Проект стандарта обменного файла для описания оптических систем и его использование при проектировании и информационном сопровождении изделий д.т.н. Ган М.А., Ган Я.М., Ларионов С.А.,Чертков А.С. Е-mail: ФГУП ВНЦ «ГОИ им. С.И. Вавилова» Санкт-Петербург

Основные задачи: Разработка теории и методов ВЫЧИСЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Расчет конкретных типов оптических систем (бинокли, фотообъективы, перископы…) Расчетное сопровождение испытаний и изготовления оптических систем и приборов В 1918 г. вошло в состав ГОИ

WinDEMOS The professional software for DEsign and Modeling of Optical Systems

Анализ и оптимизация Моделирование

CAM Test CAE CAD Term … OptоCAD DB CAM CAE CAD Term … OptoCAD DB NODIF Test Data Babylon STEP solution

Что такое NODIF ? Главные условия ИПИ : –наличие полной компьютерной модели изделия –стандартный способ обмена данными STEP ( ГОСТ ИСО ) NODIF - Neutral Optical Data Interchange Format NODF - часть STEP Научные основы ИПИ технологий – разработка моделей, методов, прикладных протоколов …

STEP - Standard for the Exchange of Product model data

Преимущества применения STEP Пользователи во всем мире могут обмениватся данными прикладных программ, написанных различными разработчиками программного обеспечения без необходимости перевода данных или переформатирования Методология обмена данными будет постоянна, то есть ее применение позволит будущим разработчикам программного обеспечения развивать новое программное обеспечение и новые приложения, которые могут использовать данные, созданные существующими системами, устраняя необходимость адаптировать новое программное обеспечение или новые версии программного обеспечения. Фирмы разработчики могут передавать данные производственными фирмами без ошибок. Создается информационная основа для работы виртуальных производств.

Успешный пример использования CALS- стандартов и стратегии применительно к наукоемкой продукции NASA Космический телескоп Hubble ,000 чертежей и 5 млн технических документов

Работы ФГУП ГОИ в области ИПИ - технологий КНИР «Сквозняк», «Схемотехника новых оптических систем с повышенными характеристиками …», гг., заказчик - СПП при Президиуме РАН НИР «Интеграл-ОКО», «Создание основ оптических CALS-технологий …», гг., заказчик - УНВ МО РФ

Краткая история NODIF 1988 ISO TC172/SC1/TG2 Eckart Wieder фирма Carl Zeiss «Data transfer without optical drawings and tables » 1991 Tokyo ISO TC172/SC1/WG4+ ISO TC184/SC Timothy D. Wise 1999 – по настоящее время Prudence Wromel, British Standards Institution 2004 – Рабочая встреча в С. Петербурге (ГОИ) - AP (J,R)

Состояние разработки NODIF AAMApplication Activity Model ARMApplication Reference Model AIMApplication Interpreted Model APApplication Protocol

Архитектура AP-STEP Прикладной протокол (AP) определяет формат обмена данными Структура обменного файла – Заголовочная секция – Секция данных AP не зависит от конкретного ПО Данные определены на языке EXPRESS Данные могут передаваться: – Как ASCII текст (ISO ) – Как XML (ISO ) Доступ к обменным файлам через SDAI

Структура NODIF Оптические сущности Оригинальные Полученные наследованием Общие ресурсы Прикладные протоколы

Модель оптической системы Оптическая система состоит из компонентов, содержащих физические поверхности и вспомогательные, виртуальные объекты (специальные плоскости, оси и точки). Оптическая система может содержать несколько конфигураций, состоящих из оптических компонентов (сборок, деталей).

Сборка Деталь Поверхность Воздушный промежуток Специальные объекты … Плоскость предмета Плоскость изображения Апертурная плоскость Плоскость диафрагмы Фокальная плоскость Главные плоскости Оптические и механические оси Системы координат Компоненты оптической системы

Оптическая система может содержать несколько оптических конфигураций Под оптическими конфигурациями подразумеваются варианты оптической системы с измененными параметрами, которые связаны с ее функционированием. Например, изменение воздушных промежутков в zoom системе, смена компонентов с системах типа flip-flop, а также движение элементов в сканирующих системах, приводит к появлению мультиконфигурационности

Оптическая поверхность и область (зона) оптической поверхности определяются с помощью специализированного объекта optical_face и геометрии базовой поверхности Объект optical_face наследует все механические свойства от объекта advanced_face (AP203) и вводит дополнительно специфически оптические свойства

Зоны оптической поверхности

Растры

Оптический материал определяется с помощью объекта optical_material Оптический материал является производным от «механического» материала (часть 42 интегрированных ресурсов общего применения) Объект optical_material имеет следующие дополнительные атрибуты: Марка, Каталог, Номер плавки Базовый показатель преломления Дисперсионная формула Средняя дисперсия Допуск на среднюю дисперсию Опорная длина волны Базовая температура Категория по двулучепреломлению Количество включений (класс) Размеры включений (категория) Категория по бессвильности Категория по оптической однородности и др.

ГОЭ

Использование NODIF при проектировании и информационном сопровождении оптических систем

Нашлемный информационный дисплей Typebinocular FOW30 x 40 deg Brightness2000 cd/m2 Mass350 g LCOS pixels1280 х 1024 Image colorMono (green) Resolution1 pixel

Авиационный дисплей

Выводы Применение STEP/NODIF эффективно уже на стадии НИР Применение на стадии ОКР позволяет существенно сократить время разработки и создания образцов Применение STEP/NODIF на стадиях НИР и ОКР закладывает основу для успешного применения ИПИ технологий на последующих стадиях ЖЦ изделий

Перспективные направления работ в области ИП ЖЦ ОС Выпуск финальной версии NODIF; Разработка и внедрение электронного документооборота и ЭМ ОС при проведении НИР и ОКР; Расширение системы математических моделей и методов проектирования сложных оптических систем; Техперевооружение и создание производственных участков на основе оптических компьютерных технологий; Внедрение систем компьютерного тестирования, виртуального и быстрого прототипирования ОС; Создание баз знаний.

Спасибо за внимание ! ______________________