前言

北斗三號最后一顆全球組網衛(wèi)星于2020年6月23日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空，發(fā)射成功。

北斗為各行各業(yè)應用北斗的信心倍增，全面布局北斗產業(yè)。比如與交通運輸、農林牧漁、電力能源、減災救災、金融通信等傳統(tǒng)應用領域業(yè)務融合不斷深化。

數字孿生模擬衛(wèi)星發(fā)射界面預覽

HT for Web 自主研發(fā)了強大的基于 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎，為可視化提供了豐富的展示效果。在 2D 組態(tài) 和 3D 組態(tài) 上，Hightopo（以下簡稱 HT ）的 HT for Web 產品有著豐富的組態(tài)可供選擇，本文將介紹運用 HT 豐富的 2D/3D 組態(tài) 搭建出的一個 北斗三號衛(wèi)星成功發(fā)射的可視化系統(tǒng)案例 。

北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，是一個全天候、全天時提供衛(wèi)星導航信息的區(qū)域性導航系統(tǒng)。系統(tǒng)主要為交通運輸、氣象、石油、海洋、森林防火、災害預報、通信、海上作業(yè)、物流管理等行業(yè)提供高效的導航定位服務，應用前景十分廣闊。

數字孿生的構建是智能化管理服務的重大顛覆性創(chuàng)新，所有事物都在數字世界有虛擬映像，信息可見，軌跡可循，狀態(tài)可查，虛實同步運轉，情景交融，過去可追溯，未來可預期，當下知冷暖，見微知著，睹始知終，整個發(fā)射軌跡盡在掌握。

采用數字孿生技術，通過對運行數據進行連續(xù)采集和智能分析，可以預測維護工作的最佳時間點。

模擬火箭升空

中心的是 3D 場景，兩側數據是由 2D 面板組成，可 360 度旋轉、平移和縮放場景。數據面板展示了火箭以及衛(wèi)星的一些相關模擬信息。

通過可視化大屏從全版圖、指定區(qū)域再到指定的關鍵設備，全面、集中、動態(tài)地展示了北斗三號衛(wèi)星和火箭升空的監(jiān)控管理、路線管理、運行數據與設備狀態(tài)等智能化管控。做到全方位、全周期的監(jiān)控“數字孿生體”的運營狀態(tài)，為航天工程的運營運維、風險排查提供精準、實時的信息數據。

5個步驟展示火箭升空過程

穩(wěn)定器點火和發(fā)射部署

助推器點火，加速、分離

二級火箭點火，釋放推力

整流罩被剝離，二級火箭分離

剝離衛(wèi)星進入軌道，開始運行

模擬衛(wèi)星繞軌飛行

上述時間軸的五個時間可以通過點擊時間節(jié)點進行單獨播放對應過程，如下圖：

模擬飛行第三過程

火箭的作用是把載荷運送到一定高度，那燃料的作用則是提供能量。所以燃料才是關鍵，火箭是一個燒燃料的工具，點燃燃料，將燃料燃燒生成的各種廢氣往后推達到助力作用，自己才能前進。下圖是模擬查詢燃料剩余量數據面板。

模擬燃料剩余量數據

列表記錄是過程狀態(tài)和過程結果的文件，記載生產與質量管理過程中的每一步操作。是質量管理體系文件的一個重要組成部分，根據記錄的上述特性，記錄在組織的質量管理體系中發(fā)揮著重要的作用。記錄的主要目的是保證生產過程的可追溯性。

記錄作為基礎性和依據性文件，盡可能全面地反映產品質量形成的過程和結果以及質量管理體系的運行狀態(tài)和結果。航天發(fā)射也是一樣需要進行記錄過程事件，如下是衛(wèi)星升空過程中不同階段，點擊【Show】可以展示某一時間點的場景界面。

模擬某一時間點的場景界面

實現價值

通過衛(wèi)星導航專項的集智攻關，伴隨著互聯網、大數據、云計算、物聯網等技術的發(fā)展，北斗基礎產品的嵌入式、融合性應用逐步加強，產生了顯著的融合效益。民用高精度定位和導航服務，這是北斗業(yè)務的核心。

許多現代農業(yè)播種、撒藥、收獲、放牧等方式，也需要北斗提供的精準位置。這么多年來，重力場、磁場、板塊運動、自轉、地球質心、海洋潮汐、冰川、極地、大氣科學等多種地球科學的研究均達到了前所未有的高度，北斗等衛(wèi)星導航系統(tǒng)等功不可沒。

總結

綜上，推動衛(wèi)星導航和新興技術的融合，比如5G、移動通信、大數據、互聯網等一定會帶來新的更多的模式、業(yè)態(tài)和經濟增長點。可以說，北斗前途限于人的想象。今天的北斗導航系統(tǒng)，已經快步走進新時代。