本書基于作者團隊在雷達裝備工業設計、結構設計、工藝設計領域的長期探索與實踐，概述了國內外工業設計發展現狀，總結了雷達裝備工業設計的特點及研究思路，闡述了造型原理、色彩原理、人機工程學原理等雷達裝備工業設計基礎理論，系統論述了產品形象、人機工程和CMF三方面雷達裝備工業設計要素，分享了典型機動式地面雷達和固定式地面雷達的詳細設計案例，賞析了國外優秀雷達案例，并對未來雷達裝備工業設計的新思路、新方向做出了展望。 本書可供從事雷達裝備工業設計、結構設計、工藝設計的工程技術人員使用，還可供高等院校的本科生、研究生參考。
胡長明，中國電子科技集團有限公司第十四研究所首席專家。國家智能制造標準化專家咨詢組成員、中國電子學會會士、電子機械工程分會常務副主任委員。從事地面、機載、艦載、星載等雷達結構工藝技術研究，擔任多型國家重大項目結構總師，推進機電液一體化、拓撲優化、高效散熱等先進技術應用，帶領團隊國內率先建立了雷達結構與工藝集成設計仿真平臺，實現設計、工藝、制造全流程貫通，達到國內領先水平。
目錄
第1章 緒論.............................................................................................1
1.1 工業設計概述 .......................................................................................................................2
1.1.1 工業設計的定義 ..........................................................................................................2
1.1.2 工業設計研究的內容與方法 ......................................................................................3
1.1.3 工業設計的價值 ..........................................................................................................4
1.2 國外工業設計概況 ...............................................................................................................5
1.2.1 國外工業設計發展概述 ..............................................................................................5
1.2.2 國外工業設計現狀 ....................................................................................................14
1.3 中國工業設計概況 .............................................................................................................21
1.3.1 中國工業設計發展概述 ............................................................................................21
1.3.2 中國工業設計政策 ....................................................................................................21
1.3.3 中國工業設計標準現狀 ............................................................................................24
1.3.4 中國工業設計機構現狀 ............................................................................................24
1.4 雷達裝備工業設計介紹 .....................................................................................................25
1.4.1 雷達的工作原理及組成 ............................................................................................25
1.4.2 雷達的演進和發展 ....................................................................................................26
1.4.3 雷達結構的基本形態 ................................................................................................34
1.4.4 雷達裝備工業設計的特點 ........................................................................................37
1.4.5 雷達裝備工業設計研究的內容與思路 ....................................................................39
第2章 雷達裝備工業設計基礎理論............................................................40
2.1 造型原理 .............................................................................................................................41
2.1.1 比例與尺度 ................................................................................................................41
2.1.2 變化與統一 ................................................................................................................43
2.1.3 對稱與均衡 ................................................................................................................44
2.1.4 對比與協調 ................................................................................................................45
2.1.5 節奏與韻律 ................................................................................................................47
2.1.6 安定與輕巧 ................................................................................................................48
2.2 色彩原理 .............................................................................................................................49
2.2.1 色彩的基本知識 ........................................................................................................50
2.2.2 色彩的表示方法 ........................................................................................................53
2.2.3 色彩的心理作用 ........................................................................................................54
2.3 人機工程學 .........................................................................................................................58
2.3.1 人機工程學概述 ........................................................................................................58
2.3.2 人體測量與應用 ........................................................................................................60
2.3.3 人體感知 ....................................................................................................................63
2.3.4 人與環境 ....................................................................................................................64
2.4 設計心理學 .........................................................................................................................66
2.4.1 設計心理學概述 ........................................................................................................66
2.4.2 設計心理學研究的內容與方法 ................................................................................66
2.4.3 雷達裝備的設計心理學 ............................................................................................71
2.5 產品語義學 .........................................................................................................................74
2.5.1 產品語義學概述 ........................................................................................................74
2.5.2 產品外觀語義要素 ....................................................................................................75
2.5.3 產品語義的設計思路 ................................................................................................77
2.6 產品族設計DNA ...............................................................................................................80
2.6.1 產品族設計DNA 概述 ..............................................................................................80
2.6.2 產品族設計DNA 的分類與構成 ..............................................................................80
2.6.3 產品族設計DNA 研究內容 ......................................................................................83
2.6.4 產品族設計DNA 應用案例 ......................................................................................83
2.7 設計評價 .............................................................................................................................84
2.7.1 設計評價目標 ............................................................................................................85
2.7.2 設計評價方法 ............................................................................................................87
2.7.3 設計評價結果 ............................................................................................................88
2.7.4 設計評價案例 ............................................................................................................89
2.7.5 優良設計評價標準 ....................................................................................................95
2.8 工業設計工具 .....................................................................................................................97
2.8.1 計算機輔助工業設計 ................................................................................................98
2.8.2 虛擬現實/ 增強現實技術 .......................................................................................101
2.8.3 人體生理數據采集 ..................................................................................................103
第3 章 雷達裝備產品形象設計................................................................105
3.1 產品形象概述 ...................................................................................................................106
3.1.1 產品形象 ..................................................................................................................106
3.1.2 產品形象識別 ..........................................................................................................107
3.2 雷達產品形象設計趨勢研究 ...........................................................................................108
3.2.1 雷達產品形象與企業文化 ......................................................................................108
3.2.2 雷達產品形象要素 ..................................................................................................108
3.2.3 國內外雷達產品形象現狀 ......................................................................................112
3.2.4 國內雷達產品形象分析 ..........................................................................................116
3.2.5 雷達產品形象設計趨勢 ..........................................................................................117
3.3 雷達產品形象識別策略 ...................................................................................................118
3.3.1 整體感策略 ..............................................................................................................118
3.3.2 科技感策略 ..............................................................................................................118
3.3.3 品質感策略 ..............................................................................................................119
3.3.4 品牌形象策略 ..........................................................................................................120
3.4 地面雷達產品形象識別 ...................................................................................................121
3.4.1 形象定位 ..................................................................................................................121
3.4.2 產品語義提煉 ..........................................................................................................121
3.4.3 產品族DNA 設計 ....................................................................................................122
3.4.4 地面雷達整車形象設計案例 ..................................................................................126
3.5 機載雷達產品形象識別 ...................................................................................................130
3.5.1 形象定位 ..................................................................................................................130
3.5.2 產品語義提煉 ..........................................................................................................130
3.5.3 產品族DNA 設計 ....................................................................................................130
3.5.4 機載雷達形象設計案例 ..........................................................................................134
3.6 艦載雷達產品形象識別 ...................................................................................................137
3.6.1 形象定位 ..................................................................................................................137
3.6.2 產品語義提煉 ..........................................................................................................138
3.6.3 產品族DNA 設計 ....................................................................................................138
3.6.4 艦載雷達形象設計案例 ..........................................................................................139
第4 章 雷達裝備人機工程設計................................................................142
4.1 雷達人機工程設計概述 ...................................................................................................143
4.2 雷達顯控終端工效性與交互設計 ...................................................................................143
4.2.1 雷達顯控終端的分類 ..............................................................................................143
4.2.2 設備工效性設計 ......................................................................................................145
4.2.3 交互界面設計 ..........................................................................................................148
4.3 雷達艙室人機環境設計 ...................................................................................................156
4.3.1 方艙種類 ..................................................................................................................157
4.3.2 艙室布局設計 ..........................................................................................................158
4.3.3 艙室色彩燈光設計 ..................................................................................................161
4.3.4 艙室熱環境設計 ......................................................................................................163
4.3.5 艙室降噪設計 ..........................................................................................................165
4.4 雷達整機的人機工程設計 ............................................................................................... 166
4.4.1 雷達架撤的人機工程設計 ......................................................................................166
4.4.2 雷達維修的人機工程設計 ......................................................................................176
第5 章 雷達裝備CMF 設計....................................................................183
5.1 CMF 設計概述 .................................................................................................................184
5.1.1 CMF 的基本概念 ..................................................................................................... 184
5.1.2 CMF 的發展歷史 ..................................................................................................... 184
5.1.3 CMF 的主要應用 ..................................................................................................... 185
5.2 雷達典型結構材料 ........................................................................................................... 186
5.2.1 金屬材料 ..................................................................................................................186
5.2.2 非金屬材料 ..............................................................................................................190
5.3 雷達典型制造加工工藝 ................................................................................................... 194
5.3.1 雷達裝備制造技術概述 ..........................................................................................194
5.3.2 典型構件常規加工工藝 ..........................................................................................195
5.3.3 先進制造技術 ..........................................................................................................210
5.4 雷達典型表面處理工藝 ................................................................................................... 215
5.4.1 雷達表面處理作用 ..................................................................................................215
5.4.2 表面處理類型 ..........................................................................................................216
5.4.3 表面鍍覆處理 ..........................................................................................................216
5.4.4 表面涂覆處理 ..........................................................................................................222
第6 章 雷達裝備工業設計典型案例.......................................................... 225
6.1 典型機動式地面雷達 ....................................................................................................... 226
6.1.1 雷達主要組成 ..........................................................................................................226
6.1.2 設計原則 ..................................................................................................................226
6.1.3 整車形象設計 ..........................................................................................................227
6.1.4 天線陣面形象設計 ..................................................................................................230
6.1.5 方艙布局及環境設計 ..............................................................................................231
6.1.6 顯控終端與機柜設計 ..............................................................................................234
6.2 典型固定式地面雷達 ....................................................................................................... 238
6.2.1 雷達主要組成 ..........................................................................................................238
6.2.2 設計輸入及設計原則 ..............................................................................................239
6.2.3 整體形象設計 ..........................................................................................................240
6.2.4 顯控大廳設計 ..........................................................................................................242
6.3 國外優秀雷達案例賞析 ..................................................................................................245
6.3.1 雷達產品形象優秀案例 .........................................................................................245
6.3.2 雷達人機工效優秀案例 .........................................................................................252
6.3.3 雷達CMF 優秀案例 ...............................................................................................254
第7 章 雷達裝備工業設計未來展望.........................................................257
7.1 協同創新與群智設計 ......................................................................................................258
7.2 大數據驅動的用戶體驗管理 ..........................................................................................260
7.3 交互創新過程中的智能化設計 ......................................................................................261
7.4 面向創新全生命周期的綠色化轉型 ..............................................................................264
7.5 永續創新創造 ..................................................................................................................265
參考文獻................................................................................................267
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