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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，可驗證和優(yōu)化任務(wù)方案，提前籌劃飛行器相關(guān)事項，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），在我國建設(shè)航天強國中意義重大。美國NASA和DARPA于20世紀(jì)80-90年代率先將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于飛行訓(xùn)練。我國航天數(shù)字仿真研究起步于90年代初，初期人才稀缺，進入21世紀(jì)開始研究先進建模等精細(xì)化設(shè)計技術(shù)并開展大規(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

航天數(shù)字仿真行業(yè)是航天產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用軟件開發(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)升級迭代快，技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新成為業(yè)內(nèi)企業(yè)核心競爭力。隨著世界各國加大太空開發(fā)投入，太空競爭加劇，用戶對于航天數(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)用場景，尤其是巨型復(fù)雜星座的需求，需要將軌道動力學(xué)、姿態(tài)動力學(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)在激烈的市場競爭中取勝的重要支撐。

業(yè)內(nèi)產(chǎn)品或服務(wù)定制化程度較高，技術(shù)應(yīng)用與使用場景高度結(jié)合，進入門檻較高。行業(yè)下游用戶主要來自特種領(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、個性化需求較高。業(yè)內(nèi)企業(yè)需要根據(jù)對用戶航天任務(wù)需求、衛(wèi)星應(yīng)用場景的深度理解，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、衡量核心競爭力的關(guān)鍵指標(biāo)、主要技術(shù)門檻和技術(shù)壁壘

資料來源：普華有策

4、航天數(shù)字仿真領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢

（1）新興技術(shù)進一步推動仿真市場需求

近年來我國航天事業(yè)成就斐然，從航天大國邁向航天強國，航天實力不斷增強，對航天數(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)實與仿真融合等，這些新興技術(shù)成果挑戰(zhàn)傳統(tǒng)設(shè)計手段，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)用場景增多，加快與航天任務(wù)需求融合，提升設(shè)計水平，創(chuàng)造廣闊市場需求。

（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，中國特種領(lǐng)域支出適度增長，加之需應(yīng)對國際軍事裝備現(xiàn)代化、自動化、智能化競爭挑戰(zhàn)，國內(nèi)航天數(shù)字仿真市場空間廣闊。

隨著特種領(lǐng)域信息化建設(shè)競爭加劇，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)用場景不斷豐富。世界軍事強國都在完善航天系統(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、高價值、高投入，相關(guān)單位對航天裝備數(shù)字化論證與設(shè)計需求迫切，航天數(shù)字仿真需求更復(fù)雜，經(jīng)費投入持續(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，要針對衛(wèi)星、地面站等實體，從業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)、測控信息、能量、動力學(xué)模型、空間環(huán)境等多維度精細(xì)綜合仿真，實現(xiàn)精準(zhǔn)模擬，生成優(yōu)質(zhì)評估報告；在仿真計算效率上，面對超大規(guī)模仿真需求，需采用高性能計算分布式仿真引擎、高實時信息交互中間件、GPU并行計算架構(gòu)，助力超大規(guī)模星座按“一比一”要求實時或超實時精細(xì)仿真。

5、行業(yè)競爭格局

航天產(chǎn)業(yè)起源于特種領(lǐng)域，隨著我國加大航天產(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)競爭更加激烈，率先研判未來發(fā)展趨勢并提前迭代技術(shù)有助于企業(yè)保持良好的市場競爭力，行業(yè)競爭逐漸向智能化、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)過多年發(fā)展，對航天數(shù)字仿真等精細(xì)化、安全化、智能化要求更高，對供應(yīng)商的公司規(guī)模、技術(shù)能力、人員水平要求更嚴(yán)格。因此提前布局并進入特種領(lǐng)域的供應(yīng)商具有充分的技術(shù)積累，相對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。

隨著我國及全球航天事業(yè)的發(fā)展，航天器在軌數(shù)量將愈來愈多、規(guī)模愈來愈大，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，突破單一種類衛(wèi)星性能上限，因此對于航天器的數(shù)字仿真難度將大幅增加。在傳統(tǒng)衛(wèi)星仿真與測控任務(wù)之外，巨型星座設(shè)計、星座在軌運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)

資料來源：普華有策

《2025-2031年航天數(shù)字仿真行業(yè)市場調(diào)研及發(fā)展趨勢預(yù)測報告》涵蓋行業(yè)全球及中國發(fā)展概況、供需數(shù)據(jù)、市場規(guī)模，產(chǎn)業(yè)政策/規(guī)劃、相關(guān)技術(shù)/專利、競爭格局、上游原料情況、下游主要應(yīng)用市場需求規(guī)模及前景、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場集中度、重點企業(yè)/玩家，企業(yè)占有率、行業(yè)特征、驅(qū)動因素、市場前景預(yù)測，投資策略、主要壁壘構(gòu)成、相關(guān)風(fēng)險等內(nèi)容。同時北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場專項調(diào)研項目、產(chǎn)業(yè)研究報告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項目可行性研究報告、專精特新小巨人認(rèn)證、市場占有率報告、十五五規(guī)劃、項目后評價報告、BP商業(yè)計劃書、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍白皮書、國家級制造業(yè)單項冠軍企業(yè)認(rèn)證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務(wù)。（PHPOLICY:GYF）