"數(shù)字孿生"這一概念最早就是在航空航天領(lǐng)域使用，目的在于處理航天器的健康維護和保護問題。圖撲軟件依托自主研發(fā)的 HT for Web 產(chǎn)品，實現(xiàn)對民航機場、民航飛機、火箭發(fā)射、科技展館的數(shù)字孿生展示。

圖撲 HT 數(shù)字孿生技術(shù)助力航空航天數(shù)字孿生場景，在驗證、設計、制造、測試以及運營維護等階段呈現(xiàn)多元化的數(shù)據(jù)形式。通過提供全方位和立體化的支持，降低運營成本和風險。

智慧航空數(shù)字孿生

民航機場

圖撲軟件 HT 智慧機場高度集成航站樓、跑道、維修中心、貨運中心及客運中心等關(guān)鍵區(qū)域。實現(xiàn)了設施設備、事件發(fā)生以及人員動態(tài)的精準監(jiān)管。通過構(gòu)建數(shù)字孿生場景和接入實時數(shù)據(jù)流，解決機場資源配置復雜性、服務響應遲緩、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不足等挑戰(zhàn)。高效提升數(shù)字化管理水平，實現(xiàn)對機場運營的全面優(yōu)化與高效控制。

（1）停機位管理

作為機場運輸核心區(qū)域的停機位，承擔著乘客登機、貨物裝卸、飛機停放與維修等重要地面任務。圖撲 HT 智慧機場系統(tǒng)可實時分析呈現(xiàn)廊橋使用、機坪運作、進出港航線等主要運行數(shù)據(jù)，有效促進用戶對機位實況的實時洞察，為機場資源調(diào)度和管理提供強力的數(shù)據(jù)支持。

廊橋可視化

停機坪

進出港路線

（2）地面作業(yè)服務

圖撲 HT 的地面作業(yè)服務，精準聚焦乘客管理、地面支援作業(yè)，以及貨物裝卸等的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?；趯拥膶崟r數(shù)據(jù)，全面展現(xiàn)每架飛機的作業(yè)進度和狀態(tài)。場景中系統(tǒng)為每架航班的地面作業(yè)進度構(gòu)建了對應的動態(tài)動畫展示，輔助直觀呈現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)狀態(tài)。有效避免機坪車輛作業(yè)無序統(tǒng)計和危險事件無據(jù)可查的難題，也優(yōu)化了機務管理宏觀層面的綜合運營監(jiān)管與統(tǒng)籌指揮。

登機離港

飛機夜降泊位

（3）檢驗查驗管理

民航安檢部門推行著”一碼通關(guān)”、“OneID”刷臉過檢等數(shù)字化建設。圖撲 HT 智慧機場系統(tǒng)針對自助值機、安檢、邊檢、海關(guān)防疫以及行李跟蹤等環(huán)節(jié)，構(gòu)建了“一臉一碼”完整乘機體驗的可視化解決方案。通過對接現(xiàn)場先進設備的運行數(shù)據(jù)，實時展示了旅客自助打印、檢驗控制臺、安檢合規(guī)等的操作流程，前后端數(shù)據(jù)的互融互通，減少多環(huán)節(jié)的身份查驗和近身檢查，提高通關(guān)的舒適感和自在感，提升對游客的服務和對機場的管理。

自助值機

海關(guān)防疫

行李跟蹤

（4）運維巡檢可視化

由于機場人群較多、設備數(shù)量繁多、功能分區(qū)復雜，且對消防、電力、水力、空調(diào)等系統(tǒng)的管理要求較高。圖撲 HT 智慧機場可結(jié)合“安防+AI”技術(shù)，基于部署先進的機器人設備、人員熱力掃描等技術(shù)，數(shù)字孿生全域空間及設備，多視角理性整合個分區(qū)運行狀態(tài)及周邊情。當監(jiān)測到危險情境時，將通過平臺感知、識別、定位追蹤事發(fā)源頭。打破傳統(tǒng)現(xiàn)場往返管理的作業(yè)形式，形成航站樓各部門全生命周期監(jiān)管體系。

客流分析熱力圖

機器人定位

水火電氣管控

圖撲智慧機場以人、事、物展開多元可視化呈現(xiàn)，從機場服務能力、運維水平、建設能力、全域協(xié)同運行等維度，推進航站樓服務智能化、飛行區(qū)少人化、旅客聯(lián)程聯(lián)運以及貨物聯(lián)運的數(shù)字化管理模式，助推民航"四型機場"建設。

民航飛機

圖撲基于自研 HT 強大的渲染引擎，以寫實與科幻風格相結(jié)合的展示形式，數(shù)字孿生飛機外形、客艙管理、機艙設備、發(fā)動機、駕駛室。建立起具備場景化、智能化、人性化的智慧飛機綜合管控平臺，確保對民用航空器的高效管理。

（1）基本信息

基于圖撲 HT 數(shù)字孿生技術(shù)，構(gòu)建渲染多種機型的效果，模擬飛機實時飛行狀態(tài)與定位情況等。結(jié)合二三維可視化面板，對航空器機翼、機身、尾翼、起落裝置、操縱系統(tǒng)和動力裝置、干擾阻力、貨艙滿載率，載油耗油等關(guān)鍵指標全方位可視化監(jiān)管，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時共享。

（2）客貨倉管理

場景內(nèi)支持點選查看每層艙內(nèi)的布局、設施設備，每個部分均與其在現(xiàn)實中的確切位置和編號相匹配，確保虛擬展示與實際飛機艙內(nèi)場景保持完全一致。

（3）飛行系統(tǒng)與設備

飛機操縱場景內(nèi)采用整機模型為基礎(chǔ)，以駕駛艙為焦點，準確映射飛行系統(tǒng)及其設備的內(nèi)在聯(lián)系，并在模型上精確標明設備具體位置。從而使飛行員和工程師可以在虛擬環(huán)境中詳細了解艙內(nèi)布局、控制系統(tǒng)、導航設備和其他關(guān)鍵組件的功能和相互作用。

不僅為飛行訓練和模擬提供了一個高度逼真的環(huán)境，還能在飛機設計和測試階段用于故障檢測、性能優(yōu)化和維護預測。通過實時數(shù)據(jù)的融入，它為機組人員操作決策與飛機維護管理提供了寶貴支持，從而增強了飛行安全和效率。

航線數(shù)據(jù)

圖撲 HT 航線信息可視化，基于航空大數(shù)據(jù)，通過應用 HT 2D、3D 圖形組件，簡化展示航線態(tài)勢等關(guān)鍵信息。幫助空管人員監(jiān)控空域使用、預測流量變化，及時捕捉到各種變化和突發(fā)情況，提高飛行效率、降低延誤率。

智慧航天數(shù)字孿生

根據(jù)國際航天聯(lián)盟統(tǒng)計，目前全球運載火箭發(fā)射次數(shù)排名，中國位居第一。在探月計劃和建設空間站等重大項目上，中國已躋身世界前列。

圖撲軟件應用自主研發(fā)的 HT for Web 可視化引擎與航天產(chǎn)業(yè)應用深度融合，數(shù)字孿生了火箭發(fā)射全過程與飛船太空運行的可視化場景。將各類監(jiān)控需求集中實現(xiàn)，構(gòu)建以流程和數(shù)據(jù)驅(qū)動的管理模式，推動航天技術(shù)應用升級。

載人航天

圖撲 HT 經(jīng)過搭建三維場景、結(jié)合二維數(shù)據(jù)面板，展示了從火箭升空到衛(wèi)星軌道飛行的全過程：

完成裝藥檢查，穩(wěn)定器點火和發(fā)射部署

助推器點火，加速

助推器分離，火箭點火，釋放推力

整流罩被剝離，二級火箭分離

釋放衛(wèi)星進入軌道

數(shù)字孿生技術(shù)可以幫助工程師們預演整個發(fā)射過程，從而識別和評估各種潛在問題，再通過模擬不同的干預措施來找到優(yōu)質(zhì)的解決方案。還能用來跟蹤飛行數(shù)據(jù)，確?；鸺凑疹A定的軌道飛行，并在遇到系統(tǒng)故障時提供快速的故障診斷與修正方案。

貨運飛船

應用圖撲 HT 搭建 “天舟一號”貨運飛船數(shù)字孿生管理系統(tǒng)，可多維度直觀展示飛船主體、運載信息、飛行試驗、技術(shù)實驗、運行歷程等重點管理對象的運行態(tài)勢，支持 2D 面板與 3D 模型無縫融合，實現(xiàn)全范圍空間的態(tài)勢可視化監(jiān)控。

（1）運行管理

圖撲軟件構(gòu)造了以地球為中心的外太空場景，動態(tài)繪制飛船運行路線，對接數(shù)據(jù)可實現(xiàn)展示飛船在軌運行的狀態(tài)。場景 1：1 復現(xiàn)了帆板的展開閉合動畫效果。

針對復雜的業(yè)務流程，配置可視化任務面板可以更好的滿足業(yè)務流程全生命周期性管理。HT 支持基于時間、空間、分類等多源數(shù)據(jù)進行分析研判，進而實時呈現(xiàn)飛船的推進劑、運載、飛行試驗、技術(shù)實驗等狀態(tài)信息，并根據(jù)預警告警提示快速進行問題定位。

（2）燃料補給

空間交會對接是載人航天活動的三大基本技術(shù)之一，是實現(xiàn)空間站和空間運輸系統(tǒng)的裝配、補給、維修、回收、航天員交換及營救等在軌服務的先決條件。圖撲 HT 通過設備外形的透明化處理，清晰展示了能源裝置的布局，使監(jiān)控人員能直觀地查看艙內(nèi)的燃料補給狀況，同時也直觀地呈現(xiàn)了飛船的推進劑存儲量等重要信息。

火星車

應用圖撲 HT 搭建的“祝融號”火星車，可幫助工程師們通過虛擬模型觀察火星車的運行狀態(tài)，測試新的控制算法，評估系統(tǒng)升級的影響，并預測各類故障情況下的應急響應。還可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)調(diào)整火星車在不同地形下的導航策略，確保任務的順利進行。

飛行器設備數(shù)字孿生

發(fā)動機

飛機發(fā)動機對飛機的重要性極高，同時也是飛機研發(fā)中的一個重中之重和難點所在，發(fā)動機的性能直接決定飛機的飛行性能。HT 引擎通過對發(fā)動機的拆解建模，實現(xiàn)對發(fā)動機內(nèi)部核心部件的可視化監(jiān)管和對發(fā)動機的可視化運行管理。

（1）剖面分析

通過整合剖面視圖和氣流動態(tài)，圖撲三維動態(tài)展示揭示了不同因素對發(fā)動機部件的影響。同時， 2D 面板和圖表通過數(shù)據(jù)聯(lián)動，使用折線圖清晰地呈現(xiàn)出壓力和溫度等關(guān)鍵參數(shù)的變化情況。

（2）拆分復位

圖撲 HT 以設備拆分爆炸的形式展示發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，顯示了發(fā)動機各部件名稱，如空心結(jié)構(gòu)風扇葉片、鈦合金蜂窩芯、蜂窩夾層等。

無人機

圖撲軟件高精度的虛擬模型詳盡再現(xiàn)了物理無人機的結(jié)構(gòu)、功能和行為，允許工程師對其進行深入的性能評估和故障診斷，以及在安全的虛擬環(huán)境中探索新的飛行控制算法和任務策略。HT 數(shù)字孿生無人機可以與現(xiàn)實世界的無人機實時同步，收集飛行數(shù)據(jù)、監(jiān)控設備狀態(tài)和環(huán)境互動。讓操作人員實時掌握無人機健康狀況，還能夠預測和防范潛在的技術(shù)問題，確保任務執(zhí)行的持續(xù)性和安全性。

科教科技

借助圖撲 HT 數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建的科學探索空間，讓參觀者無需離開家門就能體驗到云端的科學之旅。在這個數(shù)字化、交互性強的虛擬環(huán)境中，展覽和教育內(nèi)容得以三維動態(tài)呈現(xiàn)，為用戶提供一個沉浸式學習和探索的平臺。

科技展館

圖撲數(shù)字孿生科技展館，讓訪客以第一人稱方式，模擬用戶在科技園內(nèi)的參觀場景。訪客沿著精心設計的路徑，瀏覽觀看。

場景內(nèi)通過 HT 強大的渲染功能，再現(xiàn)航天航空科技館內(nèi)部獨特的結(jié)構(gòu)造型、建筑特色、航天設備以及各種航天信息，不僅包括靜態(tài)的展覽品，還有能夠展示真實物理現(xiàn)象的動態(tài)模擬。參觀者可以與展品進行交互，如啟動一個虛擬實驗，或是操控一個數(shù)字孿生的飛行模擬器。

模擬教學

圖撲軟件 HT 創(chuàng)建飛機 3D 模型，將復雜的航空知識與技術(shù)，通過 HT 三維動畫互動的方式呈現(xiàn)給學習者。

場景可以直觀展示飛機的設計原理、飛行機制、航線規(guī)劃以及空管操作等復雜概念，允許學生不僅從外觀上了解飛機結(jié)構(gòu)，還能深入到每個系統(tǒng)的內(nèi)部運作機制。

可視化教學兼具娛樂性和教育性，適合不同年齡層的學習者，特別是對于難以通過傳統(tǒng)教科書說明的三維空間動態(tài)，動畫可以提供清晰直觀的認識。

審核編輯 黃宇