基于DSM的航天器信息建模方法及应用

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1、第21卷第1期航天器工程Vo1．21No．i2012年2月SPACECRAFTENGINEERING83基于DSM的航天器信息建模方法及应用温跃杰赵晟(中国空间技术研究院神舟学院，北京100086)摘要将设计结构矩阵(DSM)技术应用于航天器研制的设计流程建模和信息建模，能够清晰准确地描述航天器各设计活动之间的信息耦合关系。根据航天器设计过程中跨分系统集成和协同设计的具体教学与培训需求，开发了一种基于DSM进行建模的工具软件，可用于建立一个基于设计参数信息的集成设计系统。根据其内在耦合关联关系，可实现各个分系统、各个模块、各个学科的参数信息一致和动态关联更新。

2、关键词航天器；设计结构矩阵；耦合系统；关联关系中图分类号：TP391．7；V57文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2012．01．015MethodandApplicationofDSM—basedSpacecraftParametricModelingWENYuejieZHAOSheng(ShenzhouInstituteofChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100086，China)Abstract：Designstructurematrix(DSM)technologyisap

3、pliedtoprocessmodelingandparametricmodelinginthespacecraftdevelopment，andinthisway，theinterdependenciesamongdifferentactivitiesareclarified．Accordingtothetrainingrequirementsofsubsystemsintegrationandcollaboration，aDSM-basedmodelingtoolisdeveloped，andcanbeusedforthedevelopmentofapar

4、ameter-basedintegrateddesignsystemafterward．Thesystemcanrealizetheparametriccomplianceanddynamicalupdatingacrossthesubsystems，themodulesandthespecialtiesaccordingtotheirinherentcouplingdependencies．Keywords：spacecraft；DSM；coupledsystem；dependency潜在问题，是为产品设计中的过程重组、组织优化提1引言供规划、分析和实施的基

5、础_1]。DSM的概念最早由美国Steward博士在1981年提出，1989年NASA兰设计结构矩阵(DesignStructureMatrix，DSM)技利中心的RogerJ．首次将其应用于航天领域并开发术适用于一个复杂系统的耦合关系的建模，在欧美出了基于DSM的DeMAID软件。NASA的应用示航天工业领域已经得到了广泛深入的应用。DSM范，使得DSM理论在学术界和工程界引起广泛关注，是从有向图发展而来，通过数学矩阵的形式描述某已经在汽车、建筑等多个领域得到较多研究和应一类型的设计因素如设计参数、设计活动等，相互间用口]。在我国航天等多个工业领域，传统上使

6、用串行依赖、制约等复杂关系。航天器产品的设计演化过或并行的工作模式来描述复杂系统或复杂过程，对于程中，参数配置不断更新，以螺旋迭代的模式趋于成客观实际上广泛存在的耦合迭代关系难以描述，并给熟和稳定，并最终达到预定的设计目标。通过设计后续的系统分析和过程优化带来了很大困难，DSM结构矩阵，能较为完整地反映产品设计及其过程中的以其形象性、可操作性的优势很适合解决这一难题。收稿日期：201108—25；修回日期：2011-12—16作者简介：温跃杰(1981一)，男，硕士，工程师，从事航天器数字化设计、知识管理研究与教学工作。Email：Jerry．wen@gmai

7、l．corn。84航天器工程中国空间技术研究院神舟学院在开展员工和客l系统元素间的三种典型关联关系户培训的过程中，通过项目实践提升学员航天器设{并行串行耦合计的能力l3j，在跨学科的集成和设计协同方面存在图形表述流程不清晰规范、集成不够系统化的问题，特别是缺—匝]_J—q乏一个航天器设计参数信息传递和沟通的系统平}IAlBlltalBIA台，参数交换仍然依靠文档和会议。由于航天器设D矩S阵M表述II一7-—l一计自身的复杂性，涉及众多的学科、专业、人员和任一I务，且相互之间存在着耦合、嵌套、迭代的关系，其中注：灰色表不司以关联反馈信息的区域，黑色表不各个元素。

8、一个很大的困难是如何准确地描述航天器设