随着航天型号推进系统向“高复杂度、高可靠性、多任务适应性”加速演进,其技术难度与试验验证需求呈指数级增长。
一方面,多机并联、可变推力、低温推进剂等先进技术的应用,对真空、高低温、微重力等极端环境下的性能验证提出更高标准;另一方面,深空探测、商业航天等任务的密集开展,倒逼型号研制周期大幅压缩,传统纯物理试验模式已难以适配“高效、低成本、低风险”的核心需求,成本高企制约经济性、周期冗长拖累进度、风险不可控埋下隐患、数据割裂降低迭代效率等瓶颈日益凸显。
故构建以“高保真数字孪生+实时数据融合+虚拟试验预演”为核心的虚实结合实时验证系统,推动研制范式从“物理试错” 向“虚拟优先”革新,具有关键价值。
应用价值
本系统通过虚拟试验系统、虚实结合数据对比系统、实时试验数据验证系统、三维可视化监控系统模块闭环设计,为系统设计人员及试验指挥人员提供完善的操作-分析-指导-优化平台。试验系统设计人员在虚拟试验系统中构建并运行数字孪生体,其输出与真实试验数据在虚实结合数据比对系统中汇聚、比对,产生的模型修正反馈使其工作形成优化闭环。与此同时,真实试验数据驱动实时试验数据验证系统进行监控与预警,并将关键信息推送至三维可视化监控系统,为试验指挥人员提供全景式态势感知和决策支持,最终完成对物理试验的安全、高效控制。该架构实现了“设计优化”与“试验执行”两条线的并轨与联动,通过数据比对闭环不断趋近虚实一致。

既能通过虚拟试验替代大部分物理验证,将单次设计迭代周期显著压缩,提升研制效率、降低成本;又可覆盖极端工况与故障模式,强化安全性与可靠性;更能构建“虚拟仿真-物理试验-模型校准”数据闭环,推动航天研制从“经验驱动”向“数据驱动”转型,助力我国航天事业在“高效、安全、智能”轨道上实现跨越式发展,为重大航天任务提供坚实技术支撑。