编者按
在“十五五”规划开局之年,全院上下聚焦“提升新格局、应对新挑战、展现新作为”擘画蓝图、接续奋斗。上海航天官微开设“新格局 新挑战 新作为”栏目,展现各单位在时代新格局下,直面挑战的勇毅探索、践行“五个发展”的实干举措、挺膺担当的鲜活故事。
在新一轮科技革命和产业变革深入发展的背景下,数字化转型已成为推动发展的关键引擎。802所敏锐把握变革契机,于去年底正式成立数字仿真中心。数字仿真中心秉承“协同、共享、通用化、模块化”的发展理念,履行发展规划、平台建设、模型治理、验证评估四大职能,以构建贯穿装备全生命周期的“数字底座”为核心目标,打破数据孤岛,推动物理世界与虚拟空间深度交融,为装备研制注入强劲动力。
理念破局,从“经验驱动”向“模型驱动”跨越
“以往很多设计参数依赖老师傅的个人经验,一旦人员流动,设计思想就容易断层。”仿真中心龚明坦言。鉴于此,数字仿真中心确立了以模型驱动替代文档驱动的核心导向,将系统化建模深度融入研发的各个环节。通过构建一条贯穿需求、设计、制造到验证的完整数据链条,将需求转化为结构化、可追溯的数据模型,支持多学科并行仿真与指标自动分解,并利用虚实实时交互与闭环修正机制,有效替代高成本实物试错。研发模式正加速从“经验驱动”向“数据与模型驱动”跃迁,为装备的全生命周期管理奠定了坚实的实践基础。
多措并举,构建虚实映射的技术底座
在仿真中心,“算力”取代了“人力”,看板上的三维模型以毫秒级速度推演现实工况。技术负责人马宁介绍,仿真中心通过软硬件的融合,搭建起了兼容性好、扩展性强的仿真验证平台,硬件端部署高性能计算集群为复杂物理场仿真提供充沛算力;软件端集成专业仿真工具链与标准规范,实现试验数据与设计模型的便捷入库与版本精细化管理。
由此,设计人员不再被动等待样机落地,直接在数字空间构建高精度“数字孪生体”。依托虚拟仿真,产品在虚拟环境中经受极端工况测试,推动实现“设计即仿真、仿真即验证”。针对实物试验周期长、工况覆盖不全的痛点,团队依托平台开展全场景虚拟验证,成功在设计阶段识别并消除了潜在风险。这一举措不仅大幅减少了后期整改工作,更将设计问题的闭环处理效率提升了近30%。通过将问题暴露并解决在萌芽阶段,有效规避了实物试错成本。
典型实践,解决研制一线的实际难题
数字化转型的价值最终体现在解决实际问题上。针对以往“数出多门”、格式不统一的问题,中心下定决心,制定一套统一的数据标准和接口规范,打通不同专业软件之间的壁垒。“我们可以直接调用标准化的模块库,一些成熟模块的设计效率能提升50%以上。”仿真中心孟庆良表示,数据流转实现“一键入库”后,知识资产得到了有效传承。同时,中心深挖海量外场试验数据价值,利用实测数据反向校验数字仿真模型,修正虚拟与现实的偏差,解决了模型过于理想化的问题,切实提升了仿真的准确度。
仿真中心针对虚拟仿真“算得快但不敢信”的信任难题,探索出了“人机协同”的新型工作模式;面对算法推荐的“最优解”与专家经验相悖的情况,确立了“算法辅助决策,专家把关定调”的分工:高性能计算集群负责快速筛选方案、识别风险,资深专家则基于工程经验作出最终决策。这种模式既发挥了算法处理海量数据的优势,又保障了专家在判定复杂工况上的主导权,兼顾速度与安全。
经过一段时间的建设,802所数字仿真中心已在核心业务领域取得阶段性突破,完成了多型数字样机模型开发,攻克了若干关键技术瓶颈,并建立健全了相应的标准规范体系。未来,仿真中心将持续深化先进设计理念的应用,加快数字孪生产品建设步伐,探索AI技术与仿真技术的深度融合,全力支撑装备研制向“数据与模型驱动”的根本转变,为建设航天强国、实现高水平科技自立自强贡献力量。



