Проект стандарта обменного файла для описания оптических систем и его использование при проектировании и информационном сопров

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
Вычислительное бюро основано в 1916 г.
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
WinDEMOS
The professional software
for DEsign and Modeling of Optical Systems

Анализ и оптимизация
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 10303 )
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
Успешный пример использования CALS-стандартов и стратегии применительно к наукоемкой продукции
NASA
Космический телескоп Hubble
1993-1997
95,000 чертежей и 5 млн технических документов

Работы ФГУП ГОИ в области ИПИ - технологий
КНИР «Сквозняк», «Схемотехника новых оптических систем с повышенными характеристиками …», 1994-1998 гг., заказчик - СПП при Президиуме РАН
НИР «Интеграл-ОКО», «Создание основ оптических CALS-технологий …», 2001-2003 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/SC4
1993 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
Состояние разработки
NODIF

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 (ISO10303-21)
– Как XML (ISO10303-28)
• Доступ к обменным файлам через SDAI

Оптические сущности
Оригинальные
Полученные наследованием
Структура NODIF
Оптические сущности
Оригинальные
Полученные наследованием
Общие ресурсы
Прикладные протоколы

Модель оптической системы
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
…
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
Зоны оптической поверхности

Растры
Растры

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.
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
ГОЭ

Использование NODIF при проектировании и информационном сопровождении оптических систем

AP203/NODIF

Нашлемный информационный
дисплей
Нашлемный информационный
дисплей

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.