一、所属领域
航空、航天科学技术
二、技术或产品名称
航天器三维立体可视化支撑软件
三、技术水平
平台核心技术处于同类研究的国际领先水平。
四、技术简介
航天器三维立体可视化支撑软件是一种基于数据驱动航天器等实体运动，实时生成图像的沉浸式太空立体几何交互系统，为各种航天器系统、空间场景、部件及运动、信息交互等提供三维立体和二维可视化，以及场景数据脚本编辑和二次开发接口功能的支撑软件平台。它通过计算机技术，生成逼真的视觉虚拟环境，用户借助外部交互设备与虚拟环境中的对象进行交互，使得仿真结果能够在大的时空跨度中，多角度、多视窗地展现出来，提高了用户分析问题和发现问题的效率和效能。
航天器三维立体可视化支撑软件，为总体仿真验证、体系效能仿真提供统一的三维立体可视化平台，可通过脚本数据和网络分布式数据驱动，逼真震撼地显示和渲染各实物的状态空间、运动过程、信息流程和交互事件，提供被动立体和主动立体可视化，能使尚未生产的产品具有可端详、可钻入察看的视觉效果，使观察者获得站在太空的任意物体上观看空间及其他物体、随心所欲遨游太空的身临其境感受。
五、创新点及性能指标
本成果的创新点如下：
1. 建有专门定制的数据接口和配套的数据通讯设计，使其与任务中数据实现无缝对接。
2. 拥有专设的动作特效库，支持灵活的增删特效、特效与模型相关部件绑定等操作。
3. 针对复杂场景的纹理映射处理较为困难的问题，设计了专门的纹理分割和映射操作，使软件可以实时地显示空间对象的纹理。
本成果的性能指标如下：
(1)数据同步性能
三维、二维、工程数据等信息具有随仿真模型数据动态更新的性能，数据响应延迟不超过仿真步长。
(2)交互性能
用户可以通过视景仿真硬件对软件进行交互，可视化操作响应延迟不超过3秒。
(3)逼真度
二维模型与航天器构型布局、机构结构设计一致，场景符合真实环境视觉特征，应使使用者具有沉浸感。
(4)支持不少于18种常用坐标系及坐标系之间的转换。
(5)太空数据库性能要求：
1）高精度恒星数据库架构：软件的太空数据库基于欧空局在1989-1993年间完成的HIP（High precision parallax collecting satellite）计划并于1997年公布的高精度HIP恒星目录数据库构架。
2）深空天体：不少于7000个星河系、包括不少于150个常见星球系在内的12万多个恒星系，大量的星簇、星云，以及其中的恒星行星卫星等。
3）空间碎片：包括NORAD发布的不少于1.6万个空间碎片的轨道数据和几何模型。
4）地表物体：各大城市、观测站、地面建筑物、远望号测控船等。
航天器：93个Iridium、52个Globalstar、Galileo，不少于800多个地球同步卫星、不少于900多个高轨道偏心率卫星等，以及Helio等飞机。
六、知识产权情况
1. 发明专利，ZL2012100531105，超大纹理图像的处理方法
2. 软件著作权，2011SR009746，航天测控可视化系统
3. 软件著作权，2011SR013313，动作模拟器软件
4. 软件著作权，2013SR066239，交互式容积数据操作软件
七、合作方式
技术服务、合作开发
八、投资概算及经济效益分析
项目总投资额为35万元。
效益分析：航天器三维立体可视化支撑软件打破了美国 Multigen-Paradigm 公司和美国 AGI 公司在该领域的市场与技术垄断。市场方面，标准授权的Creator和Vega软件和标准授权的STK（Satellite Tool Kit）系统价格超过10万美元。同时这部分与航天相关的软件受到美国商务部工业和安全局商业管制清单限制，属于对中国禁运物品或美国禁止出口物品。本成果的研制成功，使我国各类航天发射、测控任务的可视化系统构建能够独立于任何商业系统，为我国载人航天测控系统的发展提供了必要的技术储备。
九、负责人
负责人：赵正旭
十、技术或产品的关键词
计算机仿真、航天器、可视化系统平台、卫星测控
十一、技术或产品介绍图片
航天器在轨控制可视化
航天器对地扫描过程可视化
航天器运行状态数据曲线
