字化模型对象的技术状态的研制过程中某一特定时刻进行固定的版本，模型基线版本既作为运载火箭在研制生产过程中的活动基准，也作为技术状态改变的判定基准。模型基线版本中的模型基线分为：需求基线，功能基线和分配基线。在具体的实施过程中，当数字化模型对象审签通过后即可创建对应的模型基线版本并进行固化。模型基线版本请参看图5所示。
63.由于数字化模型对象的技术状态能够更改，因此，可更改数字化模型对象的相关参数，例如更改数字化模型对象的管理记录，更改数字化模型对象的的分析、更改数字化模型对象的执行过程等。此外，由于模型基线版本能够作为技术状态改变的判定基准。因此，在更改数字化模型对象的技术状态后，可基于更改后的数字化模型对象创建对应的模型基线版本，以使数字化模型对象和模型基线版本相互对应。
64.以上是运载火箭的模型技术状态控制的实施过程，能够实现对模型的技术状态的固化和管理，从而有效提升协同效率和设计质量，降低设计的成本。
65.基于与前述实施例中同样的发明构思，下面的实施例介绍了一种运载火箭的模型技术状态控制系统，参看图6，包括：
66.第一创建模块601，用于创建运载火箭的产品结构树；其中，所述产品结构树中具有位于不同层级的相关节点；
67.第二创建模块602，用于在各层级的相关节点中创建待研究对象，以使所述待研究对象和所述相关节点相互对应；
68.建模模块603，用于根据所述待研究对象在所述产品结构树中的层级进行建模，得到所述待研究对象对应的数字化模型对象；
69.第三创建模块604，用于针对所述数字化模型对象创建对应的模型基线版本；其中，所述模型基线版本用于实现所述数字化模型对象的技术状态控制。
70.在一些可选的实施方式中，所述第二创建模块602，具体用于根据相关节点所在层级创建对应的待研究对象；其中，所述待研究对象包括但不限于是：架构模型、指标参数、三维模型、设计文档、研试文档。
71.在一些可选的实施方式中，运载火箭的模型技术状态控制系统还包括：编码模块，用于根据型号代码、产品设计序号、基本代号代码、顺序码中的一种或者多种编码对所述待研究对象进行编码。
72.在一些可选的实施方式中，所述建模模块603，具体用于将所述待研究对象转化为数字化模型表达，得到所述数字化模型对象。
73.在一些可选的实施方式中，运载火箭的模型技术状态控制系统还包括：审签模块，用于根据火箭实际业务确定的针对所述数字化模型对象的审签层级，对所述数字化模型对象进行审签。
74.在一些可选的实施方式中，所述审签模块，具体用于将所述数字化模型对象转化为图片，并在所述图片上进行审签。
75.在一些可选的实施方式中，所述运载火箭的模型技术状态控制系统还包括：变更
模块，用于更改所述数字化模型对象的相关参数，并基于更改后的数字化模型对象创建对应的模型基线版本。
76.基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文任一所述方法的步骤。
77.基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文任一所述方法的步骤。
78.在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
79.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
80.类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
81.本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
82.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
83.本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的网关、代理服务器、系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的
实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
84.应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。