HT 低代码数字孪生:智慧航天运载体系全生命周期监测
当前航天运载任务复杂度持续提升,多源异构数据融合、跨系统协同、物理实体实时响应等环节存在技术瓶颈,亟需一套自主可控、无第三方插件、跨平台兼容的数字孪生可视化方案,支撑运载器从发射准备、升空入轨到可回收火箭返航的全流程监测与管控。
图扑软件基于自研 HT for Web 图形引擎,搭建纯国产化、无第三方依赖的数字孪生低代码平台,实现航天运载体系全生命周期高精度可视化、实时数据交互与远程协同管控,满足航天工程高可靠、高安全、高实时的技术要求。
本项目全程基于HT 自主引擎开发,未引入任何第三方可视化插件、GIS 组件或 3D 渲染库,核心技术特性如下:
- 渲染内核:基于 WebGL 原生实现 2D/3D 统一渲染,支持厘米级精度建模、粒子特效、物理动画与模型交互;
- 跨平台能力:PC 端、移动端、指挥大屏、国产化嵌入式硬件无缝适配,无需安装插件即可访问;
- 国产化兼容:已完成鲲鹏、飞腾、兆芯、海光、麒麟 OS、鸿蒙 OS 等国产软硬件适配认证;
- 低代码组态:提供可视化组态编辑器,快速搭建数据面板、流程动画与控制逻辑。
采用 HT 自研 3D 渲染引擎,对航天飞机组合体(外燃料箱、固体火箭助推器)、发射台、场地设施进行1:1 三维建模,还原结构细节与环境布局,构建沉浸式虚拟指挥场景,支持跨地域远程协同决策。
- 通过 HT 第一人称视角交互,可视化呈现燃料从储罐→发射台→箭体油箱的输送路径与液位变化;
- 绑定业务实时数据,展示燃料加注量、结构应力、温度场、助推器压力等参数;
- 基于 HT 数据联动能力,完成多参数耦合分析,自动生成发射决策支持矩阵。
- 用 HT 自研粒子技术渲染引擎火焰形态、扩散与温度变化,复现点火震动效果;
- 三维场景中模拟主引擎万向调节器测试、氢气点火、三引擎同步工作流程;
- 2D 组态面板同步展示倒计时、推力曲线、加速度、姿态角偏差,实现多视角监控;
- 异常阈值配置:推力异常、燃烧不稳定、燃料泄漏等故障触发模型高亮预警,快速定位故障点。
以朱雀三号可复用火箭为对象,基于 HT 引擎搭建发射 — 回收全流程数字孪生监控平台,核心技术模块:
采用 HT 自研 WebGIS 融合技术,叠加高清卫星影像与三维实景模型,1:1 还原发射场地形、塔架布局;实时接入风速、温度、湿度等气象数据,为回收路径提供空间基准。
- 接入火箭飞行实时数据,HT 引擎动态计算并渲染回收轨迹;
- 支持大气环境、飞行姿态参数注入,仿真不同工况下回收过程,自动优化路径;
- 全程可视化展示回收阶段、姿态调整、落点预判。
通过 HT 低代码组态搭建监控面板,实时呈现:
- 基础信息:火箭型号、复用次数、运行阶段、回收进度、剩余推进剂、外温、载荷状态;
- 环境信息:风向、风速、温度、湿度、能见度;
- 状态信息:发动机工作状态、姿态控制参数、结构健康参数。
HT 粒子系统模拟返航发动机火焰、尾焰扩散、高温视觉效果,保证仿真真实性。
HT 可以使用 Low Poly 动画形式,构建轻量化 2D 运载升空科普系统:
- 发射升空:倒计时触发点火动画,粒子特效渲染尾焰与机体震动;
- 攀升分离:动态展示云层、电离层环境变化,精准模拟助推器、整流罩分离轨迹与姿态;
- 入轨控制:对接动力、推进、电源系统数据,用 2D 图表呈现高度、速度、轨道参数;
- 轨道展示:可视化呈现卡门线、近地轨道(LEO)、地球同步轨道(GEO)空间关系与运行状态。
- 纯自研无第三方插件:全程基于 HT 引擎开发,无外部依赖,安全可控,适配国产化环境;
- 全生命周期覆盖:覆盖发射准备、点火升空、入轨、回收的全流程数字孪生监测;
- 跨终端无缝协同:支持多设备、多节点远程管控,分级权限管理;
- 高仿真与实时性:厘米级建模、粒子特效、数据实时联动,满足预判、决策、运维需求。
基于自研 HT 低代码数字孪生平台,可实现航天运载体系全生命周期的数字化、可视化、智能化监测,无第三方插件风险,全面适配国产化软硬件生态。未来可深度融合北斗导航、5G 等技术,构建空天地一体化监测体系,以自主可控可视化技术支撑中国航天低成本、高可靠、可持续发展。
审核编辑 黄宇
