卫星发射数字孪生:孪易 IOC 与 图观引擎 赋能航天任务全程可视
产品介绍
卫星发射是典型的「高复杂度、高协同性、高风险」工程:从火箭总装时零部件精度校准,到发射过程中推进剂配比、发动机推力的动态调整;从多级火箭分离时的时序控制,到卫星入轨后轨道修正的毫秒级响应,每个环节都涉及海量数据的实时交互与精准决策。
为满足航天级高精度、大场景、强实时需求,我们依托 图观模型编辑器 与 图观流渲染场景编辑器,结合 孪易数字孪生IOC平台,构建了覆盖卫星发射全生命周期的数字孪生应用体系。
从火箭发动机点火瞬间的温度变化,到卫星入轨后太阳能帆板的展开角度,每一个关键参数都能在数字孪生场景中实时呈现、精准推演。这背后是一套覆盖「模型构建-场景渲染-数据融合」的全链路数字孪生解决方案在支撑,「孪易 IOC +图观模型编辑器+图观流渲染场景编辑器」,正是这一方案关键的数字引擎。
卫星发射:从地面到深空的孪生复现
1.火箭发射: 庞大的火箭模型拔地而起,尾焰粒子效果逼真,引擎关节动作由实时数据精确驱动。
2.星箭分离: 一、二级火箭按预定时序完美分离,动画过程清晰流畅,关键节点状态一览无余。
3.卫星调姿与入轨:卫星姿态调整、运行轨迹变化皆由数据实时驱动,在三维场景中直观呈现,精准反映其在太空中的实际状态。
4.场景无界切换: 视角可从发射塔架局部细节,瞬间拉升至全球视野,甚至无缝切换到卫星所在的深空轨道环境,场景加载流畅自然。

5.多维度态势监控:通过 IOC 前台监控运维中心,实时查看火箭各级状态、卫星详细信息、运行轨迹、轨道参数等关键指标,掌控全局态势。
如何构建 卫星发射 数字孪生应用?
传统监测手段存在信息割裂、场景还原度低等局限。数字孪生技术为这一挑战提供了全新解决方案——通过构建全要素、高保真的虚拟映射,实现发射全流程的透明化监测与推演。
通过构建与真实发射场景1:1映射的数字孪生体,工程师可以在虚拟空间中「预演」整个发射流程,提前发现设计缺陷;运维人员能实时监控火箭各部件状态,快速定位异常;指挥中心则能通过全局视角统筹调度,大幅提升任务成功率。
而要实现这一目标,关键在于解决三个核心问题
如何构建高精度的三维模型?
如何让模型「真」并与真实数据联动?
如何实现从发射场到深空的流畅场景加载与全局管控?
航天模型不仅要外观精准,更要能通过数据驱动模拟真实装备的动态行为。以卫星发射场景为例,我们需要构建火箭本体、卫星载荷、发动机喷口等核心部件的三维模型,同时让它们能根据真实数据完成「点火时的火焰喷射」「多级分离时的姿态调整」「卫星入轨后的太阳帆板展开」等复杂动作。
1.关节驱动动画:导入火箭、卫星等精细三维模型(FBX/GLB等格式),定义关键机械结构(如助推器分离机构、卫星调姿机构)的数据驱动关节。通过关节数值绑定,实现火箭分离、卫星调姿等关键动作的精确模拟。
例如,在模拟火箭一级分离时,我们可以将真实分离时间、速度、角度等数据接入模型,模型会自动驱动分离机构的关节运动,呈现与真实场景一致的「解锁-分离-远离」过程。
2.粒子特效集成:为火箭发射尾焰、星箭分离瞬间等场景,配置可数据驱动的粒子特效系统(如火焰、烟雾),提升视觉真实感与状态指示性。
3.物理材质渲染(PBR):编辑模型材质属性(金属度、粗糙度、自发光等),真实还原卫星太阳能帆板、火箭箭体等不同部件的物理外观。
卫星发射监控全过程,需要能从局部细节(如火箭发动机喷嘴的火焰)平滑过渡到全球视野的场景,真正呈现太空探索的宏大叙事。「图观 流渲染 场景编辑器」正解决这一问题的关键工具。支持快速构建「GIS全球/局部融合」的数字孪生场景。
1.局部精细渲染:在发射场区域,集成高精度地形数据还原发射塔架的结构细节、周围的植被与环境特征,甚至能看到火箭尾焰对地面热辐射的影响。



4.场景对象与状态管理: 便捷管理场景中的火箭、卫星模型对象,配置其初始位置、姿态。可定义不同的“场景状态”(如发射前、分离瞬间、在轨运行),快速切换环境光照、时间、气象(虽太空环境特殊,但可用于地面段或特定模拟)及对象显隐等。
基于图观工具构建的高保真模型与场景,通过孪易IOC平台,即可快速搭建起面向卫星发射全生命周期的数字孪生智能运营中心:
1.场景与对象配置: 便捷配置孪生场景层级、孪生体对象外观、数据绑定关系及信息展示面板。

