新一代GPS(Geometrical Product Specification and Verification)标准体系是适应经济全球化要求的,面向数字化设计、制造与检验的标准与计量信息系统。在国际标准中,几何产品技术规范标准体系是影响最广、最重要的基础标准体系之一,是制造业信息化、质量管理、工业自动化系统与集成等工作的基础。为了快速贯彻实施在国际上已经得到普遍认同的新一代GPS标准,较好的方法是以新一代GPS标准为基础,利用数据库和知识工程技术,搭建能与CAX系统相结合的GPS应用平台。在新一代 GPS中,几何要素是规范、加工、认证检验过程的基本元素,扮演了重要角色,但对要素几何特征与标准之间的联系只提供了通用 GPS标准矩阵,没有具体的计算机实现技术方案。要素几何特征的编码是新一代 GPS标准体系实现软件化的关键所在。本文以新一代GPS标准为理论基础,针对信息表达、交换与集成的要求,分析了新一代 GPS标准要素几何特征的数据流程,对要素几何特征的编码进行了研究,并对GPS应用系统做了一些探索性研究,主要包括以下几个方面:　　第一,设计了通用GPS标准矩阵要素几何特征的编码方法。基于新一代GPS标准体系的理论基础,分析了通用GPS标准矩阵模型中7个标准链环之间的关系及其实际应用功能,设计了要素几何特征的编码规则,构建了统一的分段式、混合结构编码四级模型,为特征的信息传递提供了具有唯一性和一致性的主码。　　第二,以特征编码为主线,设计了规范操作和认证操作之间对偶性的数据信息流模式。从设计、制造到检测整个生产过程的全局角度出发,对几何要素的数据传递进行了分析,并根据数据流程设计了原型系统的逻辑框架和相应的推理方法。　　第三,通过分析几何要素数据流程,设计了形状公差圆柱度的评定算法――多种群的实数编码遗传算法。该算法符合新一代 GPS标准的设计、制造和测量特征的理论规范要求,根据最小区域原则计算圆柱度误差,可用于圆柱形实体在各种位置情况下的圆柱度误差评定。　　第四,以几何要素的编码为主码,通过对数据信息传递的分析及评定算法的确定,开发了获取要素几何特征规范的原型系统。该原型系统遵循新一代GPS标准规范,在VC和AutoCAD2002编程环境下,利用Ob jectARX进行二次开发,并以形状公差圆柱度为例,演示了圆柱度设计的操作流程,基本实现了公差定义、检测操作的规范和计量相关规范等功能。