数字孪生赋能工业发展：可视化“智”造航天新里程

前言

2020 年 6 月 23 日 9 点 43 分，随着北斗三号最后一颗组网卫星成功在西昌卫星发射中心发射，至此，我国北斗卫星导航系统已全面建成。从 2000 年到 2020 年，从北斗一号的首星发射到北斗三号的末星入轨，整整 20 年，我国终于拥有了自己的全球卫星导航系统，我们将摆脱对 GPS 的依赖。

如今北斗系统已经广泛应用于电力、金融、通信、交通、农业、测绘、减灾救灾等生产和生活的方方面面，借助北斗，我国的国防力量也将更加强大。（注：北斗卫星导航系统（BDS）和美国 GPS、俄罗斯 GLONASS、欧盟 GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商）

界面简介及效果预览

使用 HT for Web 自主研发的 2D/3D 引擎，经过搭建场景、搭配数据面板以及动画驱动制作了卫星发射 demo，如图是完整的界面展示：

它由中心的场景和两侧数据面板构成，场景支持常规的旋转、平移和视角缩放，数据面板模拟展示了火箭以及卫星的一些相关信息。

系统分析

火箭升空及卫星绕轨飞行动画

火箭升空的 5 个动画过程如下：

• 完成装药检查，稳定器点火和发射部署
• 助推器点火，加速
• 助推器分离，二级火箭点火，释放推力
• 整流罩被剥离，二级火箭分离
• 释放卫星进入轨道

时间轴的五个时间节点分别对应上述五个过程，通过点击时间节点可单独播放对应过程动画，如下是飞行第三过程：

动画控制按钮

Play：开始播放动画

Pause：暂停动画

Resume：继续动画

Replay：重新播放动画

燃料剩余量表示

模拟火箭及推进器燃料储量信息。

过程事件

列表记录的是卫星升空过程中不同阶段，点击【Show】可以展示当时场景界面。

实现价值

北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。卫星导航系统是全球性公共资源，多系统兼容与互操作已成为发展趋势。中国始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗”的发展理念，服务“一带一路”建设发展，积极推进北斗系统国际合作。与其他卫星导航系统携手，与各个国家、地区和国际组织一起，共同推动全球卫星导航事业发展，让北斗系统更好地服务全球、造福人类。

作为北斗卫星的唯一运载工具，长征三号系列火箭同样功不可没，20 年来累计发射多达 44 次，他装载着北斗系列卫星，承载着祖国导航系统的希望与未来，飞速驰向了浩瀚的宇宙，成功将卫星送入预定轨道，为北斗卫星导航系统的诞生和成熟做出了巨大贡献。

总结

科学家们在太空排星布阵，最终将北斗系统从设想变成现实。未来，北斗系统还将发射多颗卫星，进一步提高全球基本导航和短报文通信服务能力，并实现全球短报文通信、星基增强、国际搜救、精密单点定位等服务能力。

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