前言

国内航天电气系统辅助设计工具经历了三代的发展。第一代是在计算机技术还未发展成熟时，采用手绘图纸的方式进行电子设备和电气系统的设计，我国第一代运载火箭采用的就是这种设计方法，这种设计方法一直持续到20世纪八九十年代。随着计算机技术的逐渐成熟，其设计方法过渡到了第二代，第二代设计方法是利用计算机技术，将原本手绘的实物图纸电子化，可以更好地复用和传递，在此阶段，通常借用AutoCAD、Visio和Protel等软件进行辅助设计，但还没有出现专业的电气系统设计软件。随着计算机技术的继续发展，从20世纪90年代后期以及进入21世纪以后，一些大型的电气系统设计专用软件开始出现并快速占领市场，电气系统辅助设计工具进入了第三代并持续发展到现在。Mentor公司的Capital软件就是第三代电气系统辅助设计工具中的佼佼者。

Capital软件于2004年被首次引入国内，首先在航空领域得到应用，随后迅速占领市场，在航天、船舶以及汽车制造等领域也被广泛应用，该软件目前已经成为国内市场占有率最高的电气系统辅助设计软件。Capital软件将电气系统分为布置图、电路图/原理图和电缆网三个层次，用户可以在不同层次上辅助进行设计、布局、布线和检查，大大提高了电气系统设计的效率和可靠性。同时Capital软件几乎每年都会有一个大的版本升级以及若干小的升级，Mentor公司能够依据客户实践及时纠正已发现的问题，对Capital软件增添新的功能，紧跟当前计算机辅助设计技术的最新发展，不断助力提高电气系统的设计效率和可靠性。

随着电子信息技术的发展以及社会需求的不断丰富，航空、航天、船舶以及汽车等工业领域的电气系统也变得越来越复杂、庞大和重要，传统的设计方法已经很难保证在有限的时间内完成高可靠的电气系统设计，越来越多的设计师和企业想要通过Capital软件来助力自己的电气系统设计。

遗憾的是，目前市面上尚没有对Capital软件以及与之匹配的电气系统设计方法进行详细和系统介绍的资料，初学者往往只能通过Mentor官方的技术支持或者“老带新”的方式在工作中不断学习和摸索，无法通过自学的方式提前熟悉Capital软件和电气系统设计的方法，这在一定程度上限制了先进计算机辅助设计技术的传播，进而影响到电气系统设计的效率和可靠性。

本人从2012年开始接触Capital软件，在随后的7年时间里将其成功推广应用于多个航天领域的大型项目。在应用实践中，我们与上下游协作单位合作，并结合Capital软件的特点和航天电气系统设计的经验，摸索出了一套行之有效的电气系统设计方法，促进了航天电气系统设计效率和可靠性的提升。随着 Capital软件在航天电气系统的普及，以及近几年民营航天的异军突起，Capital软件的学习需求也越来越迫切。基于这样的现状，我们萌生了将自己在实践中积累的相关经验进行总结和传播的想法，以期能够对我国航天电气系统的发展贡献一份微薄的力量。

航天电气系统有自己的特点，但也具有电气系统的通用性，本书的内容虽立足于航天领域的实践经验，但融入采纳Mentor公司以及其他领域的多位专家的诸多建议，尽可能提炼出通用的部分，应该能够对航空、船舶及汽车等领域的应用有所帮助。

本书共分为9章，第1章由郑宇编写； 第2章由王永军编写； 第3章和第4章由张伟编写； 第5章~第7章和第9章由张志龙编写； 第8章由田震编写。

北京临近空间飞行器系统工程研究所(北临所)的所长陈政研究员给了我极大的支持，没有他的全力推动，Capital软件在航天领域内的推广应用一定不会这么顺利。北临所7室和15室的各位领导和同事、奥肯思公司以及中国航发控制系统研究所赵玄在本书的编著过程中给予了我很多帮助。王永军、王琳、郑宇、赵佳媚、孔凡玲、张伯炜、孙冬雪、余小勇等分别通读了全书并做了校对。在编著本书的过程中我的爱人朱晨女士给了我莫大的鼓励和支持，也正是在这个过程中我们收获了爱情的结晶——毛栗子小朋友，她的降临是上天对我的恩赐，每每加班到深夜，看着她天真漂亮的小脸，我都会暗暗地告诉自己“一定要努力”，她将是我未来人生道路上不断前进的动力！

在此一并向他们表示最诚挚的感谢！

张志龙

2020年3月