基于约束网络的航天器通用任务规划框架的研究论文（范文大全）

第一篇：基于约束网络的航天器通用任务规划框架的研究论文

航天器管理和控制(管控)是“高分辨率对地观测系统”、“中国第二代卫星导航系统”和“载人航天与探月工程”等国家重大专项中的共性关键技术。随着上述三大专项的实施，航天器管控技术需要满足新的要求:对不同类型航天器的通用性要求;对航天器多种管控模式的适应性要求;对航天器新能力的扩展性要求。任务规划作为航天器管控的“神经中枢”，是指根据用户任务需求，合理规划航天器活动，分配航天资源和时间，以充分发挥航天器的能力，这也是航天器管控中的主要科学问题。航天器通用任务规划问题的解决逐步成为未来管控能力提升的瓶颈，而通用任务规划的研究尚处于初级阶段，缺乏深入的系统研究，特别是对基础框架的研究。因此对航天器任务规划框架开展研究对未来不同航天器的新能力、新需求和新管控模式具有重要的理论价值和现实意义。

论文以解决工程实际中的关键问题为目的，立足于拓展新的理论和方法，系统地研究了航天器任务规划问题的通用化描述、通用约束模型以及相应的求解框架。

首先，论文提出了航天器领域任务规划的通用化描述。

分析了三类典型航天器的任务规划问题，通过抽取不同问题中的共性概念，给出了航天器通用任务规划问题的基本假设和描述，阐述了任务规划问题中各种资源与约束的相互交织关系。

其次，论文集成各种约束网络方法，构建通用模型。

当前约束网络模型描述在规划和调度两个领域均得到广泛应用，对于通用任务规划问题，同时具有规划和调度理论特性，需要扩展约束网络模型。为优化安排用户需求，需要加入目标函数，扩展为约束优化模型;动作的规划要求约束优化模型扩展支持逻辑约束对变量和约束的动态调整，即动态约束优化模型。近年来，多种约束网络模型被提出。受控制理论的启发，有学者将系统看作由属性随时间变化的时间线(实体或子系统)组成。时间线的固有属性受输入状态和动作的影响而随时间演化。本质上，时间线是一种特殊的约束网络，描述属性之间的逻辑关系。时间约束网络和资源时间网络相继被提出，为时间和资源约束的推理奠定了基础。借鉴国外将多种约束网络结合的思想，以我国新型卫星任务规划为背景，通过抽取规划与调度中的共性问题和约束，定义任务、资源和约束等基本概念，论文将采用时间线、时间约束网络、资源时间网络等约束网络方法分别描述动作的规划、时间的分配和资源的调度，构建通用的动态约束优化模型。

然后，论文分解并重组决策过程，构建融合迭代优化与约束推理的求解框架。

通用任务规划过程中包含了多个优化决策层次，求解时解空间规模大、各层次决策祸合关系复杂，采用一种算法进行整体求解效率较低，且扩展性不强。新型卫星任务规划问题中除组合优化决策外，还包括连续变量决策(开始时间的选择)、逻辑决策(动作的规划过程)等，单纯采用组合优化方法是不够的，需要借助约束推理方法强大的连续值域和逻辑处理能力。因此，论文分析决策过程，集成了约束推理与迭代(局部)优化两类优化方法。约束推理和迭代优化各具特点:约束推理方法可以适应各种约束，快速找到可行解，但优化能力较弱;迭代优化方法可以快速求得满意解，但依赖于具体的数据结构和参数设置。融合约束推理和迭代优化方法是一种权衡，也是一种优势互补。

最后，论文开展了集成求解框架的应用研究。

开发了空间规划与调度引擎，通过引擎在三类典型航天器六个不同场景中的应用部署，验证了论文提出的任务规划模型对不同航天器的通用性，及求解框架对不同管控模式的适应性。

论文提出的集成求解方法，将人工智能技术和运筹学技术有机融合，进行了航天器领域的任务规划方法的通用化尝试，具有一定的理论意义;论文方法的应用实现充分考虑了实际工程约束和要求，解决了实际工程应用的难点问题，提高了部署效率，降低了开发成本，在我国重大专项工程和其他空间应用工程中具有较高的实际应用价值，在火星探测、深海探测、空间站管理等其他复杂系统的任务规划问题也有广阔的应用前景。

第二篇：基于约束网络的航天器通用任务规划框架研究论文

航天器管理和控制(管控)是。高分辨率对地观测系统。、。中国第二代卫星导航系统。和。载人航天与探月工程。等国家重大专项中的共性关键技术。随着上述三大专项的实施，航天器管控技术需要满足新的要求：对不同类型航天器的通用性要求;对航天器多种管控模式的适应性要求;对航天器新能力的扩展性要求。任务规划作为航天器管控的。神经中枢。，是指根据用户任务需求，合理规划航天器活动，分配航天资源和时间，以充分发挥航天器的能力，这也是航天器管控中的主要科学问题。航天器通用任务规划问题的解决逐步成为未来管控能力提升的瓶颈，而通用任务规划的研究尚处于初级阶段，缺乏深入的系统研究，特别是对基础框架的研究。因此对航天器任务规划框架开展研究对未来不同航天器的新能力、新需求和新管控模式具有重要的理论价值和现实意义。

论文以解决工程实际中的关键问题为目的，立足于拓展新的理论和方法，系统地研究了航天器任务规划问题的通用化描述、通用约束模型以及相应的求解框架。

首先，论文提出了航天器领域任务规划的通用化描述。分析了三类典型航天器的任务规划问题，通过抽取不同问题中的共性概念，给出了航天器通用任务规划问题的基本假设和描述，阐述了任务规划问题中各种资源与约束的相互交织关系。

其次，论文集成各种约束网络方法，构建通用模型。当前约束网络模型描述在规划和调度两个领域均得到广泛应用，对于通用任务规划问题，同时具有规划和调度理论特性，需要扩展约束网络模型。为优化安排用户需求，需要加入目标函数，扩展为约束优化模型;动作的规划要求约束优化模型扩展支持逻辑约束对变量和约束的动态调整，即动态约束优化模型。近年来，多种约束网络模型被提出。受控制理论的启发，有学者将系统看作由属性随时间变化的时间线(实体或子系统)组成。时间线的固有属性受输入状态和动作的影响而随时间演化。本质上，时间线是一种特殊的约束网络，描述属性之间的逻辑关系。时间约束网络和资源时间网络相继被提出，为时间和资源约束的推理奠定了基础。借鉴国外将多种约束网络结合的思想，以我国新型卫星任务规划为背景，通过抽取规划与调度中的共性问题和约束，定义任务、资源和约束等基本概念，论文将采用时间线、时间约束网络、资源时间网络等约束网络方法分别描述动作的规划、时间的分配和资源的调度，构建通用的动态约束优化模型。

然后，论文分解并重组决策过程，构建融合迭代优化与约束推理的求解框架。通用任务规划过程中包含了多个优化决策层次，求解时解空间规模大、各层次决策耦合关系复杂，采用一种算法进行整体求解效率较低，且扩展性不强。新型卫星任务规划问题中除组合优化决策外，还包括连续变量决策(开始时间的选择)、逻辑决策(动作的规划过程)等，单纯采用组合优化方法是不够的，需要借助约束推理方法强大的连续值域和逻辑处理能力。因此，论文分析决策过程，集成了约束推理与迭代(局部)优化两类优化方法。约束推理和迭代优化各具特点：约束推理方法可以适应各种约束，快速找到可行解，但优化能力较弱;迭代优化方法可以快速求得满意解，但依赖于具体的数据结构和参数设置。融合约束推理和迭代优化方法是一种权衡，也是一种优势互补。

最后，论文开展了集成求解框架的应用研究。开发了空间规划与调度引擎，通过引擎在三类典型航天器六个不同场景中的应用部署，验证了论文提出的任务规划模型对不同航天器的通用性，及求解框架对不同管控模式的适应性。

论文提出的集成求解方法，将人工智能技术和运筹学技术有机融合，进行了航天器领域的任务规划方法的通用化尝试，具有一定的理论意义;论文方法的应用实现充分考虑了实际工程约束和要求，解决了实际工程应用的难点问题，提高了部署效率，降低了开发成本，在我国重大专项工程和其他空间应用工程中具有较高的实际应用价值，在火星探测、深海探测、空间站管理等其他复杂系统的任务规划问题也有广阔的应用前景。

第三篇：弹性城市及规划框架研究论文[范文模版]

［摘要］随着人类社会的不断发展，自然生态被破坏的程度越来越严重，生态环境也变得越来越脆弱，而城市化的进程虽然使得城市综合发展快速进步，但是城市的弹性能力却相对较弱。我国自从提出可持续发展规划以后就特别重视弹性城市的发展，弹性城市的规划是保证城市生命力旺盛的具体表现，因此为了提高城市的弹性指数，我国近几年来特别关注弹性城市的规划建设。尤其在一些自然灾害多发区，还保留着我国特有的民族文化，为了保护民族和文化的多样性，在自然灾害多发区，一些新城的建设就特别的运用了弹性城市的理念坚实规划的。

［关键词］弹性城市；规划框架；策略

引言

人类出于自觉趋利避害的愿望，都愿意生活在弹性指数较高的城市，一来是这样的城市会给人心理上的安全感，二来是这样的城市无论是自然环境、社会经济还是政治环境的条件要好一些，且应对灾难的恢复能力也要强一些。我国的人群聚集地就能够反映出人们对于城市弹性规划选择的重要性，东南沿海经济发达，城市综合应变能力强，因此人口密集，而边疆少数民族地区城市弹性规划比较弱，基础设施、配套设施、政治环境、经济条件都相对落后于东南沿海的发达城市，人口稀疏，像北京和上海这样的人口集聚程度高的国际化大都市，在经济、政治还是社会安定等各项指标的具体表现上，都是弹性指数较高的典型代表。

1、弹性城市概述

1.1弹性城市的含义

弹性城市指的是城市能够适应新环境，遭遇灾后的恢复能力快，并且偶发的灾难不足以影响该城市的中长期发展。这样的城市一般具有经济能力强、政治环境安静、社会环境和谐的特点，因此城市的承受能力、弹性能力和再造能力都要强一些，这也表现为弹性城市的三个具体阶段。当城市的外部环境发生变化时，如果城市能够自身毫不费力的消化外部环境带来的变化，这就说明城市的承受能力强；当城市的外部环境增加大的压力，城市还能够自觉的进行自我调整，应对变化，就说明城市的弹性指数高；当城市面对的变化程度再次加深，外部环境施加的压力不断增加，城市还能够井然有序的发展，这说明城市具有很强的再造力。弹性城市的三个表现阶段的应变能力和该城市的经济、社会、自然环境有着紧密的关系，要提升城市的弹性指数，就要从城市的经济、社会和自然环境抓起，提高城市在这三个方面的自我调节力，从而促进城市的弹性能力增强。

1.2弹性城市的发展原则

弹性城市的发展原则是在它的三个表现阶段中体现出来的，主要围绕经济、社会和自然环境的规划和建设。要发展弹性城市，提高城市的弹性能力就要遵循多远化发展的原则、模块化经济发展的原则、社会资本的独立性原则、经济发展的特色性原则、允许符合性原则、信息渠道畅通性原则和生态系统服务综合性原则。城市弹性能力的提高要遵循以上七条发展规划原则，努力提高其可持续发展的能力。

2、弹性城市的规划框架分析

2.1自然环境的脆弱性

弹性城市的建设规划主要以提高城市的应变能力为前提，城市的自然环境应变能力是弹性城市规划建设的重要指标。从国内弹性城市建设的例子来看，自然环境是影响城市弹性能力发展的重要因素，一个城市的自然灾害应对系统是否发达，是衡量弹性城市的首要条件。如果城市应对自然灾害的系统不完善，将会给城市的持续发展造成很大的阻碍作用。提高弹性城市的自然灾害应变能力就要充分考虑城市自然环境的脆弱性，从提高城市自然环境的脆弱性着手改变。城市的自然环境脆弱和城市所处的地形地域有着很大的关系，为了提高城市的弹性能力，在城市规划建设时要充分考量如何降低地势和地域气候对于城市的冲击。再分析好影响城市脆弱性的自然环境因素以后，就要在规划建设时提高应对自然灾害的抗干扰力，按照长远规划的方案有效的改善城市自然环境的脆弱性。

2.2经济环境的脆弱性

我国的经济环境在经历了几次大的改革以后开始向集约化方向发展，这就使得各行各业的经济之间存在很大的关联性，经济好的时候国民经济各方面整体提升，一旦发生金融危机就会牵一发而动全身，损失严重，全国各大、中小城市无一幸免，这种局势更多的发应在大、中城市，经济危机严重的时候使得各行各业裁员严重，而大、中城市的生存压力比较大，因此会引起一系列的负面影响和经济发应。弹性城市和城市的经济发展有着很重要的关系，城市的经济独立性强，城市的弹性能力就越强，而城市的经济独立能力差，城市的弹性能力就越弱。因此在规划提高城市的弹性能力的时候，应该将城市的经济独立指标纳入一个重要指标。虽然综合性的经济发展能够快速的拉动国民经济大环境的发展，但是这种发展有很大的危险性。城市在发展综合性经济的时候，还要逐渐建立起城市的模块性经济，鼓励企业发展模块性经济。对于有实力发展模块经济的企业，政府应该给予鼓励政策，以提高城市的弹性能力，建立弹性城市的榜样。

2.3社会维度和空间维度的脆弱性

城市的社会维度和空间维度体现在城市的结构发展和社会资本等方面，城市的弹性能力强弱和这个城市的人口工作结构有着很大关系，也就是说城市居民收入水平的高低也能够影响城市弹性能力的强弱。当城市的经济结构主要以中、青年的男性劳动力为主的话就说明城市的社会结构发展不平衡，城市的经济压力大，城市的社会公共压力大。相反，城市的劳动力男女比例相差不大，城市的社会公共压力就小，城市的社会维度和空间维度抵御风险的能力就强。

2.4城市系统的脆弱性

弹性城市的城市系统综合指数一般比较强，主要表现在经济发展受外部环境的变化影响小，社会发展秩序相对和谐，城市的自然环境抗风险能力也要强，就说明城市的弹性能力强。要避免城市系统的脆弱性，需要政府和社会共同努力，政府要发挥宏观调控的能力，引导城市经济向模块化转变，制定公民应该遵守的社会和谐发展的规章制度，不断加强城市的公共建设，提高应对自然灾害的能力。公民和企业也应该从自身做起，积极响应政府的号召，共同努力，降低城市系统的脆弱性。

3、结语

简而言之，我国弹性城市的规划和发展有着很大的发展空间，政府应该根据不同城市的发展特点，在弹性城市规划整体的框架基础上因地制宜，科学合理规划弹性城市。

参考文献

[1]黄晓军，黄馨.弹性城市及其规划框架初探[J].城市规划，2015，39（02）：50-56.

第四篇：论文研究框架

论文研究框架

一、问题提出与研究价值

为什么要选择这个选题，其理论视角是什么？密切相关的研究的精炼的综述；本选题研究的价值在于哪里方面？要解决什么样的问题？

二、研究对象选择与研究方法

选择什么样的研究对象？为什么要选择其作为研究对象？如果是案例研究，那就遵循案例研究的方法。具体分析的文本的范围是什么（时间范围、空间范围、文本范围）；采用什么样的研究方法？列出哪些变量或者哪些统计的数据？

三、内容分析

结合文本或者研究对象具体的层面、或者相关的数据进行内容分析，通过这些分析阐述问题、研究和分析。

四、讨论与结论

结合上述的分析，分层面阐述出得出了若干方面的结论。同时分析，得出这些结论，是基于哪些研究方法、研究条件，还有哪些研究局限？还可以延展哪些方面。

第五篇：航天器桁架结构快速设计方法研究论文

引言

桁架具有净空间值高、受运载包络限制少等优点，多为高次超静定结构且刚度和整体性较好，因而越来越多地作为主承力结构应用到航天器结构中，且其结构形式呈现大型化、复杂化的发展趋势。

当前，随着航天事业的快速发展，航天器结构设计面临着‘‘设计约束多样、迭代更新频繁、周期控制困难”的局面。而在传统设计模式下，桁架设计不仅需经过概念设计、详细设计等多个阶段迭代，设计工作量大且周期冗长m。同时，由于参照关系和装配关系复杂多样，常出现桁架结构基础数据修改而导致模型再生失败的现象,大大影响了设计效率，无法满足“快速响应设计约束、迭代更新高效”的需求。因此，亟需采用新的技术方法来提升桁架结构设计效率，促进桁架结构的应用和发展。

本文针对传统桁架结构设计的弊端，基于自顶向下(Top-)own)模式和参照柔性相关思想，提出了航天器桁架结构快速设计方法。实际应用验证表明,航天器桁架结构快速设计方法逻辑关系明确，简便实用,能够实现结构元件自动创建和装配，快速响应外部约束并自适应更新，确保设计状态的迭代有效可控，能显著提升桁架结构设计效率，可推广应用于航天器桁架结构设计。

1航天器桁架结构快速设计基本原理

相对而言,桁架构型复杂、部件繁多、连接关系多样，如何实现管控构型、自动创建部件、快速装配是桁架设计的关键，而基于Top-)own模式,运用参照柔性相关的装配方法和多级骨架模型能够有效解决这些问题，实现桁架结构的快速设计和更新。

1.1基于Top-Down模式的桁架结构设计

Top-)own模式要求先进行系统全局设计,使全局设计能够初步满足设计约束要求，而后才在全局设计的框架下进行详细设计，其本质上是设计数据从系统顶部传递到底端的过程。这种模式符合渐进设计过程和人员思维方式,且因自上而下的信息传递可以有效地适应外部需求变化而进行结构设计重构，极大地便利了设计状态的迭代和更新。

Pro/E软件提供了多种形式的数据传递方法实现Top-Down模式设计,骨架模型是其中较为常用的一种。骨架模型通常由基准面、基准线、基准坐标系和外形曲面组成，能够直观地表达空间包络约束和与设计有关的特征。通过骨架模型，一方面在设计初期就能够确定设计意图,定义初步的产品结构，另一方面可利用骨架模型传递信息的能力,将设计意图传递贯穿系统设计的全过程，便于自上而下的参数化设计变更[2。

对于航天器桁架结构而言，运用自顶向下设计模式，建立桁架系统自上而下的骨架模型,利用骨架模型作为信息传递载体,在概念设计阶段通过对总体布局、外部参照等进行抽象和空间几何构建，将产品的功能规划转化为产品设计需求,反映产品的空间布局、拓扑关系等&],进而使产品设计趋于清晰，便于设计模型的确立；其次，基于自顶向下的信息传递和继承，设计意图和约束能够充分贯穿整个系统，辅以骨架模型驱动的产品参数化设计和变更，既能够非常方便地通过对上层基本骨架的调整来实现对下层设计的调整和修改，又不会影响到整个产品的装配关系，降低了设计模型迭代更新失败的风险。

1.2参照柔性相关

虽然基于自顶向下模式采用骨架模型进行数据信息传递，能够便捷地传递和继承约束信息，加强系统控制能力，但在详细设计过程中，仍存在着一个不容回避的事实，即基于Top-Down模式的设计将在设计模型中引入复杂直接参照关系，一旦出现元件替换、增删等情况，原有参照关系中的某一参照源就可能丢失,进而使设计状态失控，引发一系列问题。

为了确保设计状态有效可控，需要在自顶向下的设计过程中对各个层级参照源和参照关系进行归并和统一，避免形成复杂参考关系，保证设计状态的独立性和参照关系传递的准确性。

从Pro/E软件的设计思想上来看，参照是Pro/E全参数化建模的灵魂，其本质是特征或组件的定位标识，系统根据这些标识构件特征或定位组件。基于参照的本质，运用“参照柔性相关”的设计思想，在数据信息传递过程中，从骨架模型外部添加与骨架模型中参照源柔性相关的新参照源并进行传递。通过骨架模型和柔性参照两者的结合，不仅能够对设计模型的参照源进行归并和统一，简化内部参照关系，还能借助全面统一的基础参照，发挥骨架模型对设计状态的控制，确保设计状态的独立性,减少设计再生失败的现象。

2航天器桁架结构快速设计方法

按照Top-Down模式,航天器桁架结构的设计过程分为结构全局设计、多级骨架模型创建、部件自动创建与装配设计3个环节。

2.1结构全局设计

航天器桁架结构的装配层级通常为“系统-舱段-部件”。基于Top-Down模式的结构全局设计主要针对系统和舱段进行,是确定桁架包络空间、构型的关键步骤。典型的结构全局设计流程如图1所示。

结构全局设计主要包括：

1)设计约束导入。全局设计的约束主要有外部参照、总体布局等，通常以基准坐标系、基准线、基准面和空间几何等形式反映到全局设计中。这些约束信息不仅表征结构构型的布局包络、设计空间等信息，还将作为系统顶级约束,在必要的时候向下级传递。

2)拓扑关系构造。在设计约束已知的前提下，通过对系统装配层级的分解和子级包络约束等，定义系统拓扑关系的构造，获取系统装配层级和子级包络以及基本元件的空间分布。

3)提取基础数据描述。根据系统的拓扑关系，提取桁架接头元件中心点，运用柔性参照相关的方法,基于基准坐标系对中心点进行一致性描述，使其获取柔性参照关系,形成结构空间构造的基础数据描述，为后续骨架模型和部件创建与装配等提供基础参照。

2.2多级骨架模型创建

结构全局设计获取了桁架结构拓扑关系和空间构造的基础数据描述，而据此进行的多级骨架模型创建则是将全局设计由模糊概念向清晰构型转化的关键步骤。

在通常情况下，结构元件作为系统的基本单元不需要布局骨架模型，骨架模型只需布局于系统和舱段级。因此，桁架结构多级骨架模型创建主要包含系统级骨架模型创建和舱段级骨架模型创建2个方面。

1)系统级：创建结构系统骨架模型，定义系统的纵、横向骨架模型。在系统级，主要围绕系统拓扑关系开展骨架模型创建。为保证系统级骨架对系统模型具有足够的控制能力，需在统一空间描述的基础上，依据自顶向下的思路和结构拓扑关系，对子级骨架包络进行分解和归并，形成清晰明确的子级骨架连接关系和界面。

2)舱段级：继承系统骨架模型，创建舱段级骨架模型。在舱段级，主要围绕子级拓扑关系开展骨架模型创建。基于全局设计阶段形成的基础数据描述和对系统级骨架模型充分的继承，利用基础数据描述和基准面、空间曲线等元素,创建舱段级结构骨架模型。在舱段级骨架创建过程中，依据中心点基础参照,运用柔性参照相关的方法，通过参数化的接头杆件偏离关系,标定杆件装配局部坐标系，确保自上而下的骨架模型信息传导的正确性和控制能力，为后续部件创建和装配设计提供了统一参照。典型的桁架结构多级骨架模型创建如图2所示。

2.3部件设计与装配设计

通过创建多级结构骨架模型，形成了具有足够控制能力的多级骨架模型，使桁架构型逐步清晰。基于此，只需利用骨架模型的信息，即可完成部件自动创建和装配设计，实现桁架结构的实体化充实。

2.3.1桁架杆件和桁架接头设计

由于舱段级骨架模型固化了桁架杆件的空间信息，因而需要充分利用舱段级骨架标定的空间位置信息，通过预置杆件模板，设计并创建骨架模型中特定曲线处的结构杆件。

在中心点基础数据描述的基础上，结合杆件与中心点之间的柔性参照关系以及骨架模型中定义的延伸方向，复制并向接头设计空间映射杆件几何截面信息,通过简单的实体特征操作，即可以全自适应的方式快速设计和创建桁架接头。

2.3.2装配设计

避免过于复杂冗长的参照装配关系，是实现桁架结构快速迭代更新的重要保证。为确保桁架结构元件参照装配关系紧凑，充分利用自上而下的骨架对结构元件的有效控制，借助于多级骨架模型和柔性参照关系,采用统一参照、坐标系装配的形式,使得元件在设计前已经具有配合关系。创建及装配都在装配关系中进行，元件之间拥有共同的基础参照和一致的骨架模型，可有效地避免设计再生失败。与此同时，由于骨架模型间接的表征结构元件之间的装配关系，因而在完成结构设计后，可以通过可变参数的调整，非常方便地引起结构元件的适应性调整，极大地便利了结构三维设计。

3航天器桁架结构快速设计应用

为简化行文,本文以单一装配层级的桁架结构为例，阐述桁架快速设计方法的应用。

3.1桁架结构的全局设计

在桁架结构全局设计阶段,依次进行设计约束导入、拓扑关系构造、基础数据描述提取等步骤。

1)根据运载包络、布局需求等，抽象结构设计的外部约束,形成桁架结构统一的基础参照等；

2)在设计空间内进行结构拓扑关系构造,获取系统装配层级和桁架接头杆件的空间分布；

3)基于统一的基础参照，提取桁架接头中心点并进行一致性描述，使中心点获得局部参照基准。

结构全局设计最终形成的是桁架空间构造的基础数据描述，主要包括基础参照、中心点空间位置和一致性描述局部参照基准等，具体如图3所示。

3.2桁架结构多级骨架模型创建

根据全局设计获得的桁架结构基础数据描述，利用曲线将中心点首尾连接形成空间曲线，代表桁架杆件空间位置。逐一连接各中心点，直至生成结构骨架模型。结构骨架模型包含基准坐标系、基础参照、桁架基础数据描述和空间曲线等。典型的结构骨架模型如图4所示。

为了确保自上而下的骨架模型信息传导的正确性和控制能力，将中心点作为部件的柔性装配参照，创建结构杆件装配局部坐标系（如图5所示），设置该局部坐标系与接头中心点局部坐标系之间的偏离关系。

3.3接头杆件自适应创建与装配设计

在前述结构骨架模型的基础上，根据结构杆件装配局部坐标系标定的空间位置，选择杆件模板并创建骨架曲线处的结构杆件，复制并向接头设计空间映射杆件截面几何，形成接头各通几何截面,根据杆件装配局部坐标系与接头中心点局部坐标系之间的偏离关系，以全自适应的方式创建生成桁架接头。杆件、接头创建如图6所示。

借助于多层次骨架模型和柔性参照关系，采用缺省坐标系对齐装配等形式，使得部件之间拥有共同的参照基准和骨架模型，可以有效地避免结构设计再生失败，能保证骨架模型对桁架结构的有效控制。桁架结构设计完成后，仅调整骨架模型的可变参数，即可引起结构杆件和接头的适应性调整。典型桁架结构的创建与装配如图7所示。

4结束语

针对传统结构设计模式与当前航天器桁架结构快速设计需求的差距，本文基于Top-)own模式和参照柔性相关思想,提出了航天器桁架结构的快速设计方法。实际应用验证表明：基于Top-Down设计模式,采用多级骨架模型和参照柔性相关的桁架结构设计方法，具有逻辑关系明确，简便实用等特点，能够实现部件自动创建和装配，加快结构设计对外部约束的响应，能确保设计状态的自适应更新有效可控，显著提升航天器桁架结构设计效率，可推广应用于航天器桁架结构设计。