当今社会，航天航空作为科技高速发展的核心技术领域正在快速崛起，数字孪生技术在其中发挥着至关重要的作用。从设计、制造、维护到运营，数字孪生已渗透飞机等飞行器的全生命周期，为行业带来了前所未有的变革。
- 设计和制造领域：基于飞行器的高保真物理模型、历史数据以及传感器实时更新数据，构建完整映射的虚拟模型，便于提前发现潜在设计缺陷，优化性能并加速产品开发周期，有助于提高飞机安全性和可靠性；
- 维护和保养领域：实时监测各部件的运行状况，及时发现未知问题，进而激活自修复机制或任务重规划，以减缓系统损伤和退化；
- 运营领域：便于智能化管理，实现预测性维护，提高效率、减少不必要的停机时间，降低运营开支。
▲2020年11月24日22时06分，嫦娥五号探测器3000N发动机工作约2秒钟，顺利完成第一次轨道修正。
2020年，嫦娥五号（Chang'e-5）作为我国首个实施无人月面取样返回的月球探测器，是“数字伴飞”在我国航空航天领域的首次应用。技术数字伴飞系统实现了航天器在轨运行状态的实时评估，能够模拟并快速推演故障状态，辅助制定航天器在轨运行策略。
▲2024年8月9日，国航首架C919完成首次试飞
作为备受关注的国产大型客机，C919也应用了不少新技术，其中就包括数字孪生技术：建成了飞控系统功能测试、人机协同线束安装、多工序协同等典型场景的数字孪生系统。随着C919飞机进入商业运营阶段，该系统可支持多机型总装生产线研发和建设，实现更多旅客早日坐上国产大飞机的愿望。
飞行器伴飞系统的构建高度依赖虚拟仿真工具的支持，这些工具能够为飞行器在复杂环境中的运行提供精准的模拟与验证，选择一款强大且高效的仿真平台至关重要。
在众多仿真系统中，国产自研、自主可控的天目全数字实时仿真系统SkyEye凭借其可视化建模和硬件行为级仿真能力，成为飞行器伴飞系统开发的理想工具。SkyEye不仅支持复杂的系统集成仿真，还能够快速构建虚拟运行环境，帮助工程师随时随地进行系统开发、测试和验证，有效提升设计质量和开发效率。基于SkyEye的伴飞系统能够更加灵活、精准地应对各种飞行任务，为飞行器的安全运行保驾护航。
基于SkyEye的机载显控系统仿真
机载显控系统承担着航电系统的集中显示和任务管理功能，使飞行员能高效获得并管理所需信息，有效减少飞行员的工作负荷。SkyEye飞行器显控系统GPU JM7200仿真通过截获目标程序调用OpenGL的API并转译到宿主机上运行的方式实现，调动宿主机的GPU能力对目标机的GPU进行半虚拟化仿真。虚拟化的仿真技术使开发设计阶段可以脱离GPU硬件的束缚，有效缩短系统设计周期。
▲SkyEye显控系统GPU仿真案例
基于SkyEye的飞机ICD工具测试
ICD为接口控制文件，用于确保飞机系统之间的兼容性与一致性，规避飞行风险。本案例中，ICD工具集成于测试上位机中，通过ICD数据总线与SkyEye仿真模型进行数据交互。用户可自定义ICD工具报文字段，实现基于SkyEye的飞机各子功能针对性测试，有助于过程分析与故障排除。
▲SkyEye飞机ICD工具测试案例
标签：伴飞,SkyEye,孪生,数字,仿真,ICD,赋能
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