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龙图腾网获悉西安电子科技大学申请的专利一种基于线径误差的制导光纤线包含缺陷缠绕建模方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120745175B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510802522.1，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于线径误差的制导光纤线包含缺陷缠绕建模方法是由李申;陈跃;张卓;张逸群设计研发完成，并于2025-06-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于线径误差的制导光纤线包含缺陷缠绕建模方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于线径误差的制导光纤线包含缺陷缠绕建模方法，涉及机械电子设计技术领域。包括：根据光纤线包的基本参数，确定各目标平面的目标矩阵和目标矩阵；根据光纤线径误差和截断高斯分布，构建线径误差矩阵，线径误差矩阵用于记录各目标平面所有光纤的线径误差值；基于线径误差值，更新目标矩阵和目标矩阵；根据更新后的目标矩阵和更新后的目标矩阵，利用Matlab软件和Creo软件，建立含缺陷制导光纤线包的三维缠绕模型。通过引入线径误差值更新目标矩阵和目标矩阵，将间隙、塌陷和凸起缺陷引入到制导光纤线包的三维缠绕模型中，使得建立的含缺陷制导光纤线包的三维缠绕模型，能高度还原真实线包的间隙、塌陷和凸起缺陷。

本发明授权一种基于线径误差的制导光纤线包含缺陷缠绕建模方法在权利要求书中公布了：1.一种基于线径误差的制导光纤线包含缺陷缠绕建模方法，其特征在于，包括： 根据光纤线包的基本参数，确定各目标平面的目标矩阵和目标矩阵，所述目标矩阵用于记录所述各目标平面所有光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的轴向距离，所述目标矩阵用于记录所述各目标平面所有光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的径向距离； 根据光纤线径误差和截断高斯分布，构建线径误差矩阵，所述线径误差矩阵用于记录所述各目标平面所有光纤的线径误差值； 基于所述线径误差值，更新所述目标矩阵和所述目标矩阵； 根据更新后的目标矩阵和更新后的目标矩阵，利用Matlab软件和Creo软件，建立含缺陷制导光纤线包的三维缠绕模型； 所述各目标平面包括各圆弧平面和各正交平面，目标矩阵包括所述各圆弧平面对应的第一矩阵和所述各正交平面对应的第二矩阵，所述目标矩阵包括所述各圆弧平面对应的第一矩阵和所述各正交平面对应的第二矩阵，所述根据光纤线包的基本参数，确定各目标平面的目标矩阵和目标矩阵，包括： 根据所述基本参数，计算从属参数，所述基本参数包括光纤标准线径、底筒锥度、底筒底端直径和光纤缠绕层数，所述从属参数包括光纤缠绕最大匝数、圆弧段起始平面、圆弧段结束平面、正交段起始平面和正交段结束平面； 根据所述光纤标准线径和所述底筒锥度，计算所述各圆弧平面的首层各匝光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的第一轴向距离； 根据所述底筒锥度、所述第一轴向距离、所述底筒底端直径和所述光纤标准线径，计算所述各圆弧平面的首层各匝光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的第一径向距离； 根据所述光纤标准线径和所述底筒锥度，计算第一轴向距离增量和第一径向距离增量，所述第一轴向距离增量为当前层的当前匝光纤，相对于前一层靠下的相邻匝光纤之间的轴向距离增量，所述第一径向距离增量为当前层的当前匝光纤，相对于前一层靠下的相邻匝光纤之间的径向距离增量； 根据所述第一轴向距离增量，计算所述各圆弧平面的目标层各匝光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的第二轴向距离，并根据所述第一径向距离增量，计算所述各圆弧平面的目标层各匝光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的第二径向距离，所述目标层为除所述首层外的其他层； 根据所述光纤缠绕层数、所述光纤缠绕最大匝数、所述圆弧段起始平面和圆弧段结束平面，构建所述各圆弧平面对应的第一预设矩阵和第一预设矩阵，并利用所述第一轴向距离、所述第一径向距离、所述第二轴向距离和所述第二径向距离，对所述第一预设矩阵和所述第一预设矩阵进行填充，得到所述第一矩阵和所述第一矩阵； 根据所述正交段起始平面和所述正交段结束平面，计算所述各正交平面的各层各匝跨匝处光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的第三轴向距离和第三径向距离，以及所述各正交平面的跨层处光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的第四轴向距离和第四径向距离； 根据所述光纤缠绕层数、所述光纤缠绕最大匝数、所述正交段起始平面和所述正交段结束平面，构建所述各正交平面对应的第二预设矩阵和第二预设矩阵，并利用所述第三轴向距离、所述第三径向距离、所述第四轴向距离和所述第四径向距离，对所述第二预设矩阵和所述第二预设矩阵进行填充，得到所述第二矩阵和所述第二矩阵； 所述更新后的目标矩阵包括所述各圆弧平面对应的更新后的第一矩阵，和所述各正交平面对应的更新后的第二矩阵，所述更新后的目标矩阵包括所述各圆弧平面对应的更新后的第一矩阵，和所述各正交平面对应的更新后的第二矩阵，所述第三径向距离包括首层第三径向距离和目标层第三径向距离； 所述基于所述线径误差值，更新所述目标矩阵和所述目标矩阵，包括： 根据所述光纤标准线径和所述线径误差值，确定所述各目标平面的各层各匝光纤的半径； 根据所述半径、所述底筒锥度和所述底筒底端直径，确定在所述线径误差值的情况下，所述各圆弧平面的首层各匝光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的第五轴向距离和第五径向距离，并利用所述第五轴向距离和所述第五径向距离，对所述第一轴向距离和所述第一径向距离进行更新； 根据所述各圆弧平面的第一距离和所述半径，确定第一间距，并根据所述各圆弧平面的第二距离和所述半径，确定第二间距，所述第一距离为当前层的当前匝光纤与前一层的第一目标匝光纤之间的距离，所述第一间距为所述当前层的当前匝光纤与所述前一层的第一目标匝光纤之间的间距，所述第一目标匝光纤为与所述当前层的当前匝光纤相邻的前一层靠下的光纤匝数，所述第二距离为当前层的当前匝光纤与前一层的第二目标匝光纤之间的距离，所述第二间距为所述当前层的当前匝光纤与所述前一层的第二目标匝光纤之间的间距，所述第二目标匝光纤为与所述当前层的当前匝光纤相邻的前一层靠上的光纤匝数； 根据所述各圆弧平面对应的第一优化模型，确定在所述线径误差值的情况下，所述各圆弧平面的目标层各匝光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的第六轴向距离和第六径向距离，并利用所述第六轴向距离和所述第六径向距离，对所述第二轴向距离和所述第二径向距离进行更新，所述第一优化模型以所述第一矩阵和所述第一矩阵为待求解参数，以最小化所述目标层的所有匝光纤的所述第一间距和所述第二间距的平方和为目标函数； 根据第三间距、所述半径和约束范围，确定所述各圆弧平面的目标层各匝光纤之间的镶嵌部位，所述镶嵌部位包括镶嵌的第一预设匝光纤，所述第三间距为所述当前层的当前匝光纤与当前层的前一匝光纤之间的间距； 将首层的第二预设匝光纤之间的预设间距，调整为所述镶嵌部位的最大值，直到所述镶嵌部位不小于所述约束范围时停止调整，消除所述镶嵌部位，以实现对所述第一矩阵和所述第一矩阵进行更新； 根据所述线径误差值、所述半径和所述底筒锥度，确定在所述线径误差值的情况下，所述各正交平面的各层各匝光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的第七轴向距离，并利用所述第七轴向距离对所述第三轴向距离和所述第四轴向距离进行更新； 根据所述底筒锥度、所述底筒底端直径和所述第七轴向距离，确定在所述线径误差值的情况下，所述各正交平面的首层跨匝处各匝光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的第七径向距离，并利用所述第七径向距离对所述首层第三径向距离进行更新； 根据所述各正交平面的第三距离和所述半径，确定第四间距，所述第三距离为当前层的当前匝光纤与前一层的第三目标匝光纤之间的距离，所述第四间距为所述当前层的当前匝光纤与所述前一层的第三目标匝光纤之间的间距，所述第三目标匝光纤为与所述当前层的当前匝光纤相接触的前一层的光纤匝数； 根据所述各正交平面对应的第二优化模型，确定在所述线径误差值的情况下，所述各正交平面的目标层各匝光纤的光纤缠绕中心点到柱坐标系中心轴的第八径向距离，并利用所述第八径向距离，对所述目标层第三径向距离和第四径向距离进行更新，以实现对所述第二矩阵和第二矩阵进行更新，所述第二优化模型以所述第二矩阵为待求解参数，以最小化首层的最后一匝和目标层所有匝光纤的所述第四间距的平方和为目标函数。

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