航空电气线路互联系统网络架构与布线优化设计研究

摘要

随着科技的发展，飞机的电气化程度越来越高，“电网”也就越来越复杂。遍布其间的各种电缆贯穿全机传输电能和信号，形成一个复杂的集成网络。传统电缆规划设计缺乏整体性，各系统的线路互相孤立，线路走向不合理，布线效率低，无法适应新机型和新系统的设计需求。
　　本文创新性地引入分层次布线和电气网络架构的概念，即在线路布置的初期将电缆主通道抽象成网络架构，用以统领整个电网的分析验证、路径规划、电缆集成过程。具体研究内容包括：根据电气系统内部与外部的隔离要求来创建三维网络架构的方法，将布线规则纳入网络架构；基于网络架构展开特定风险分析和优化网络架构的方法，直观体现外部风险对电气系统的影响；基于网络架构自动布线的方法，运用A*算法将电气回路根据其功能类型自动敷设到预设的电缆通道；基于网络架构集成电缆的方法，打断电路后将相同路径的兼容线路半自动化地归结。
　　本文以一体化设计理念，依托三维仿真技术和CATIA二次开发，有效验证了架设电气线路网络架构能有效提高布线的效率、合理性、安全性和自动化程度。

目录

声明

答辩决议书

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 论文的研究背景

1.3 航空电气线路互联系统概述

1.3.1 电缆结构特征

1.3.2 电缆开发流程

1.4 国内外研究现状

1.4.1 航空电气线路互联系统的发展趋势和新挑战

1.4.2 国内现状

1.4.3 国外现状

1.5 课题的研究内容及意义

第二章 电气线路互联系统网络架构设计

2.1 电缆的隔离需求分析

2.2电缆主通道规划

2.3 网络架构设计

2.3.1网络架构定义

2.3.2 网络架构搭建流程

2.4 系统间的可靠性和兼容性分析

2.4.1 系统内的余度要求

2.4.2 系统内的功能要求

2.4.3 网络架构的完善

2.5 本章小结

第三章特定风险分析与网络架构优化

3.1 EWIS外部的特定风险分析

3.2基于特定风险分析的网络架构优化

3.3 发动机转子爆破风险分析

3.4 本章小结

第四章 基于网络架构的电缆布线设计

4.1 基于A*算法的路径规划设计

4.1.1算法规则定义

4.1.2 A*算法原理和步骤

4.1.3 电路规划实例

4.2 航空电缆集成规划

4.2.1 线路分隔分析与实施

4.2.2 电缆集成分析

4.2.3 电缆布局仿真

4.3 本章小结

第五章 总结和展望

5.1 总结

5.2未来展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间承担的科研项目与主要成果