ICS 49.040 V 96
HB 8729-2023
航空产品数据长周期存储数据质量要求
Long-term preservation data quality requirements of aviation product data
2023-12-29 发布 2024-07-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规定起草。
“航空产品数据长周期存储”系列标准是面向航空产品三维模型的归档、检索与重用要求而提出，目的是解决航空产品、数字化产品定义技术、软硬件生命周期之间的矛盾， 其他数据如二维图样等可按照现有的相关标准执行。“航空产品数据长周期存储”系列标准包括 5 项：
——《航空产品数据长周期存储和检索过程》标准规范了航空产品数据长周期存储工作的业务流程;
——《航空产品数据长周期存储信息系统架构》标准规范了支持航空产品数据长周期存储业务流程的信息系统架构;
——《航空产品数据长周期存储数据转换要求》标准规范了航空产品数据长周期存储的三维模型数据集转换为中性模型数据集和轻量化模型数据集的要求，支持航空产品数据长周期存储工作的数据转换;
——《航空产品数据长周期存储数据可视化要求》标准规范了航空产品三维模型长周期存储的可视化形式，支持航空产品数据长周期存储工作的数据检索与查询;
——《航空产品数据长周期存储数据质量要求》标准规范了航空产品数据长周期存储的数据质量一般要求、几何验证准则、装配结构验证准则、标注验证准则、阈值等要求，支持航空产品三维模型数据转换与存储的质量验证和评定。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国航空工业集团有限公司提出。
本文件由中国航空综合技术研究所归口。
本文件起草单位：中国航空综合技术研究所、合肥江航飞机装备股份有限公司、西安飞机工业(集团)有限责任公司、中国特种飞行器研究所。
本文件主要起草人：刘畅、刘文彪、李狮伟、尉卫东、刘鹏、李学常、万蓉、胡德雨、关煜杰。
引言
在数字资源的长周期存储中，“长周期”并不是意味着仅仅将数据存储 5 年或 50 年，而是对企业乃至国家的战略发展负责，不断应对信息市场带来的挑战。这些挑战来自于软/硬件技术的快速更迭、存储方案的多样化以及全新的产品和技术出版物的表达形式等。产品数据的长周期存储目标在于确保其在足够长的可预见的时间内具有可持续性，即确保产品数据在将来能够被访问、解释和重用。航空产品数据长周期存储面向三维模型数据，通过规范数据存储和检索业务流程，建立用于数据长周期存储的信息系统，保证不同软件平台或同一软件平台不同版本之间的数据保存、检索与重用。
本文件围绕航空产品数据长周期存储数据质量验证要求，规范数据质量验证方法，给出统一的验证准则，并给出推荐的阈值，适用于航空产品数据的长周期存储数据质量验证和评定，有助于提高航空产品研制企业长周期保存数据的质量，使得长周期保存的数据能够有效用于航空产品生命周期其他阶段。
航空产品数据长周期存储数据质量要求
1 范围
本文件规定了航空产品数据长周期存储的数据质量一般要求、几何验证准则、装配结构验证准则、标注验证准则、阈值等要求。
本文件适用于航空产品数据长周期存储原始三维模型数据质量验证和中性模型数据一致性校验验证。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 18784 CAD/CAM 数据质量
HB 8726-2023 航空产品数据长周期存储和检索过程
HB 20296 基于模型的定义模型检查要求
3 术语和定义
HB 8726-2023 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
原始三维模型 original 3D model
在常用 CAD 或建模系统中创建的模型。
3.2
中性模型 neutral model
由原始三维模型转换生成的用于异构 CAD 交换的 STEP 格式模型。
3.3
阈值 threshold values
在模型转换过程中，允许接受的最大或者最小的几何参数误差值。
4 一般要求
4.1 验证内容
航空产品数据长周期存储数据质量验证内容包括：
a) 几何验证;
b) 装配结构验证;
c) 标注验证。
4.2 基本原则
航空产品数据长周期存储数据质量验证的基本原则如下：
a) 归档数据准备阶段，应利用数据质量检查工具对原始三维模型开展质量检查并形成质量检查报告，经质量检查认证合规的原始三维模型才可入库归档;
b) 数据质量检查阶段，应至少满足本标准提出的质量检查要求，企业可依据 GB 18784 和 HB 20296制定更为严格的质量检查项;
c) 归档数据准备阶段，应依据一致性校验准则在原始三维模型对应的 CAD 系统计算生成校验属性，并将校验属性以中性格式文档保存归档;
d) 归档数据应用阶段，目标 CAD 系统上重新计算校验属性并与归档几何校验属性进行比对，依据一致性校验准则开展数据校验并出具校验报告，经数据校验认证合规的中性数据模型可接受使用;
e) 数据质量和一致性校验流程应符合 HB 8726-2023 的要求。
5 几何验证准则
5.1 质量检查项
5.1.1 曲线 G0 不连续
曲线定义内部相邻线段端点距离超过阈值要求，则验证为否，见图 1。
图 1
5.1.2 曲线 G1 不连续
曲线定义内部相邻线段连接点处相切角度发生变化并超过阈值Δθ,则验证为否，见图 2。
图 2
5.1.3 微小曲面片
曲面片的面积小于允许的最小值，验证为否，见图 3。
图 3
5.1.4 碎面
曲面的曲面片数量超过推荐值，验证为否，见图 4。
图 4
5.1.5 边间隙不符合要求
相邻边的交点的距离超过阈值，则验证为否，见图 5。
图 5
5.1.6 边面间隙过大
边上的任意一点与基面最近点的距离超过允许的最大阈值，则验证为否，见图 6。
图 6
5.1.7 顶点间隙过大
顶点和相应的边的端点或面之间的距离超过允许的最大阈值，则验证为否，见图 7。
图 7
5.1.8 微小面
面积小于允许的最小阈值，则验证为否，见图 8。
图 8
5.1.9 自由边
一条边曲线仅被壳中一个面使用。如果没有小于两个面使用的边，则该验证通过，见图 9。
图 9 5.1.10 多用边
一条边曲线被壳中超过两个面所有。如果没有超过两个面所有的边，则该验证通过，见图 10。
图 10
5.1.11 面间隙过大
相邻面的边界之间的距离超过阈值要求，则验证为否，见图 11。
图 11
5.1.12 内嵌实体
实体被完全包含在其他实体内。如果所有实体都不在其他实体内，则验证通过，见图 12。
图 12
5.2 一致性校验项
5.2.1 面
5.2.1.1 面不匹配
如果原始模型中的任意一面在中性模型中没有相应的面，验证为否，见图 13。
图 13
5.2.1.2 面分离
如果原始模型中的面在模型转换过程中变成了两个或者多个面，验证为否，见图 14。
图 14
5.2.1.3 面合并
如果中性模型中的一个面相当于原始模型中的两个或者多个面，验证为否，见图 15。
图 15
5.2.1.4 异常面
一系列转换后的面与原始模型相应的面之间存在明显的几何偏离。建议测量源模型的面和被转换后面任意位置的最大距离。如果偏离超过阈值则验证为否。
5.2.1.5 面类型变化
定义转换后面的曲面几何类型与定义的原始模型的曲面类型不同。在模型修复中发生该情况则验证为否。
5.2.1.6 面颜色变化
一组转换后中性模型中面的颜色属性与原始模型中相应面的颜色不同，则验证为否。
5.2.1.7 面积变化
一组转换后中性模型中面的面积与原始模型中相应的面的面积不同。对比中性模型、原始模型变化率和阈值进行对比。
5.2.2 实体
5.2.2.1 实体不匹配
如果原始模型中的任一实体在中性模型中无对应的实体则验证为否。
5.2.2.2 实体面积变化
中性模型实体的面积与原始模型中相对应的实体面积存在差异，则测算面积差的比率，与相应的阈值做对比。
5.2.2.3 实体位置变化
中性模型实体的重心与原始模型中相应实体的重心发生变化，测算原始实体的重心与中性实体的重心的距离与源实体包络体对角线长度的比率。
5.2.2.4 实体体积变化
中性模型实体的体积与原始模型相应实体的体积存在差异，原始模型实体体积与中性模型实体体积差的比率。
5.2.2.5 实体未缝合
原始模型实体在中性模型中没有对应实体，但是它的所有面在中性模型中与开放的壳和/或未缝合的面相对应，如果原始模型的任意实体都满足这个条件则验证为否。
5.2.3 模型
5.2.3.1 模型面积变化
中性模型的所有面(实体、开放壳体和未缝合)的总面积与原始模型所有面的面积不同， 测算原始模型的面积与中性模型的面的差的比率。
5.2.3.2 模型位置变化
中性模型的重心与原始模型的重心位置不同。原始模型的重心与中性模型的重心的距离与原始模型包络体对角线的比率。
5.2.3.3 模型体积变化
所有中性模型实体的总体积与原始模型的所有实体的总体积不同，原始模型体积与中性模型体积差的比率。
6 装配结构验证准则
6.1 质量检查项
6.1.1 唯一的装配结构
装配文件中必须包含唯一的装配结构。
6.1.2 装配结构
装配结构必须符合有向无环图数据模型。
6.1.3 零部件实例内容
同一个零部件的不同实例必须包含有同样的零部件。
6.1.4 唯一标识
装配结构中的装配节点必须有唯一的标识符。
6.1.5 孤立的装配节点
每一个装配节点都应链接至装配体结构中。
6.1.6 内含装配件
在装配件中有两个或多个相同的子装配件的实例，占有相同的物理空间具有相同的方向，计算重复实例的数量。
6.1.7 内含零件
在装配件中的两个或多个相同的零件，占有相同的物理空间具有相同的方向，计算重复实例的数量。
6.1.8 零件缺失
装配件零件实例引用的零件模型不存在。
6.2 一致性校验项
6.2.1 装配不匹配
装配件中的子装配与其他装配件中无相应的子装配件，当原始模型中的任一子装配件在中性模型中无匹配子装配件时，该验证为否。
6.2.2 零件不匹配
装配件中的零件在其他装配件中未存在匹配件。当原始模型中的任一零件在中性模型中无匹配零件时，该验证为否。
6.2.3 装配件分离
在原始模型中的子装配件在中性模型中变成两个或多个子装配件。如果在模型转换或修复过程中发生这种情况，则该验证为否。
6.2.4 零件分离
原始模型中的零件在中性模型中分离为两个或多个零件。如果在模型修复中发生这种情况则验证为否。
6.2.5 装配合并
中性模型中的子装配件对应原始模型的两个或多个子装配件，如果在模型转换或修复过程中发生这种情况，则验证为否。
6.2.6 零件合并
中性模型中的一个零件对应原始模型的两个或多个零件，如果在模型转换或修复过程中发生这种情况，则验证为否。
6.2.7 装配件位置变化
装配件中所有中性模型零件的重心与原始模型装配件的重心位置发生变化，则测算原始装配件的重心与中性装配件的重心的距离与原始装配件包络体对角线的比。
6.2.8 零件位置变化
中性模型零件的重心与原始模型相对应零件的重心位置发生变化，则测算两重心的距离与原始模型零件包络体对角线的比。
7 标注验证准则
7.1 质量检查项
7.1.1 非图形标注
标注的语义表达无相应的图形表达，则验证为否。
7.1.2 关联性缺失
尺寸标注、几何公差、基准、表面粗糙度等三维标注与模型几何缺失关联信息，则验证为否。
7.1.3 不可见标注
标注不应埋入零件实体中，当模型为渲染时，标注不可见。
7.1.4 形位公差基准
形位公差漏标或多标基准，则验证为否。
7.1.5 伪尺寸
标注中的尺寸与几何实测尺寸不一致，则验证为否。
7.2 一致性校验项
7.2.1 三维标注
7.2.1.1 未匹配标注
模型中的标注在其他模型中未有匹配标注。如果原始模型中的任一标注在中性模型中未找到对应标注，则该验证为否。
7.2.1.2 标注分离
原始模型中的一个标注在中性模型中变为两个或多个标注。如果在模型转换或修复过程中发生这种情况，则该验证为否。
7.2.1.3 标注合并
中性模型中的一个标注相当于原始模型中的两个或多个标注。如果在模型转换或修复过程中发生这种情况，则该验证为否。
7.2.1.4 标注颜色变化
一组中性模型标注的颜色属性与原始模型的相对应标注的颜色发生变化。则测算相对应标注在RGB (red, green, blue)颜色定义的差的总和。
7.2.1.5 标注曲线长度变化
一组中性模型标注的辅助曲线的长度与原始模型相对应标注的曲线长度发生变化，则测算原始辅助曲线的总长度与中性的辅助曲线的总长度的差的百分比。
7.2.1.6 标注几何尺寸变化
中性模型中一组标注相关联的边或面的尺寸与原始模型中相应标注几何的尺寸发生变化。则测算原始模型中面的面积或原始边的长度与中性后的面或边的差的百分比。
7.2.1.7 标注位置变化
中性模型中的标注辅助曲线的中心与原始模型中相应标注辅助曲线的中心不一致。两中心位置的差与原始标注辅助曲线的包络体的对角线长度的比。
7.2.1.8 标注方向变化
中性模型中一组标注的标注平面与原始模型中的相应的标注平面的方向发生变化。两标注平面法向的角度。
7.2.1.9 标注参数变化
中性模型中标注的语义表达参数值与原始模型中相应的标注参数值发生变化。如果参数具有文本值且字符发生变化则为否。需要特别考虑微小的白色空格的不同。对于数字参数， 则考虑原始参数值与转换后参数值的差的比率。
7.2.2 模型视图
7.2.2.1 模型视图不匹配
模型中的模型视图与其他模型中的相应的模型视图不匹配，如果原始模型中的任一模型视图在中性模型中未找到对应的模型视图，则该验证为否。
7.2.2.2 模型视图位置变化
中性模型中的模型视图中所有标注的辅助曲线的中心与原始模型的中心位置发生变化，两个中心的位置的差与原始标注辅助曲线的包络体对角线的比。
7.2.2.3 模型视图方向变化
中性模型中模型视图的视角与原始模型相对应模型视图的视角发生变化。则测算两视图矢量的角度。
8 阈值
根据验证项和验证准则，给出几何验证准则的推荐性阈值，参见附录 A。
附录 A
(资料性)
几何验证准则推荐阈值
航空产品数据长周期存储数据质量几何验证准则推荐阈值见表 A. 1。
表 A.1 几何验证准则推荐阈值
