0 引言

    随着国际政治、军事形势快速变化和市场经济的发展，军用产品的研制难度不断增加，研制周期不断缩短，市场需求愈加灵活多变，在短时间内拿出不同配置、不同适装环境的产品是相当困难的。传统的科研方法很难在短期内完成高质量、高可靠性的产品研制。如何在较短的时间周期内研制出高质量的装备就成了现代雷达装备研发的一个瓶颈问题，这就要求一方面要提高方案决策的质量和设计效率，另一方面提高结构设计的手段和能力。

    基于数字样机的雷达结构协同设计平台的开发拟解决当前雷达结构研制中的诸多问题，这包括：

    a．CAD／CAE／CAT工程师缺乏协同集成的工作环境。

    b．详细设计阶段过程缺乏记录。过程无法追溯，难以再现。

    c．PDM 中归档的数据为最终设计数据，缺乏对设计过程数据的记录。

    d．工程师间缺乏协同工作的机制。

    e．缺乏统一的数字样机研发平台。

    1 平台框架

    平台采用了PTC 公司PDM 系统WINDCHIILL作为软件系统的流程平台，并在此平台下采用GATEWAY 接口连接产品数据库Pro／intralink。平台的主要功能采用VC+ + 和Pro／Toolkit作为开发工具在Pro／intralink的底层进行开发。平台的雷达产品模型数据均存储在Pro／intralink下的Oracle数据库中。产品的设计过程在Pro／intralink的工作区中进行。外围的仿真和试验软件通过CADWorks实现设计模型的转换，并通过定制的流程和角色进行数据的实时传递。

    平台中集成了多种设计工具，按照工作模式可以将这些工具分为前台工作模式和后台工作模式。前台工作模式的设计软件包括Pro／E，AmoCAD，ANSYS，ADAMS，Hypermesh，Delmia，Division和Flotherm 等；而后台工作模式的软件有Cadfix，CADworks和CAEView等。前台工作模式软件需要随设计平台的客户端软件一同安装在设计师的本地计算机上；而后台工作模式软件将安装在数据转换服务器上。平台的软件构成如图1所示。

    图1 平台的软件构成

    为了实现平台对应用软件的管理，所有的前台工作模式软件将通过平台的软件管理器注册到设计系统中，并使各软件与自身的文件类型相关联，设计平台根据设计流程自动启动各设计程序。设计程序所产生的设计文件都将统一放置在平台的工作空间中进行存储。对于后台工作模式，系统将按照设计流程通过触发器自动启动后台应用程序。后台应用程序按照系统提供的任务列表逐个自动完成相应任务后，通过回叫系统，将任务结果发送回流程之中，并按照预定流程发送给相应的设计伙伴。

    2 关键技术

    平台在开发过程中攻克了多项关键技术，包括集成建模技术、协同机制和协同仿真等技术。

    2．1 雷达结构集成建模技术

    目前，对于多系统集成建模的研究，虽然西方学者已经开展了一定的研究，并取得了一些理论研究成果，例如采用Mmodelic的集成建模语言和美国ITI公司提出的LIMM 连接主模型技术等。但是，这些理论目前缺乏工程应用和推广的条件。多系统集成建模的主要障碍表现在领域异构和数据异构，其中，领域异构性是指学科领域的不同而导致的模型的差异性；而数据的异构性是指在同一领域内由于采用的工具不同而导致的数据格式的差异性。

    平台的数据异构性主要体现在领域异构上，本项目采用了核心模型和派生模型来实现雷达结构集成建模。在技术上，以包含结构、材料和尺寸等基本信息构成数字样机的核心模型，然后根据数字样机的不同应用，产生例如设计模型、仿真模型、VR模型和试验模型等不同视图的派生模型。在由核心模型向派生模型的转化过程中，主要借助在专业接口软件CADfix和Pro／interface基础上二次开发的数据转换程序CADWorks来实现。该程序根据不同模型的转换采用不同的转换脚本实现。转换脚本定义了数据在转换过程中进行的不同处理措施，例如，模型的修复规则、转换精度的控制、转换格式和版本控制、动态特征过滤控制以及CAE网格类型和精度控制等。