Research on agile space emergency launching mission planning simulation and verification method

Space emergency launching is to send a satellite into space by using a rapid responsive solid rocket in the bounded time to implement the emergency Earth observation mission.The key and difficult points mainly include the business process construction of launching mission planning,validation of the effectiveness of the launching scheme,etc.This paper pro-poses the agile space emergency launching mission planning simulation and verification method,which systematically con-structs the overall technical framework of space emergency launching mission planning with multi-field area,multi-platform and multi-task parallel under the constraint of resource schedul-ing for the first time.It supports flexible reconstruction of mis-sion planning processes such as launching target planning,tra-jectory planning,path planning,action planning and launching time analysis,and can realize on-demand assembly of operation links under different mission scenarios and different plan condi-tions,so as to quickly modify and generate launching schemes.It supports the fast solution of rocket trajectory data and the accurate analysis of multi-point salvo time window recheck and can realize the fast conflict resolution of launching missions in the dimensions of launching position and launching window sequence.It supports lightweight scenario design,modular flexi-ble simulation,based on launching style,launching platform,launching rules,etc.,can realize the independent mapping of mission planning results to two-dimensional and three-dimen-sional visual simulation models,so as to achieve a smooth con-nection between mission planning and simulation.

航天发射场数字孪生技术初探

针对航天发射场数字化建设和应用需求,结合国内外数字孪生技术发展提出了发射场数字孪生体的概念,详细阐述了其内涵、特性以及组成要素,初步建立了发射场数字孪生体的技术指导框架,形成了面向发射场全寿命周期的数字孪生体建设内容,设计了集三维设计模型、数字化合练系统、数字化试验系统以及数字化运维系统于一体的演进型数字孪生体,并对其应用模式进行了详细说明。相关研究成果可应用于我国航天发射场设计、建设、任务执行以及日常运维等工作。

航天发射场岗位操作模拟训练系统研究

航天发射场岗位操作模拟训练系统以虚拟仿真、虚拟现实等技术为支撑,使用主流VR头盔显示设备(HTC Vive)、相关体感设备等,集成三维数字化场区环境、三维数字化设施设备,建立具备高逼真度、自然交互机制以及深度沉浸感的三维虚拟仿真场景,实现对加注岗位、工作平台等典型操作岗位的训练岗位设置、训练科目设置、训练过程模拟推演、训练结果记录与评估等功能,完成基于VR技术的模拟训练系统研究。

美军数字工程战略及进展研究

数字工程战略是美国国防部近年来提出并积极推动的一项重要举措,力图从国防部层面构建面向装备全寿命周期的数字生态系统,研究这一战略的提出背景、主要内涵以及相关进展对于军队当前正在开展的数字化建设意义显著。本文首先从美军面临的外部环境和内部矛盾两个维度揭示了数字工程战略提出的时代背景;其次,结合战略提出的主要愿景,从五个方面深入解读了数字工程战略的主要目标和聚焦领域,厘清了美军提出该战略的总体框架和技术路线;最后,结合美国防部和各军种的具体案例和主要活动阐述了美军开展数字工程的具体措施。剖析美军数字工程战略的进展可以从体制机制、技术实现等不同层面对军队当前正在推进的数字化工作起到提示、借鉴等作用。

航天发射可视化仿真分析技术与应用研究

航天发射领域开展了大量的数字化设计验证、数字化合练与模拟训练、箭地联合仿真评估等数字化实验工作,都涉及航天发射信息可视化的问题。利用虚拟现实技术、系统仿真技术、数据可视化技术等,按照多线程、多模块架构设计思想,以及消息队列系统交互模式,构建了集数据管理、场景管理、计算管理和脚本管理功能于一体的航天发射可视化仿真分析技术平台,并开展了多星危险性、特种操作测发工艺、整流罩开孔和测试发射流程状态可视化仿真分析应用案例研究。

航天发射数字化合练技术研究与应用

针对航天发射场高密度发射任务条件下对合练工作的新需求,提出航天发射数字化合练的概念,系统阐述了其基本内涵,分析了数字化合练的技术实现目标和主要合练内容,在业务资源、开发工具、仿真建模、基础功能和具体应用5个维度建立了数字化合练的技术实现体系,结合典型案例开展了软件实现和仿真分析工作,提出了数字化合练工作流程,设计了软件实现体系结构,研制了仿真应用软件,并针对该任务下的数字化合练内容给出了仿真结果,验证了方法与技术的可行性。

箭-地-器接口一体化设计与仿真验证技术

以航天发射任务数字化合练工作为牵引,提出了全任务场景下的箭-地-器接口一体化设计与仿真验证方法,从接口设计问题、建模对象与建模方法设计、仿真工具开发、基于仿真工具开展接口一体化设计等四个方面进行了深入阐述,完成了方法体系设计,并利用该方法对具体型号任务进行了仿真验证,结合测发流程推演与联合操作等任务给出了仿真结果,验证了方法设计的有效性。