在航天軍工這一追求極致“高精尖”的領域,裝備研發周期漫長、試驗成本高昂、運維復雜度攀升等問題,正成為制約行業發展的關鍵瓶頸。數字孿生技術憑借其構建物理世界與虛擬空間映射的獨特能力,為航天軍工裝備的全生命周期管理開辟了一條創新路徑,成為破解行業痛點的關鍵技術支撐。
以航天發射與水下裝備為切入點,圖撲HT數字孿生解決方案通過深度融合行業需求與技術優勢,在航天軍工領域展現出顯著的業務價值。該方案不僅覆蓋了從研發到運維的全流程,更通過技術突破推動場景驗證,最終實現產業應用與體系升級的良性循環,為行業數字化轉型提供了可復制的實踐樣本。
在航天發射場景中,圖撲HT的解決方案針對“高風險、高投入、高精度”的核心需求,構建了覆蓋研發驗證、發射管控、在軌運維的完整技術體系。以火箭研發為例,系統通過毫米級三維建模技術,對長征六號甲等火箭的芯一級、芯二級及助推器等全系統進行1:1還原,每個模塊均關聯設計參數與工藝文檔。在數字孿生環境中,研發人員可模擬“點火-助推器分離-星箭分離-衛星入軌”的全流程,通過軌道偏差預判優化發射時序與結構設計。這種“虛擬預演”模式使某型火箭的研發周期顯著縮短,問題發現率大幅提升,避免了物理試驗的反復迭代。
發射管控環節,圖撲HT打造的數字孿生中樞整合了火箭液氧流量、發射場氣象、測控站軌道等20余類多源數據,通過“態勢大屏”實現發射全流程透明化。當火箭穿越“卡門線”時,系統同步呈現箭體振動、發動機溫度等關鍵參數,異常情況自動觸發“紅色預警”并預演故障影響。某航天發射中心應用后,應急響應時間從“分鐘級”壓縮至“秒級”,發射成功率提升至行業領先水平。
針對衛星在軌運維需求,圖撲HT的數字孿生平臺集成GIS三維地球模型,實時推演衛星軌道并可視化呈現偏差與覆蓋區域。測控人員可通過“軌道修正仿真”功能,提前計算調整方案,確保衛星精準維持在太陽同步軌道等目標軌道,顯著提升任務執行精度。
水下裝備領域,圖撲HT從態勢感知、設備運維、任務推演三個維度突破技術瓶頸。在態勢感知方面,系統整合海水鹽度、海床地形、水聲通信數據,構建海洋環境數字孿生模型。潛艇執行“突防任務”時,系統基于海水密度躍層數據預演不同深度、航速下的聲吶暴露風險,輔助制定最優路徑。某型潛艇應用后,任務成功率顯著提升。
設備運維層面,圖撲HT對潛艇動力系統進行全生命周期建模,實時采集振動、溫度、功率等數據,通過機器學習算法提前72小時預測“軸承磨損”“燃氣泄漏”等故障,并自動生成維護工單,實現從“事后維修”到“預測性維護”的轉變。
任務推演方面,系統可模擬“反潛、反艦、布雷”等復雜任務全流程。以反潛任務為例,系統整合己方潛艇、敵方艦艇、聲吶浮標數據,通過AI算法推演不同戰術動作的反潛效能,輔助制定戰術手冊。某型反潛任務的規劃周期從“周級”壓縮至“天級”,顯著提升作戰響應速度。
圖撲HT的技術優勢集中體現在三大內核:全要素建模、多源數據融合與智能決策引擎。全要素建模采用WebGL技術,實現火箭箭體結構、潛艇耐壓殼等關鍵部件的1:1還原,長征六號甲拆解模型可清晰展示二級共底貯箱與三級發動機的裝配關系,點擊部件即可查看技術文檔與參數閾值。
多源數據融合通過OPC UA、Modbus等協議打破“數據孤島”,將火箭液氧流量、潛艇水下航速等超千個點位數據統一接入平臺。“態勢看板”實時呈現火箭軌道參數、潛艇鹽度剖面等多維度數據,為指揮決策提供“分鐘級”數據支撐。
智能決策引擎融合航天軌道力學、水下流體動力學等專業模型,支持復雜場景智能推演。通過“數字孿生模板”可快速復制至不同型號裝備,降低智能化門檻;基于“軍工數據池”的跨裝備協同研發與聯合作戰推演能力,為“體系化作戰”目標提供技術抓手。
圖撲HT數字孿生技術的應用,正推動航天軍工領域從“經驗驅動”向“數據驅動”轉型。航天發射的“黑箱操作”變為“透明預演”,潛艇運維的“經驗決策”升級為“智能推演”,這一變革不僅提升了裝備研發與運維效率,更為行業數字化轉型樹立了標桿。





















