精航伟泰郝海生：数字孪生使繁杂的卫星设计即时可见

作为中国航天日主题活动的中国航天大会?商业航天产业国际论坛在长沙拉开序幕。正如航天基金会理事长吴志坚在会上所说，中国商业航天的发展呈现出百舸争流、千帆竞发的态势。而在商业航天产业中，除了火箭，卫星的发展也十分迅猛，市场领域也更为广阔，而这个卫星产业，包括了许多领域，如卫星制造、卫星设计、卫星测控、卫星发射、卫星运营、卫星应用等几大方面。这其中，最为重要的应该是卫星设计与制造，这关系到了整个产业的发展和未来。

因此，在中国商业航天领域，有众多公司从事卫星设计与制造，精航伟泰就是其中之一，是围绕卫星设计、仿真、测试各个环节的研发平台服务提供商，为军工领域卫星制造企业提供研发服务。

值得一提的是，该公司目前针对卫星设计开发的一个技术叫做“基于模型的卫星数字孪生技术”，刚听起来，有点基因里面“克隆”的意思，精航伟泰创始人兼CEO郝海生向网易科技介绍道：数字孪生就是完全可以在数字环境内创造产品，这个产品不是单纯的仿真结果，而是可以在物理世界里复制出来。比如在数字环境里设计一颗卫星，产品设计仿真验证后，把相关设计数据传递出来生产，这个卫星产品就制造出来了。

精航伟泰之前主要是做航天的测试和仿真的，曾参与嫦娥、北斗等国家重点型号的研制，从五年前选择基于模型的数字孪生设计这个方向，这几年一直持续投入这个领域。

谈及数字孪生技术应用的好处，郝海生表示，数字孪生技术解决了一个巨大问题，就是原来研制一个卫星，研制周期很长，要经过原型样机的多次迭代过程。而使用了卫星数字孪生设计技术，卫星的设计与验证在数字环境里进行，设计迭代速度得以大幅提高。基于模型的卫星数字孪生设计跟传统数学仿真有很大不同，传统的数学仿真只用于设计方案仿真验证，仿真用的模型并不能自动转化为物理实现，而基于模型的卫星数字孪生技术利用自动代码生成技术以及3D打印等数字加工技术，可以将仿真验证后的设计模型最大程度自动转化为物理实现，这将对未来整个卫星的设计研制模式带来一个巨大的转变。

面对未来的机遇和挑战，郝海生对网易科技表示，目前整个产品原型第一代已经在推广，后续将要拓展到更多的应用领域，同时，现在数字孪生技术是一个基础平台，在不远的将来会与各个垂直应用领域相结合。

以下为网易科技独家专访对话郝海生部分实录：

网易科技：精航伟泰为何会选择数字孪生这个方向？

郝海生：精航伟泰测控仪器（北京）有限公司原来主要是做航天器的自动测试和仿真。从五年前我们选了基于模型的数字孪生设计这个方向，这几年一直深入投入这个领域。这个领域前几年相对来说了解的人很少。但从前年开始，数字孪生技术变得非常热。数字孪生是怎样的概念呢？就是我完全可以在数字环境内创造产品，这个产品不是纯仿真，这些设计出来的产品可以原样在物理世界里制造出来。比如说在数字环境里设计一颗卫星，经过充分的仿真验证后，把相关的设计数据传递出来生产，这个卫星产品就出来了。

这个技术解决了一个关键的问题：我们原来研制一个卫星，需要几年，研制过程中需要一个样机一个样机的迭代。例如说研制一款新型号卫星的原理样机，初样、正样，必须把所有环节走完，这样下来每一个新的卫星研制周期都很长。

采用了卫星数字孪生设计技术后，设计在数字环境里完成，设计验证数天就做完了。跟原来传统的数字仿真有很大不同的是，传统数字仿真只能仿真验证，其验证后的设计并不能自动的转换为物理实现。而基于模型的卫星数字孪生设计技术则最大程度的将验证后的设计模型自动转化为卫星的物理实现。例如说星载软件的生成，采用新技术后，点一个按钮，系统就可以根据相关设计模型自动生成代码，几分钟就可以生成近100万行的代码，而使用传统的开发模式可能要开发三年五年。

网易科技：当初做这件事情的初衷是什么？