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航天數(shù)字仿真技術(shù)正朝數(shù)字化、高效化、信息化、智能化方向發(fā)展

1、航天數(shù)字仿真概況

航天數(shù)字仿真是航天產(chǎn)業(yè)在數(shù)字仿真方向的細(xì)分領(lǐng)域，屬于數(shù)字仿真與航天工程的交叉領(lǐng)域。它基于物理效應(yīng)模型或相關(guān)數(shù)學(xué)模型，模擬航天器從發(fā)射到退役各環(huán)節(jié)的太空環(huán)境，為航天任務(wù)各階段提供仿真環(huán)境，可驗(yàn)證和優(yōu)化任務(wù)方案，提前籌劃飛行器相關(guān)事項(xiàng)，從而降低成本、提升效益，縮短研發(fā)周期，是優(yōu)化航天任務(wù)方案的必備工具。

其主要客戶為特種領(lǐng)域客戶和相關(guān)研究院（所），在我國(guó)建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)中意義重大。美國(guó)NASA和DARPA于20世紀(jì)80-90年代率先將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于飛行訓(xùn)練。我國(guó)航天數(shù)字仿真研究起步于90年代初，初期人才稀缺，進(jìn)入21世紀(jì)開(kāi)始研究先進(jìn)建模等精細(xì)化設(shè)計(jì)技術(shù)并開(kāi)展大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)模擬、仿真。

2、航天數(shù)字仿真行業(yè)技術(shù)水平及技術(shù)特點(diǎn)

航天數(shù)字仿真行業(yè)是航天產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)交叉的高精尖領(lǐng)域，服務(wù)的航天任務(wù)復(fù)雜多樣、技術(shù)升級(jí)迭代快，技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新成為業(yè)內(nèi)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。隨著世界各國(guó)加大太空開(kāi)發(fā)投入，太空競(jìng)爭(zhēng)加劇，用戶對(duì)于航天數(shù)字仿真的穩(wěn)定性、精確度、快速響應(yīng)、成本效益等提出了更高的要求。為滿足新的衛(wèi)星應(yīng)用場(chǎng)景，尤其是巨型復(fù)雜星座的需求，需要將軌道動(dòng)力學(xué)、姿態(tài)動(dòng)力學(xué)、控制學(xué)等航天技術(shù)與新一代信息技術(shù)深度融合。技術(shù)創(chuàng)新能力成為業(yè)內(nèi)企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝的重要支撐。

業(yè)內(nèi)產(chǎn)品或服務(wù)定制化程度較高，技術(shù)應(yīng)用與使用場(chǎng)景高度結(jié)合，進(jìn)入門檻較高。行業(yè)下游用戶主要來(lái)自特種領(lǐng)域、民用航天和商業(yè)航天，各領(lǐng)域航天任務(wù)目標(biāo)存在差異、個(gè)性化需求較高。業(yè)內(nèi)企業(yè)需要根據(jù)對(duì)用戶航天任務(wù)需求、衛(wèi)星應(yīng)用場(chǎng)景的深度理解，結(jié)合自身技術(shù)能力，研發(fā)符合用戶定制化需求的綜合解決方案，形成了較高的技術(shù)壁壘。

3、衡量核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵指標(biāo)、主要技術(shù)門檻和技術(shù)壁壘

資料來(lái)源：普華有策

4、航天數(shù)字仿真領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

（1）新興技術(shù)進(jìn)一步推動(dòng)仿真市場(chǎng)需求

近年來(lái)我國(guó)航天事業(yè)成就斐然，從航天大國(guó)邁向航天強(qiáng)國(guó)，航天實(shí)力不斷增強(qiáng)，對(duì)航天數(shù)字仿真提出更高要求。隨著航天任務(wù)復(fù)雜度和工業(yè)信息化程度提升，對(duì)其應(yīng)用需求愈發(fā)迫切。航天數(shù)字仿真技術(shù)正朝數(shù)字化、高效化、信息化、智能化方向發(fā)展，當(dāng)前研究熱點(diǎn)包括復(fù)雜系統(tǒng)建模仿真、網(wǎng)絡(luò)化建模仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真融合等，這些新興技術(shù)成果挑戰(zhàn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段，深刻影響航天數(shù)字仿真的繼承發(fā)展，使其在功能、任務(wù)、應(yīng)用場(chǎng)景上更豐富，在航天任務(wù)全生命周期發(fā)揮更大作用。此外，生成式人工智能技術(shù)成熟，在航天數(shù)字仿真領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景增多，加快與航天任務(wù)需求融合，提升設(shè)計(jì)水平，創(chuàng)造廣闊市場(chǎng)需求。

（2）特種領(lǐng)域等傳統(tǒng)應(yīng)用方向的仿真需求增加

特種領(lǐng)域是航天數(shù)字仿真?zhèn)鹘y(tǒng)應(yīng)用方向。2012年起，中國(guó)特種領(lǐng)域支出適度增長(zhǎng)，加之需應(yīng)對(duì)國(guó)際軍事裝備現(xiàn)代化、自動(dòng)化、智能化競(jìng)爭(zhēng)挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)航天數(shù)字仿真市場(chǎng)空間廣闊。

隨著特種領(lǐng)域信息化建設(shè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，航天裝備系統(tǒng)日益復(fù)雜，航天數(shù)字仿真在航天系統(tǒng)研制、任務(wù)規(guī)劃等方面的應(yīng)用場(chǎng)景不斷豐富。世界軍事強(qiáng)國(guó)都在完善航天系統(tǒng)研制與任務(wù)規(guī)劃的仿真方法和手段，以提升綜合效益。

因航天領(lǐng)域高風(fēng)險(xiǎn)、高價(jià)值、高投入，相關(guān)單位對(duì)航天裝備數(shù)字化論證與設(shè)計(jì)需求迫切，航天數(shù)字仿真需求更復(fù)雜，經(jīng)費(fèi)投入持續(xù)增加?？傮w而言，航天數(shù)字仿真在特種領(lǐng)域等傳統(tǒng)方向的需求將持續(xù)攀升。

（3）航天數(shù)字仿真技術(shù)持續(xù)優(yōu)化

隨著各國(guó)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展，航天系統(tǒng)復(fù)雜度增加，超大規(guī)模星座頻現(xiàn)，星座間頻率、軌道資源沖突增多，星間鏈路使業(yè)務(wù)與信息交互更復(fù)雜，航天系統(tǒng)在各領(lǐng)域應(yīng)用成熟，與各行業(yè)業(yè)務(wù)交互也愈發(fā)繁雜。但傳統(tǒng)仿真軟件無(wú)法支持超大仿真規(guī)模，業(yè)務(wù)單一、覆蓋有限。

為匹配復(fù)雜實(shí)際系統(tǒng)，航天數(shù)字仿真需提升技術(shù)水平。在仿真建模上，要針對(duì)衛(wèi)星、地面站等實(shí)體，從業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)、測(cè)控信息、能量、動(dòng)力學(xué)模型、空間環(huán)境等多維度精細(xì)綜合仿真，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)模擬，生成優(yōu)質(zhì)評(píng)估報(bào)告；在仿真計(jì)算效率上，面對(duì)超大規(guī)模仿真需求，需采用高性能計(jì)算分布式仿真引擎、高實(shí)時(shí)信息交互中間件、GPU并行計(jì)算架構(gòu)，助力超大規(guī)模星座按“一比一”要求實(shí)時(shí)或超實(shí)時(shí)精細(xì)仿真。

5、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

航天產(chǎn)業(yè)起源于特種領(lǐng)域，隨著我國(guó)加大航天產(chǎn)業(yè)投入、民用航天和商業(yè)航天快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)均有大量企業(yè)涌現(xiàn)，航天數(shù)字仿真行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，率先研判未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)并提前迭代技術(shù)有助于企業(yè)保持良好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)逐漸向智能化、多任務(wù)化方向轉(zhuǎn)變，并與太空數(shù)據(jù)深度融合。

特種領(lǐng)域航天經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，對(duì)航天數(shù)字仿真等精細(xì)化、安全化、智能化要求更高，對(duì)供應(yīng)商的公司規(guī)模、技術(shù)能力、人員水平要求更嚴(yán)格。因此提前布局并進(jìn)入特種領(lǐng)域的供應(yīng)商具有充分的技術(shù)積累，相對(duì)于其他聚焦于民用航天、商業(yè)航天領(lǐng)域的企業(yè)擁有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

隨著我國(guó)及全球航天事業(yè)的發(fā)展，航天器在軌數(shù)量將愈來(lái)愈多、規(guī)模愈來(lái)愈大，應(yīng)用與功能模式愈加復(fù)雜，如通信、導(dǎo)航和遙感衛(wèi)星融合系統(tǒng)相互增強(qiáng)，突破單一種類衛(wèi)星性能上限，因此對(duì)于航天器的數(shù)字仿真難度將大幅增加。在傳統(tǒng)衛(wèi)星仿真與測(cè)控任務(wù)之外，巨型星座設(shè)計(jì)、星座在軌運(yùn)行管控分析等方面面臨著需求高、難度大的挑戰(zhàn)，極大增加了航天數(shù)字仿真的操作復(fù)雜性和負(fù)擔(dān)。

行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)有華如科技、航天科工仿真、星圖測(cè)控、AGI、哈爾濱工業(yè)大學(xué)控制與仿真中心等企業(yè)。

行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)

資料來(lái)源：普華有策

《2025-2031年航天數(shù)字仿真行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》涵蓋行業(yè)全球及中國(guó)發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場(chǎng)規(guī)模，產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關(guān)技術(shù)/專利、競(jìng)爭(zhēng)格局、上游原料情況、下游主要應(yīng)用市場(chǎng)需求規(guī)模及前景、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)集中度、重點(diǎn)企業(yè)/玩家，企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅(qū)動(dòng)因素、市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)，投資策略、主要壁壘構(gòu)成、相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)等內(nèi)容。同時(shí)北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場(chǎng)專項(xiàng)調(diào)研項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項(xiàng)目可行性研究報(bào)告、專精特新小巨人認(rèn)證、市場(chǎng)占有率報(bào)告、十五五規(guī)劃、項(xiàng)目后評(píng)價(jià)報(bào)告、BP商業(yè)計(jì)劃書、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍(lán)白皮書、國(guó)家級(jí)制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)認(rèn)證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務(wù)。（PHPOLICY:GYF）