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数字化技术精选(九篇)

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数字化技术

第1篇:数字化技术范文

关键词:数字化测绘;技术;特点;选择;应用;

中图分类号:P2 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-10-00-01

随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,面向21世纪的我国工程测量技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化[1]。

一、数字化测绘技术在工程测量中的应用特点

(一)测绘的基本原理

在初高中时代都有接触过地理学科,也了解地图图形的点、线和面是组成它的三要素,这三个当中最基本的要素是点,没有点也组成不了线,甚至是面。而且测量的基本工作是从测定点坐标开始的,在测定点位置的准确度很重要,一组很有序列的点可以连接成线,而线又可以组成面,到最后在添加一些特殊的标注和符号来表示。例如就像线状的物体是由各种线、标注和符号等表示的。

(二)数字化测量的优点

在以前传统的工程测量的测量中,主要包括的内容有交通、建筑和水利等等的行业。而现在随着计算机网络技术的发展,以及智能化测量仪的普遍使用,数字化检测也得到了全面的应用。例如现在的GPS导航定位系统、摄影测量、地里信息和RS遥感,到现在的数字化检测和测量技术的迅猛发展和处理问题的逐渐自动化,现代化、数字化和实时化,这也象征着数字化检测的正在向一个大的服务领域方向延伸,以便满足现在社会不断发展的需求。数字化检测与传统的测图技术相比较而言,其实是一种机器助图和全解析的一种方式,具有很明显的优势和发展前景,也是今后数字化检测的一个发展的方向和目标。因为很好的大大提高了外业测量的精确度,也很好的体现了当下仪器的发展和仪器的精确度的提高。所以已经适应了现在的科学技术的发展需要和管理的需要。像在工程的测量、房屋测量、管网的测量以及地籍测量等等,不仅确保了高的精确度,而且还提供了数字化信息,从而满足了现在各行各业信息技术的需要。

二、字化测绘技术在工程测量中的应用

(一)应用范围

在处理一些各种GIS系统的时候,需要对原来的地图进行数字化的修改,像最初的地图,如果精度化和比例都是满足行业的要求,就可以利用数字化测量仪器对其进行一些处理的工作。当前主要有三种输入的方法,手扶跟踪数字化测量、扫描矢量化和GPS数据化。第一种的手扶跟踪数字化测量需要的计算机,数字化测量仪和与之相关联的软件,和现在的输入法相比较的话,是一种较老的数字化输入法,有速度慢、劳动力强度大等缺点[2]。GPS数据化输入是根据确定地球表面的图形精确位置,但是由于其三维空间,所以是不需要做简单或者复杂的转化,可以直接输入到数据库。而扫描矢量化是通过扫描仪扫入已经有的图像,在通过矢量的跟踪导航,确定了其实际物体的空间位置等。像现在的扫描仪器的品牌不断地增多、普及与更新升级,也促使了现在的扫描矢量法越来越向自动化步伐靠齐。因为是一种很省时省力的方法,大多数的从事者还是选择扫描矢量法的较多,但是准确度没有GPS数据输入法高。

第2篇:数字化技术范文

【关键词】测绘技术;数字化;城市

Abstract:the technology of surveying and mapping plays an important role in urban construction, especially in the fast developing period of modern science and technology, the rapid development of the technology of surveying and mapping digital is complied with the requirements of The Times, with advanced technology for the urban engineering brings efficient and accurate data basis. Now China's surveying and mapping technology has become an important technology for digital city spatial data, the following in this paper, in view of the surveying and mapping technology in the application and development of digital city are discussed.

Key Words:surveying and mapping technology; Digital; city

1、数字城市

数字城市是城市现代化进程的重要标志,是数字地球、数字中国的意义延伸。数字城市利用先进的计算机技术和多媒体技术对城市的规划、居民的生活水平和经济都具有坚实的推动作用。具体来说,数字化城市其实就是在城市的规划建设中,有效地融合信息处理技术,获取大规模的空间数据资源和基础设施,对城市信息资源进行整合再利用。在此,测绘技术作为支撑数字城市进展的重要手段,应首先明确自身的条件,以最大的优势推动数字城市的现代化建设。

2、数字测绘体系的基本构架

测绘工作是数字城市发展中的重要一环,为了顺应城市建设的数字化进程,测绘技术也应向新体系迈进。新型的测绘体系要求在建立时以空间数据资源为核心,主要包括以下两方面:

2.1以数据的服务为核心,建立数字城市的地理空间框架。

2.2以数据的获取为核心,建立数字城市测绘技术的体系。

数字化地理空间包含了数据的加工服务平台、基础的数据以及成品数据三个方面的内容。首先,对于基础数据库应进行健全和完善,提供加工的平台,利用动态的制图方式对在应用中有需要的数据进行加工,以此来实现数据的生产。

空间数据能够表达出城市地理空间的数据形式,因此,也可以将其分为景观模型、地图模型和场模型三种表达方式。景观模型的成果的城市的地理数据,地图模型的成果是地图的数据,场模型则是以各种影像的数据为成果。在三者当中,地理数据和影像数据是基础数据的构成要素,其中地图数据是数据中的成品。

数据的加工内容包括综合化简、编辑处理和信息提取等,对基础数据进行加工,使其成为具有应用价值的成品数据,再以对数据进行服务的辅助功能,两者就形成了数据的加工和服务平台。数据的加工与服务平台充分地说明了在数字化城市环境下的数据的应用模式,数据不仅可以通过复制的形式来共享,更加可以通过在线平台直接进行提取应用,为数据的加工和管理带来了方便。

3、数字测绘技术的特点

3.1通过计算机对测绘技术进行模拟,利用计算机屏幕将地貌地形以及当地的地籍要点等只管的反映出来,从而达到使人一览无余的目的,以此同时,还可以将以往测绘技术中陈旧的符号、文字、线条和数字等进修修改,这样,即便是专业知识不够充足的人也能一目了然。

3.2在当前数字化测绘产品上无论是在使用、维修和更新上都具备便利的快捷方式,它可以将产品信息的现实存在形式进行随时的保存,同时还能够随时的修改和补充,并提供新图以便使用。

3.3通过对不同的用户需求进行了解,并根据用户所需对测绘产品中的重要的数据进行调整,进而得到多种用途的图件,与此同时能够对给出的图形进行随时随地的修改、缩放以及拼接,使产品的用途更广泛。

3.4使用数字化的测绘结果做底图,并通过计算对其进行不同的设计规划,不仅能够准确方便的对各种要素进总结、研究、统计与叠加,更能够方便各种方案的设计并对其进行对比。有了计算机的帮助,就大大的提高了测绘技术的完全自动化、规范化和科学化程度,也使得数字化的测绘技术应用水平又上升到一个高度。

4、数字测绘技术应满足数字化城市发展所需

数字化城市的建设推动着城市信息化水平的不断发展与提高,数字化城市的建设不单单开拓了测绘技术领域,更使测绘技术得到的了创新,同时还使传统的测绘模式逐渐转向现代信息化的城市测绘,为城市的测绘技术提供了更好的发展平台。面对机会,测绘技术部门应该牢牢把握现代信息化的测绘技术发展方向,以城市的空间地理信息基础设施建设为测绘技术的重点,促进城市的空间资源的开发和共享。将城市的测绘技术部门发展提高到一个新的高度与境界。数字城市的发展建设是关系到城市向前发展的一个系统性的工程,因此,城市的测绘技术部门就应该明确自身的发展方向,制定相应的规划纲程,积极的参与组织建设数字化城市。

5、总结

随着数字化城市的不断发展与建设,测绘技术必须要抓住以往的基于并努力实现新的突破。这需要相关工作人员能够将我国经济发展和社会发展与城市基本测绘融合在一起,积极提高勘测技术,从而实现对城市进行更合理的规划和有效管理国土资源。

参考文献

[1]桂宾,田志勇.浅议数字城市[J].中国公共安全(综合版),2012(09).

第3篇:数字化技术范文

【关键词】数字化;地形测量;精度分析;误差

1引言

地形测量是研究小范围地面地物、地貌特点,并采取正射投影的方法,依地形图图式规定的符号,按一定比例绘在图纸上的过程。大比例尺地形测图经历了由小平板、大平板到目前的数字化3个阶段。随着计算机信息时代的发展,用计算机进行图纸的管理成为当今各

个行业的主流,因而,数字化成图已经成为地形测绘的重要方法,具有强大的生命力和广阔的发展前景。测绘地形图的基本工作是如何准确地测定地物特征及地貌特征的平面位置和高程,并根据这些特征点的位置和高程来描述地物及地貌,而特征点的位置和高程精度将直接影响到图纸的质量,也对图纸的使用带来一定的影响。因此,在考虑工作效率的同时,必须对影响图纸质量的各种误差进行分析研究。

地形测图的首级控制部分无论是小平板、大平板还是数字化都有着相同的施工过程,因而作业组织和最终结果都极为相似。在此不再赘述,下面着重对3种测图方法作简单的比较分析。

2小平板测图

小平板测图的方法有经纬仪配合小平板法和经纬仪配合半圆仪法2种。其最大的区别就是一种以经纬仪对中,另一种以平板仪对中。

2.1图根控制

由于小平板测图受视距的限制,首先必须在首级控制的基础上布设足够数量的图根点以满足测图的需要。

2.2测图前的准备

首先对小平板仪及其附件进行检定和校正,为了避免测图时的阳光反射刺眼,通常在图板上裱糊一张浅色薄纸,其次在聚酯薄膜上绘制坐标格网,最后展绘控制点。

2.3误差来源

(1)坐标格网误差:如果是人工绘制坐标格网,则有因为视差、经验、格网尺等因素的影响;如果采用计算机绘制坐标格网时,则受到绘图仪的分辨率、进纸等因素的影响,规定纵横向误差小于0.2mm,对角线误差小于0.3mm。

(2)控制点展绘误差:主要是比例尺精度、经验和尾数取舍等因素。

(3)仪器固定误差:主要包括视距常数误差、测斜仪结构误差、半圆仪刻划误差、比例尺刻划误差、标尺刻划误差等。

(4)仪器安放误差:主要是经纬仪或平板仪对点误差、定向误差、平板仪倾斜误差及仪器沉降误差等。

(5)外界环境误差:主要有大气折光、空气对流造成的成像不稳定误差;风力大造成标尺不稳的误差。

(6)施工过程中的误差:在施工过程中,人为因素是最主要的误差来源,如视距读数误差、立尺误差、经纬仪与平板仪位置改正误差等。

2.4保证图纸精度的方法和措施

(1)保证仪器处于正常的工作状态;

(2)提高坐标格网和控制点的展绘精度;

(3)仪器安放稳定、水平、精确对中、一点定向另一点检查;

(4)标尺应竖立在地形特征点上且尽量垂直和稳定;

(5)视距控制是地形测量中最主要的控制量,即使在外界条件较好的情况下,视距精度只有1/200~1/300,而外界条件较差或标尺不稳不竖直时只有1/100,因此测绘不同比例尺的地形图时,必须严格控制在规范规定的范围。

3大平板测图

大平板测图的图根控制、测图方法、误差来源等基本与小平板测图有很多相同之处,但这种方法比小平板测图有较大的优越性,主要表现在以下几个方面:

(1)设备组成更加合理,大平板仪能完全取代经纬仪,便于操作。

(2)人员组织结构合理,测站只须一人,提高了工作效率。

(3)避免了小平板测图的仪器与平板之间的间距改正误差。

(4)大平板仪比小平板仪重,仪器的稳定性好。因此,采用大平板测图法很快应用于地形测量工作中,尤其是进行大比例尺地形测图。

4数字化测图

随着计算机信息系统的不断完善,使地形测量技术有了跨越式的发展,采用数字化电子图进行管理和设计已经成为当今测量工作的主流。

数字化成图就是将地形要素数字化,形成相关的数据体,运用相关的软件进行处理,最终输出地形图。数字化成图从根本上改变了平板仪的生产和工作模式,通过全站仪直接测定各地形点的坐标,经过电子记录和数据传输,由计算机进行数据处理和编辑,最终形成完整的地形图。所以,数字化测图使地形测量工作产生一个质的飞跃,比平板测量具有更大的优越性。具体从以下几个方面进行分析。

4.1图根控制

由于使用全站仪测图,图根点的数量大为减少。在平坦或通视良好的情况下,首级控制点已基本能满足测图的需要,即使在隐蔽地区也可以做部分支站,精度完全满足要求。图根点的布设也不必过分考虑图边图根点的共用和均匀程度。

4.2前期准备工作进一步简化

数字化测图法省去了很多平板仪测图的前期工作,如图纸的裱糊、坐标格网的绘制、控制点的展绘等。

4.3外业劳动强度大大降低

减轻作业队员的仪器运输负荷,避免了绘图人员因观测、刺点、连线的长期弯腰工作,从而减少了劳动强度。

4.4减少了内业工作量

数字化测图省去了内业图纸的整饰、接边、清绘等工作,修改更为简便。

4.5图纸管理十分方便

数字化纸图在管理方面的便利之处就是可以随意提取任意区域进行图纸输出;对地形图发生变化的区域可以进行局部修改,使纸图更新速度加快;可以在计算机上直接进行各类工程设计;可以通过不同的图层进行综合利用,适应不同的工程需求;可以通过提取相关数据进行计算。

5数字化测图的精度分析

目前,全站仪(以TOPCON220为例)可以预置棱镜常数、测距加常数、乘常数、气温、气压等,以上内容可以由仪器自动改正,同时全站仪的自动补偿系统能对X、Y方向进行自动补偿改正,因此地形点的误差对仪器对中误差、定向误差、照准误差、外界因素来说,这些误差对全站仪来说几乎很小,而棱镜的竖立偏差则是影响点位精度的主要误差来源,因此对棱镜的竖立误差进行简要的分析。棱镜杆上圆气泡不居中所产生的偏心距是多少呢?

通常圆气泡的球面半径在0.5~2m,以圆气泡最小的球面半径0.5m计算,若气泡偏离圆心1mm,所产生的角度值为ρ″#500,若测量地形点时棱镜高为2m,则偏心距为4mm,这是平板仪所不能达到的精度,点位完全可以作为临时图根点使用。由于全站仪具备自动记录与计算机直接进行数据通讯的功能,杜绝了记录和展点的错误,在编辑过程中,因微机操作人员亲临野外现场作业,编辑速度快,错误率大大降低。微机自动成图使线条粗细均匀,图面美观清晰,其精度也是平板仪测图无法达到的。

6结束语

由以上分析不难看出,大平板优于小平板,数字化则表现最为先进。随着科学技术的不断发展和测绘软件的不断完善,三维地图将更加直观地反映地形特征,因此,数字化成图是今后地形测量的发展方向。

第4篇:数字化技术范文

关键词:数字化;地籍测绘;关键作业技术

随着我国经济建设的快速发展,对土地的开发管理工作受到越来越多的重视,要想做好土地规划管理的工作就要精确的掌握土地的面积、权属、地界等土地信息,这些都离不开地籍测绘技术的应用。数字化技术在地籍测绘工作中的广泛应用会促进我国的土地管理规划工作的发展,因此我们应该对数字化地籍测绘技术及关键作业技术的优越性和实际应用有所了解。

1 数字化测绘技术的优越性

以往对地籍的测绘工作主要是通过人工运用水准仪、平板仪、经纬仪等基本仪器进行测量来进行的,测量得到的数据也需要人工的处理并标注绘图,这不仅耗费了大量的人力、物力,也使地籍测绘工作的精确度不高,而且容易受气候、地形等因素的限制。而测绘技术和数字化技术的出现给地籍测绘工作带来了改革,大大提高了地籍测绘工作的效率和准确度。

测绘技术自出现以来就被广泛的应用到各个领域,在这个过程中各个领域根据所在行业对测绘技术的需求不断对其进行改革和完善,使测绘技术发展得越来越成熟,功能越来越完善和强大。随着科技的发展,数字技术也广泛应用在社会生活中,并与测绘技术逐渐结合起来,就是我们现在所熟知的数字化测绘技术,数字化技术有着自己独特的优越性,它的优越性主要有以下几点:

数字化技术与计算机技术的紧密结合使测绘工作中对地形、地貌的测量分析更加清晰准确,它能生动的呈现出传统的测绘无法呈现的地形特征,模拟的事物一目了然,让人们对所测地的各种地籍要素有清晰的认识,这种功能主要是通过计算机模拟来实现的。

人们对测绘技术的广泛使用,使测绘技术发展的更加快速,这让地籍测绘工作变得更加便利,工作过程中出现的困难和问题也能得到及时的解决。与传统的测绘方式得到的实物地图相比,数字化测绘技术得到的数字地图可以方便快速的进行修改和补充,修改完成后马上可以看到成品,这是传统的测绘技术不可比拟的。

计算机技术在地籍测绘工作中的广泛应用使地籍测绘工作的自动化程度提高,处理信息的效率也大幅度提高,为测绘工作中的统计、汇总和分析提供了便利,信息的精确性越来越高,使地籍测绘工作变得更加规范、科学、准确。

总的来说数字化测绘技术在地籍测绘工作中的运用,降低了地籍测绘工作的难度和复杂度,减少了工作量,提高了地籍测绘工作的效率,节省了大量的人力和物力。数字化地籍测绘技术与传统的以人工操作为主的测绘方式相比更加灵活准确,它不仅能够得到更加精确的数据信息,还能对数据信息进行及时的修改和补充,具有灵活性。有关部门可以通过分析数字化测绘技术得到的数据和结果做出相应的决策,这对我国的土地资源管理工作有着重要意义。

2 数字化地籍测绘关键作用技术的应用

2.1 全站仪测量

全站仪这种专业的土地测量工具,无论是对过于隐蔽还是过于高大的界址点,都可以灵活的应用辅以RTK技术并得到高度精确的测量结果,全站仪通过RTK设置的图根点在界址点和地物点进行具体的测量工作,通过自动记录和内存管理的功能记录所观测点的平面坐标并绘制出宗地草图。全站仪的特点是测量简便对所观测地点的平面坐标能够直接观测和记录。全站仪在测量工作中需要与整个系统协调运作,并通过计算机传递实时数据。因此有效的全站仪测量活动会同步记录所测土地的信息,这些信息全面具体,通过数据在计算机中编辑转换为图形,最终形成电子地籍图,真实的反映出了所测地点的特征。全站仪在测量过程中还会为了让分析结果更可靠,不仅注重对数据的精确记录,还会及时根据被测地点的细情况标注地籍要素并绘图。免棱镜全站仪的出现使操作过程变得更加灵活方便,大大减少了检测人员的体力消耗。所以不断提高全站仪技术并注意与其他技术的相互配合,能使全站仪技术发挥更大的作用。

2.2 控制测量

地籍测量工作向来重视平面控制测量,在以往的地籍测量工作中为了能够得到平面坐标,往往采用三角测量法来确定平面控制点,但是随着科学技术的发展及相关技术在地籍测量工作中的广泛运用,这种测量方法已经被更简便、更精确的测量方法所代替。GPS和导线网技术的发展使其应用于地籍测量工作中,数字化地籍测绘技术通过这种方式能够更加简单而又不受外界干扰的来确定控制测量所需的数值。GPS测量所得出的被测点的坐标被随机平差软件严密的平差,这使采集到的界址点、地物点的精确度更高,可以满足用户的需求。与全站仪的测量相比不需要通过导线测量和各种交会测量等方法做图根控制点,也不需要用技术加密,大大简化了测量工作,而测量工作的精度也在用户可以接受的范围内。

2.3 扫描数字化作业

这门技术主要是针对现有的图形想转变为数字化图形以方便传输和共享的情况。为了提高绘图资源的利用率,人们开始把数字化的扫描技术应用到地籍测量工作中来,扫描仪可以把现成的地籍图和地形图扫描录入信息系统,数字化的扫描技术还可以通过对这些绘图资源的扫描录入进而得到相应的栅格图形,这种图形可以通过扫描矢量化软件变成矢量图形也就是一种数字图形,数字图形更便于传输和共享,提高了图形资源的利用率。但是由于原图不够清晰,在扫描录入得到栅格图形,又进一步转换为矢量图形这一系列操作中,图像受到损失,从而产生误差,最后导致这种数字化图形的精确度不高,需要修补测量。修补测量的方法就是把被测点的一部分实测的精确坐标与图上原来的坐标逐一对比替换,才能逐步调整纠正整张图形,提高一些精确度。

2.4 全数字摄影测量技术

数字摄影机在空中拍摄的数字影像被专门的航测软件在计算机上进行匹配,从而获得相应的地面数字模型和数字地图。这种方法可以在室内完成、效率高、成本低、精确度高、不受气候、地形等限制。由于采用的是航拍技术,因此能够覆盖测量更广阔的区域,高度的精确性使其能够真实、详细、全面的反映被测地点的情况,不受地点天气的限制,操作简便,十分适用于城市密集地区绘制数字地图,在地籍测绘工作中受到越来越多的关注,是未来数字测图的主要发展趋势。

2.5 GPSRTK技术

这项技术不适用于比较隐蔽或者人口密集的区域,在空旷的地方才能发挥它的优势,这项技术与计算机相联,它在高处采集和处理得到的数据可以直接存在计算机里,而且能够快速绘制地籍的图像,这项技术的日益成熟,使其自动化程度越来越高、测绘功能也越来越全面强大,数据精确,误差小,操作简便,效率高等这些特点会使有关人员可以及时的掌握地籍的具体情况,给地籍测绘工作带来了极大的方便。

3 结束语

数字化技术和计算机技术自出现以来,就被广泛应用于社会的各领域内,极大的方便了人们的生活。地籍测绘工作对数字化技术和计算机技术的应用大大提高了其工作效率和准确性。我们不仅要了解数字化地籍测绘技术的优越性和实际应用,还应该不断发展完善数字化地籍测绘技术,以促进我国土地规划管理工作水平的不断提高。

参考文献

[1]杨宝利.浅谈数字化地籍测绘技术及作业方法[J].科技创新与应用,2012(29):112-112.

[2]褚伟伟.浅谈数字化地籍测绘技术及作业方法[J].中国科技投资,2016(17).

第5篇:数字化技术范文

现代数字化技术所提供的产品使我们的生活以前所未有的真实图像面目呈现在人们面前。首先是信息载体的数字化,书籍印刷,作为几百年来最主要的信息载体,将逐渐被比特运算的方式所取代,即实现知识的数字化。这种变革使知识可以以更简单的方式传播,以更大的容量存取,以更低廉的成本让人们获取知识。信息技术不仅可以实现文字、图像、声音的数字化,还可将人类世界的一切物质以数字化的形式表示。其次,通信方式的数字化使信息能够突破国界、文化及时空的限制而任意传播,互联网的开通使世界变为一个地球村。数字化的进程已经在我们面前展开,而这势必导致人类的一切文明都必须转化成批量的资讯信息。只有这样才能通过各种新的数字媒体,以数字方式传输。甚至可以这样说,任何不能转化输送的事物都将面临被淘汰的危险。而作为一名教育者,更应该具备将知识转化为电脑语言的能力,并为人类几千年来沿袭的教育加入新的概念及内涵。

二、数字化带来的影响

从设计工具的变革到新的设计形态的产生,数字媒体的作用已日趋显著,它使设计艺术的发展进入了一个全新的领域。数字媒介的应用给艺术设计教育带来的影响具体表现在以下几个层面。

1.高效的数字化技术工具

设计教育从美术教育中衍生而来,在传统教学中,从概念构思到图形设计或实体建模分成多个层次和阶段,学生的设计水平相应逐步提高。设计学习是在一定的绘画基础、绘画技能及在掌握了有关工具和材料的前提下进行的。在数字化时代,电脑的出现则大大改变了传统的学习行为,大量的手工绘画、制图及模型工具转变为计算机图形设计、制图及建模系统。电脑还替代了学生有关重复计算和公式化、格式化、优化选择等大部分的理性工作,从而使设计的速度大大提高,使学生集中精力更多地致力于概念分析、创意构思、选择评价等方面。当一个构思成熟后就可交由计算机去修饰、扩展、强化或试验。专业化的电脑软件具有准确方便的参数化、变量化的功能,在设计中只要随时存储变化的结果,就能随时回到设计创造过程中的任何一点,对以前的步骤进行修改并反复调试。

2.新的造型语言及表达方式的出现

计算机对设计最直接的贡献是带来了新的造型语言及表达方式,计算机构造物体的方式及图像处理上的特点,使计算机创作的作品表现出了新的风格,开辟了设计传达的新领域。传统的手绘技法与电脑设计是两种不同的语言形式,它们有本质的区别。运用虚拟的概念而非物质实体进行设计表现,是设计表现领域的一个极为重大的变革。在平面设计中,由于扫描仪及数码相机的出现,使设计者能直接地输入真实图像,通过二维或三维技术的辅助,就能模拟出逼真的虚幻世界。在立体设计中,计算机三维建模及渲染技术使设计师在观察物体时,它能表现出物体的各个侧面及细部,同时也能在空间的视点中对形体进行构筑和修改。艺术设计语言与网页设计语言结合,融入了互动语言和数字符号。新技术的应用开辟了设计传达的新领域,创造出新的美学形态和设计形态。

3.多学科的交融与新学科的兴起

人类进入数字化时代,自然科学、社会科学、人文科学三大领域的分界越来越模糊,学科交叉性发展、研究已成为高校教学与科研的重要内容。一方面,有些专业出现综合、合并,甚至消失的现象;另一方面,各种交叉、综合学科大量出现。

设计师必须掌握日新月异的电脑硬件和软件,灵活把握视觉新语言的表达。这就促使当今的艺术教育必然要融入新的理念,构筑新的教学体系——数码艺术教学。数码图形基础、Internet资源及传播应用、网页设计、三维动画、多媒体技术、数码影像处理等都被纳入艺术设计教学中。目前,艺术教育先进的国家已经将艺术设计的教育重心转向多媒体设计,设立了新的专业——传媒艺术设计专业、数码电影特技专业、数码游戏设计专业等。

4.信息交流和资源共享

电脑实现了设计数据的储存及再利用。各种设计素材、设计草图、效果图、制图、图形艺术、模型等资料都可以以数据来储存,并且可以方便地检索。集通讯网络、计算机、数据库为一体的电子信息交换系统网络的出现和远程传输技术的发展,使交流的发生不必受到时间和空间的限制。国际互联网络也拓展了艺术设计的存在空间,使艺术设计走向了更广泛的数字化,让受教育者轻易地接触大量艺术设计资讯,有利于学生形成开阔的、前瞻性的视野。5.对传统教学方式的冲击

在传统的艺术设计教学中,学生的思维过程,受限于繁杂重复的技能示范过程,而限制了设计过程中的偶然性、多变性。在现代计算机技术进入课堂后,直观丰富的表现方法以及全方位、跨时空的思维方式,让设计的翅膀摆脱了美术基础的制约,简单的操作过程可产生多样性的结果,这才是现代艺术设计教学的核心。

互动式教学更是改变了以往单向线性的教学模式,它打破了时空的限制,并最大限度地支持个性的发展。另外虚拟现实技术,可以帮助我们开设一直感到有必要却没有能力和条件开设的课程。网上通讯可以排除时空及人为因素的限制,使教师和学生能在全球范围内检索信息,开展教学活动和学术交流。教师的教学也从“主讲者”转变为学生学习活动的设计者和辅导者。学生的地位也转变为有机会参与教学、参与操作、发现知识、掌握知识的主动地位。只有完成这几种转变,才能适应数字时代对设计教育提出的要求。

三、艺术教育创新与数字化教学

在数字化离我们越来越近的今天,高校艺术教育如何培养高素质的综合性美术人才这个问题,不可避免地摆在了我们的面前。在数字化时代,人们凭借网络可更快地更新艺术观念,更快地创作艺术品,更快地把艺术运用到各个领域。在美术人才的培养上,将从传统的、单一的某一画种或艺术风格的临摹、复制式的教育,发展成为传统手法与电脑数字技术综合的艺术人才培养模式,这将对现存的传统艺术教育产生巨大的冲击。在数字化时代,要培养高素质创新人才,必须强调培养方式的创新。

虽然数字化教学手段已经深入到教学工作的每一个方面,但是在艺术设计教育中,围绕数字化的教学与学习会不会使教师和学生的实际动手能力逐步降低的问题,一直存在争议。笔者认为,学生实际动手能力降低问题确实存在,但这一问题不能看作是现代数字技术的发展负面结果。一方面,学生实际动手能力降低是社会问题,是社会分配不合理与传统价值取向等各种深层次矛盾反映在大众教育观念中的结果。因此我们必须在积极发展现代教育技术的同时,重视实际动手能力的培养。另一方面,传统观念中的动手能力并非都是有价值的能力。就像现代绣花工人只需了解绣花的原理、针法,而无需学会手工绣花一样,科技进步总会使一些旧的技能失去意义,进而产生新的技能,使知识与技能达到新的平衡。

此外,数字化技术不仅为艺术类学生提供了更广阔的发挥空间,也给理工科学生插上了艺术创新的翅膀,使设计艺术学科更加显示其艺术学和工学的边缘学科优点。笔者所在院校近几年,已经有部分专业将理工科学生与艺术生同时招收、对照培养,工科生与艺术生的界限变得模糊,美术基础已经不是阻止工科学生从事设计工作的障碍。

结语

我们面对的是崭新的数字化时代,它对我们的冲击可能会改变我们的文化形象,而我们的艺术设计教育也会因此而发生翻天覆地的变化。电脑的应用和网络技术的发展带来了高效的数字技术工具,带来了新的造型语言及表达方式,开辟了新兴的交叉学科,给教学方法的不断创新带来了动力。在数字化时代,我们必须强调创新教育,才能造就一批掌握视觉设计、互联网及多媒体设计,具有创意潜能,能牢牢把握艺术创新和设计未来的专门人才,这是艺术设计教育者的职责。

内容摘要:数字化为设计艺术带来了新的造型语言及新的表达方式,实现了海量信息交流与共享,极大地方便了艺术教育的创新培养,也必将对艺术设计及其教育产生深远的影响。数字化作为一个全新的概念必将在现代艺术设计教育中发挥更大的作用。

关键词:数字化艺术教育创新教育

电脑的普及与互联网的应用将人类社会推进到了信息时代,全球经济一体化的到来和数字化生存方式的出现必将冲击到设计艺术领域。随着计算机、数码相机、数码摄像机等数字化设备在艺术教育领域中被广泛应用,以计算机为核心,运用多种数字化技术手段驾驭艺术表现形式的新型教学模式应运而生。它给我们的设计理念、设计方式带来巨大的革命。海德格尔指出:“倘若我们沉思,我们就要追问现代的世界图像。”数字化技术使人类对世界的把握已经突破语言的抽象概括而更为直观、更为图像化了。体现高科技的数字化艺术手段,将感性的认识理念用严密的数学方法组织起来,并对美术设计要素进行理性化控制的数字化艺术教育必将给人们带来新的观念、新的思维,以及新的设计思想。

参考文献:

[1]德马丁·海德格尔.林中路.上海译文出版社,1997.

[2]王波.数字化时代的美育思考.山东电大学报,2004年第1期.

[3]陈实.数字化时代的艺术设计教育.浙江万里学院学报,2001年9月第14卷第3期.

[4]薛生健.数字化时代对艺术设计教育的影响.河西学院学报,2002年2月第1期.

[5]周发强.数字化时代我国高校综合性美术人才培养的几点思考.内江师范学院学报,2002年第17卷第3期.

[6]张耕云.数字媒介与艺术.美术研究,2001(1).

第6篇:数字化技术范文

[关键词:]飞机装配;数字化;技术

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:

我国由于科技发展起步时间短,造成一些精密技术上实行效果差的现象。在飞机制造装配中,治理方式和方法存在着一定的不足。虽然我国已经采用先进的激光跟踪技术和计算机辅助经纬仪等设施,但是在安装过程中却很少用到更加先进的安装和设计技术,虽然部分程序上做到了简化处理,结构得到清减。但是与发达国家相比,仍然在飞机装配技术中存在着一定的差距不足。

目前我国虽然在各个环节上已经做到数字化信息传递,但是在部分领域上仍然处于孤岛现象,对于模拟量传递依然不能得到相应的有效解决。数字化技术未能得以广泛应用,导致装配人员在进行现场工作时,仍要进行手动翻阅查看设计图纸和工艺文件,大大增加了生产制造周期。同时由于工作的繁琐模式,早场质量不能得以保证,经常出现装配错误,为与飞机整体结构稳定性和安全性起到负面影响。

1、飞机数字化装配技术要点

(1)飞机装配标准工艺与专家数据库的建立。对机装配技术首先要进行的技术要点就是对机装配技术中各项对顶的分析,通过经验和工艺方法的总结,有效地将飞机装配工艺的标准制定出来,同时通过一定的技术方法将数字化标准实行在工艺当中,运用技术处理与专家数据库进行有效的连接,建立完善的系统体系。

(2)容差分配模型的建立。对机装配过程而言,容差分配模型的建立是较为关键的环节。通过对飞机设计规定容差到制造施工工艺容差分配以及完成产品设计容差的有效协调,是飞机装配制造协调方法与线路制定的重要依据。在数字化处理环境下,飞机装配装置额容差分配模型的建立,有效地对设计容差进行最小误差化,减少飞机中协调线路,为各项部件分配合理的容差数值。

(3)零部件交接状态数字模型的建立。将作为装配工装设计技术条件、装配大纲编制、模线设计等依据的,满足装配定位、工艺补偿、确定孔位的,对零件提出导孔、装配孔、定位孔余量等附加到前面的容差分配模型上,形成零部件交接状态数字模型。

(4)装配连结模型的建立。在前述的零部件交接状态数字模型的基础上,按设计的要求,定义装配基准和连结结构的几何模型,即将零件上孔的位置、数量、连接用标准件附加上,从而形成飞机部件的工艺模型。

(5)产品工艺模型与装配工装模型的虚拟装配。要用产品的工艺模型模拟飞机的真实装配过程,必需将部件中零件的工艺模型在装配工装数字模型上按装配大纲进行装配,综合检测容差分配是否合理、产品结构与装配工装结构是否干涉、装配的工艺性是否科学、工装的开敞性、产品结构的定位夹紧方式是否合理方便等。

(6)建立飞机数字化装配标准及其规范。在建立飞机数字化装配系统之后,需要制定用于指导产品结构数字和数字工装的虚拟装配具体工作的相关标准及规范。

(7)建立产品连接的标准件库。在数字化飞机装配技术应用中,应建立完善的产品链接标准件库,从而有效地对产品装配中使用的各种标准件进行参数化数字化的使用,方便使用进行快速便捷查询、调用,为飞机装配设计制造增添协调推动作用。

2、飞机数字化装配技术的应用

数字化装配系统多种先进数字化装配技术相结合使用,共同工作来实现对某些零组件的装配,这些成组的数字化装配工作系统构成了数字化装配系统。数字化装配系统以数字化装配技术为支撑,体现了数字化装配工艺技术、数字化装配工装技术、光学检测与补偿技术、数字化钻铆技术及数字化集成控制技术的综合应用。

(1)装配零件和装配工装的自身特征,以及它们之间的装配特征在飞机设计阶段就被输入到系统服务器中。装配集成控制系统不仅能够直接共享该数据,还能够不断控制工艺系统对这些特征信息进行分析优化,使零件和工装的设计及其装配特征的设计不断完善。

(2)数字化柔性装配工装主要包括机械随动定位装置和一些柔性的夹具。通过更换卡板和一些专用的夹具,该工装可以满足不同机型、但零部件大小相似的多种零部件的装配。这样仅需更换卡板和少量专用夹具就可以在一套工装平台上装配多种零部件。

(3)在飞机装配技术应用中,机械随动定位装置和光学测量仪器的综合使用,能够有效地对测量结果进行及时的反馈,对设计制造过程进行全面的监控。同时应用这些技术能够有效地对零件定位以及工装定位实行闭环控制,一定程度上增加了定位准确性,为飞机装配稳定性提供有力的保障。

(4)对机数字化装配技术的实施,有效地保证了飞机装配过程中的自动化和信息化,实现更加科技控制的目的。有效地改善了在装配过程中存在的不足,大大提升了飞机装配过程的效率,同时对于装配质量也是具有一定的保障,为应对激烈竞争和快速更新的市场提供了有力的基础,实现了飞机整体结构的稳定性和可靠性。

3、结语

自从我国实行改革开放政策以来,国家整体经济建设和科技水平得到显著提高,从而更多的数字化技术被应用在飞机结构制造中。其中,在飞机结构设计中装配设计凸显重要作用。就是通过将零部件按照一定的设计标准和技术要求进行有效的组合连接,一般对机装配产品尺寸较大、形状较为复杂,为了能够更好地保障飞机整体结构上的稳定性和可靠性,目前我国飞机制造企业纷纷采用数字化处理技术,实现对飞机装配整体结构上的加固。

参考文献

[1]王巍,高平,柏树生.飞机数字化柔性装配技术研究[J].节能.2011(Z1)

[2]苟坤.面向飞机装配过程的质量管控系统研究与应用[D].华中科技大学2013

作者简介:钟厚炜,男,籍贯:江西省南康市,现职称:工程师,研究方向:飞机装配。

期刊快递地址:沈阳市于洪区长江北街133-1-411

第7篇:数字化技术范文

随着数字化进程的加快,机械设计方面摒弃了传统的图纸设计模式,应用数字技术,利用CAD软件进行机械制图,既提高了设计效率,也节省了成本。本文主要探讨数字化技术在农业机械设计中的应用。这对我国农业发展具有十分重要的意义。

关键词:

数字化;机械设计技术;农业机械

目前,我国各大企业之间的竞争越来越激烈。各企业想要在如此激烈的竞争市场中占有一席之地,必须要不断提高自身产品的功能、性质以及质量等,特别是一些新型机械的使用,一定要做好售后问题。当下正是信息时代,企业可以充分利用信息技术解决好所遇到的问题。结合机械设计中数字化技术的应用,本文探讨在农业生产活动中应用数字化设计技术的优势。

1数字化机械设计技术

数字化机械设计技术是指将计算机技术应用于机械产品设计领域,通过基于产品描述的数字化平台,建立数字化产品模型,并将其应用到产品开发过程中,以达到减少或避免使用实物模型的一种产品开发技术。它更加注重加强机械的生存率,不同程度上节省了资源,提高了生产效率和生产质量。

2数字化设计技术应用的特点

2.1产品定义模型的统一

在传统设计技术应用过程中,同一类产品有时也需要采用不同的设计模式,无疑加大了设计技术的难度。同时,在转换各模块过程中,也容易丢失一些数据。应用数字化设计技术,则可以完全解决这个问题。数字化设计不但是一种单一形式的数字化产品模式,而且也是一种基础设计。数字化设计技术可以结合每个模式的特征,不断完善自身的不足。

2.2并行设计的实现

设计产品中,应该根据产品的设计要求,每个小组可以负责产品设计中的一部分,最终组合成一个完整的数字化设计模型。这样既可以提高工作效率,也能保证产品的质量。

2.3不依赖实物模型

数字化设计技术需要运用计算机进行模拟计算和仿真技术。在这个过程中,它将一些设计不合理、不科学的因素去掉,从而制造出一个实物模型。应用数字化设计技术不但可以节省设计成本,而且也能大大提高设计效率。

3研究现代数字设计技术的发展趋势

在我国与开发设计有关的理论中,通常包括着大量的论述。其中,Beitz和Pah1是最有影响力的两个理论。在这方面的理论中,他们指出机械设计包括的四个阶段,分别是设计任务、设计概念、设计技术、设计作业。这四个阶段循序渐进,紧密相关、缺一不可。华东理工大学周慧君教授将这四个阶段细致划分成规划、设计方案、具体设计、改进设备四个阶段。结合上述内容可见,国外注重产品的概念性设计,而我国注重产品的结构形式设计。简单来讲,其他国家更多是追求设计构造,而我国则是注重从产品使用中可能会遇到的问题出发展开设计。因此,我国更加重视产品的实用性。我国与国外在机械设计本质上可能有不同之处,但在开发机械设计上都是结合计算机辅助设计软件CAD展开的一系列设计和改造。CAD技术研发出来后,被广泛应用于我国的各行各业,解决了很多工作者在工作中无法解决的问题。不但提高了工作效率,而且也节省了材料成本,节省了人力资源,并进一步促使机械设计应用更为广泛。

4农业机械设计过程中数字化设计的实际应用

4.1应用虚拟技术

在农业生产活动中应用数字化设计技术,不但可以满足农业机械设计的多方面需求,而且也能加强农业生产活动的工作效率。数字化设计技术中的虚拟技术,也就是运用计算机图形系统、形式多样的控制设备、计算机三维设计技术等,使设计图像更加形象和逼真。在农业机械设计中,应用虚拟图像技术,既可以完善传统设计中的不足,也能精确设计一些复杂多变的结构部位。另外,运用声音定位系统和虚拟图像技术,也能使农业机械设计更加简单化。因此,在农业机械设计过程中,要充分利用虚拟技术,简单模拟机械运动的各个过程,完整分析相应的力学系统,从而确保设计的可行性。

4.2实现产品设计和产品制造的协同

产品设计与产品制造之间有着密切的联系。在现代农业机械设计过程中,充分利用数字化设计技术,可以保障产品设计与产品制造之间的协同性。结合计算机虚拟技术加强农业机械设计技能技术,并结合相应的协同理念,在设计农业机械中有效减少设计成本、缩短设计周期、提高设计的工作质量,同时优化和整合设计方案。可见,确保农业机械设计与制造之间的协同性,加强设计结构的精确性、科学性,可有效解决传统农业机械设计一直解决不了的问题。

4.3注重创新型设计

从农业机械设计层面上讲,必须要重视创新设计。在农业机械设计过程中,要充分运用数字化技术,加强设计的合理性、有效性。但是,也应该注意,设计中也会涌现出很多新问题。要及时解决好这些问题,就必须要将“创新性”贯穿于设计的始终。在应用新技术过程中,要重视创新设计理念,运用数字化设计技术,全面改进优化新技术,并结合创新性设计理论,进一步推进农业机械设计技术的可持续发展。

5结语

随着机械生产更新速度的加快,数字化技术在人们生活中所发挥的作用越来越大,应用领域范围也越来越广泛,成为日常生活不可缺少的一部分。但是,对于机械设计来讲,在数字化技术应用下,现代机械设计可以通过利用各种新型的技术和软件进行大量的生产和修整,不但提高了生产效率,而且也确保了生产质量,完善了传统机械设计中的不足。

作者:毛暖思 单位:广东省海洋工程职业技术学校

参考文献

第8篇:数字化技术范文

数字化技术与建筑设计有着广泛地企业,建筑行业将数字化技术作为创新建筑设计、促进建筑设计发展的关键要素加以强化,特别在数字化、信息化时代的社会条件下,数字化技术的价值得到了广泛地认可,应用数字化技术,实现自身发展业已成为建筑设计工作的共识。在信息时代的背景下,建筑设计已经不再是某个设计师个人的单独主观劳动,而是通过数字化技术的广泛应用成为一项全方位、高综合、立体性的建筑设计工作,通过数字化技术的运用可以更为全面、客观地呈现建筑设计内容,提升建筑设计的效率和质量。运用数字化技术可以利用计算机和专业程序的优势,将建筑设计以数字化和计算机语言的形式加以体现,这有利于提高建筑设计加工的效率,同时也有利于建筑设计的数字化和规范化,方便建筑设计工作向更专业、更系统、更科学的方向发展。数字化技术可以在短时间实现多套建筑设计方案,这有助于建筑设计人员对不同思维方式、不同设计思想的综合评价,有助于在施工、市场的实际条件下选择具有最佳优势的方案。有了数字化技术作为基础,建筑设计还可以将周边环境作为参考量进行高层次设计,使建筑周边环境、人口分布、产业类型得到进一步优化,有效提升建筑设计的全面性、客观性、科学性。有了数字化技术作为基础,建筑设计工作与建筑行业其他工作和交叉行业有了交流的平台,使建筑设计与社会建设和生产的关系更为紧密,有助于建筑设计性更高的层面发展。

2建筑设计实践中数字化技术的应用例证

2.1噪声控制中数字化技术的应用

噪声是当前四大环境公害之一,对人们的身心健康、情绪状态会造成一定的影响和危害,严重的噪声会引发听力功能下降,甚至对心理疾病的产生有引发作用。传统建筑设计对噪声没有重点地控制和消除措施,这有不重视噪声危害的客观原因,也有难于控制噪声的技术困难原因。应用数字化技术可以控制噪声的来源,通过数字化技术有针对性地应用噪声反射装置,噪声减弱设备,降低噪声对建筑和人群的影响,提升建筑的舒适度。应用数字化技术可以控制噪声传播的途径,在建筑设计中可以利用数字化技术描述噪声传播路径,通过建筑外层保护、吸音材料使用、建筑物遮挡、绿色平整的形式控制和阻断造成传播路径,减少噪声对人们的有害影响。

2.2数字化建筑设计中数字化技术的应用

随着现代科技的普及和发展,计算机技术的应用范围越来越广,并且逐渐应用到建筑行业中来,这有利于建筑业的设计方式的突破发展,对企业工作效率的提高、建筑质量的改善、市场的拓展有着重大意义,以及对消费者绿色消费的满意程度都得以大大提升。其中,计算机的运用对建筑设计起到了巨大的辅助作用。在传统的建筑设计中往往存在着许多人为的弊端。且利用计算机进行建筑方案设计不仅节省了人工草图设计的时间和精力,避免了人为对建筑设计的影响,还能比以往的设计中考虑更多、更为全面的因素。建筑师只需在电脑上设计出草图,计算机会自动的形成各个方案,以供选择,建筑师可以对其作出调整和修改,减少了建筑设计的时间,节省了人力。另外,参数化设计也是较为先进的设计方案。简而言之,利用数学思维模式,把影响建筑设计的影响因素利用数字化技术转变成数学问题。参数化设计将以往的模糊、笼统的建筑设计方案转变成准确、系统的数字化建筑方案,通过数学化模式的计算,规定建筑设计的规范模式。设计更为复杂、先进的建筑模型,通过现有的计算机建筑设计软件的运用以及专业网络编辑程序的编写两种方式来进行数字化建筑方案的编写,这有助于数字化建筑设计工作效率的提升,并且会做到对建筑设计工作整体的保证作用。

3结语

第9篇:数字化技术范文

关键词 数字化改装技术;三维设计;并行设计

中图分类号 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)161-0064-02

数字化技术正以前所未有的速度和深度影响着世界航空产业的发展,国内航空业也在积极响应这一趋势;试验机设计改装专业承担着我国特种试验机设计技术研究、试验机测试改装的设计/施工及机载专用试验系统研制等工作,它是我国航空产业试飞板块中重要一环,因此,数字化在航空领域的发展必将对其产生巨大影响。

试验机设计改装正在从初期的型号测试改装向特种试验机设计改装技术研究、试验机测试改装的设计/施工及机载专用试验系统研制3个方向发展;为了应对未来我国众多的试飞任务,试验机数字化改装技术显得尤为重要,它将为未来特种试验机设计研制和型号试飞任务提供高效、有力支撑。本文从技术角度提出了试验机数字化改装技术的关键要求,以及数字化改装技术建设的核心内容,以期为试验机数字化改装技术发展提供参考。

1 数字化改装技术要求

数字化改装技术的目标就是实现试验机改装数字化协同设计、制造,促进试验机研制、试飞进程,匹配国内外航空企业飞机研制的信息化、数字化新模式,提高试验机改装水平。综合国内外航空业的发展趋势以及试验机改装设计制造的自身发展需求等多方面因素,数字化改装技术应该具备以下几个方面的显著特点:

1)全三维设计。全三维设计是实现数字化协同设计制造的基础条件。全三维设计是以三维实体为最终设计结果和生产依据的设计模式,替代了原二维图样的全部功能。全三维设计技术可保证设计数据的唯一性及一致性,设计结果直观明了并可以有效提高设计、制造效率。

2)研制工作并行展开与传统产品开发过程并不相悖,它同样遵循产品开发的每一个必经阶段,而且是基于连续的信息转化实现的。研制工作并行开展就要求信息的转化伴随活动随时进行传递。

以型号新机试飞研制为例:第一,在项目的总体研制过程中,试验机设计、试验机改装设计、试验机制造等研制过程可以并行交叉进行;第二,在具体的设计阶段,试验机改装设计各系统和原机各系统的设计工作可以并行开展。设计过程中各系统之间的相互关联和相互影响不可避免,通过互相协调适应以及各系统间实时迭代设计,可使得设计工作最大限度的展开;第三,设计人员可以并行开展工作。基于相同的设计技术平台,同一系统的不同设计人员及不同系统的设计人员可以并行工作,使设计资源得到了有效的利用。试验机改装协同设计制造充分融入到试验机研制过程中,提高了试验机的研制效率。

3)跨地域协同设计制造。世界航空产业正在形成研制和市场的全球数字化协同模式,例如,我国部分主机厂就承担了欧洲空客及波音系列飞机相关部件甚至部分重要结构件的生产制造工作。这一案例充分说明了数字化协同技术已成为飞机研制活动中重要的技术手段之一,可以有力推动研制活动高效、精准开展。

外部的这种发展趋势也正在强有力的影响着我国的飞机研制产业,国内飞机研制体系正在突破传统的串行封闭式研发模式。例如,我国某型飞机研制工程项目中首先尝试采用异地协同设计、全国多地协同制造、国内外19家供应商的协同研制模式,实现了国内外不同地域的分包商和配套商的协同工作[ 1 ]。

2 数字化改装技术建设

综合分析国内外协同设计制造现状和发展趋势,结合试验机改装研制的特点及现阶段的具体情况,数字化改装技术建设应该分步进行。

第一步,进行数字化设计基础平台建设,加强数字化设计人才队伍培养,建立数字化改装技术规范。

通过第一步建设,可以实现数字化改装技术的初步目标:1)试飞机构内部实现大型试验机改装、特种试验机研制等大型项目的全三维数字化协同设计;2)具备试飞机构与主机厂所间试验机数模顺利传递的能力;3)培养出一支高素质的数字化设计队伍。

第二步,在国内航空领域条件成熟时实现行业内数字化协同改装设计制造。国内在跨地域数字化协同设计制造方面只是进行了试验性的尝试,目前还不具备行业内跨地域数字化协同设计制造的条件,但是我国航空业正在积极努力地向实现这个目标迈进。

在数字化设计基础平台建设及数字化改装技术规范方面建议如下:

1)数字化设计基础平台。在三维建模软件方面,CATIA作为世界航空领域三维设计的主流软件应该是最佳的选择。CATIA以设计对象的混合建模、变量/参数化混合建模以及几何/智能工程混合建模等先进的混合建模技术,支持从项目调研、构思、详细设计、分析、模拟、装配及维护在内的全部工业设计流程,是全球航空业界普遍使用的一个集成产品开发环境。CATIA在国内航空企业中已得到了广泛的应用。

在产品数据管理方面,ENOVIA VPM以其与CATIA在产品建模之间已紧密集成的优势成为首选数据管理软件系统,能够实现物料管理、任务流管理、事件管理、配置管理、人员组织和权限管理等,它能提供一个上下关联的设计环境,便于多专业同时开展设计工作,便于不同部门之间制定设计的优化方案,便于开展不同配置的并行设计[ 2 ]。

在协同平台方面,可以基于Windchill系统根据试验机设计和改装业务进行配置和二次开发,使之成为试验机协同研制平台。Windchill是PTC 公司的一个大型PLM软件,该软件提供了近10个功能模块,涵盖了企业级产品数据管理和协同工作平台应具备的所有功能。Windchill 还提供了功能强大的工作流引擎,能够方便地对航空企业的各种复杂工作流程进行自动化和规范化的管理和控制[3]。

对于改装数字化设计基础平台可以考虑以三维设计软件CATIA作为基本的设计工具软件,通过ENOVIA VPM系统实现对产品数据管理以及设计过程的管理,依靠基于Windchill系统进行二次开发的协同平台实现研制工作流程自动化和规范化的管理和控制。

数字化改装设计基础平台构架示意图如图1所示。

2)数字化改装技术规范。波音公司根据相关标准和规范制定了BDS-600系列规范,使参研人员在统一的规范下有序进行。我国航空企业正在建立统一的数字化设计制造规范,已经颁布和实施了关于数字化设计制造的初步标准和规范,可以看出我国航空业正在积极推进数字化设计制造规范化建设。因此,作为试验机研制的一个重要环节,数字化改装技术规范化势在必行。数字化改装技术规范应该依据我国航空业现有标准、规范的统一约定,结合试验机改装设计特点及相关要求进行制定,并随着行业标准的完善不断地修订,最后形成与全行业标准规范相统一的完善的数字化改装技术规范。

3 结论

数字化技术、信息化技术对飞机的研制及业务模式产生了深刻的影响,我国在航空领域积极推进数字化、信息化建设,试验机数字化改装技术将是试验机设计改装的发展目标之一,它将有力地推动试验机数字化研制进程。

参考文献

[1]王永栓,王晓丽,向颖,等,航空工业数字化协同现状与发展[J].航空制造技术,2009,(11):62-65.