项目案例 | 某空中对抗态势模拟数字孪生平台

PICIMOS漂视2026-05-12 3257
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项目背景与需求
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随着现代战争形态向信息化、智能化加速演进,制空权的争夺已成为决定战场胜负的关键。空中对抗态势的复杂性、动态性和高实时性,对指挥决策、战法研究和模拟训练提出了前所未有的挑战。数字孪生技术作为连接物理空域与虚拟空间的桥梁,正成为构建新一代空中作战指挥与训练系统的核心支撑。


然而,在构建此类高精度、高保真的空中对抗态势模拟系统时,普遍面临以下挑战:


    • 三维仿真开发门槛高、周期长:空中战场涉及广袤空域、复杂地形、多样化的装备模型,以及瞬息万变的电磁环境。专用仿真软件对团队在三维美术、引擎编程要求极高、项目启动成本巨大、开发周期漫长。
    • 多源数据实时融合困难:需要接入来自雷达、预警机、侦察设备等多源情报数据,以及武器状态等实时参数。将这些动态、异构的数据流精准绑定至三维场景中的对应实体(如飞机位置、导弹轨迹)并驱动其状态变化与交互,需要编写大量代码。
    • 集成与国产化要求:将专业仿真软件(如AFSIM)的计算结果与三维可视化场景无缝集成,并满足军工领域对国产化、自主可控的硬性要求,是传统可视化工具难以逾越的壁垒。
    • 推演过程不可回溯:传统的模拟训练往往缺乏对推演全过程的精细化记录与数据化复盘能力。指挥员和飞行员难以精确回溯关键战术决策节点、交战过程细节。

    这正是本案例的某空中对抗态势模拟数字孪生平台所要直接回应的关键挑战。

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    项目简介
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    本项目方基于CIMPro孪大师平台,通过可视化拖拽与零代码配置,为某军事单位快速构建了一套空中对抗态势模拟数字孪生平台。该系统深度融合了全球地理信息、高精度装备模型与多源实时数据,实现了对陆、海、空、天、电全维战场环境的超逼真复现。


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    ※已脱敏的项目模板:

    使用地址:https://picimos.com/sceneItem?id=350


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    项目功能解析
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    01 防空阵地模拟

    高精度装备模型库:直接调用内置的雷达、指挥车等精细化军事模型,快速构建阵地。
    防空体系可视化部署:在三维战场环境中,直观呈现防空雷达阵地、指挥控制车、导弹发射单元等关键要素的精确布防位置、探测范围(雷达波束可视化)与防御责任区。
    传感器特效模拟:通过参数化特效库,为雷达模型附加动态的探测波束或覆盖范围特效,直观呈现其工作状态与探测能力。
    数据驱动状态:可接入模拟或真实数据,驱动雷达天线旋转、指挥车通信天线展开动态细节。
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    02 海上进攻平台模拟
    • 多域环境融合:平台内置全球地理信息系统与海图,可精准模拟海洋环境,支持平台在真实地理背景下的机动。
    • 海上机动平台集成:将海上进攻平台(如舰艇、移动发射单元)作为重要作战节点接入系统,实时显示其航迹、阵位及武器系统状态
    • 海空协同想定构建:可视化模拟海上平台与空中力量的协同作战流程,包括目标指示、火力分配、跨域通信链路展示等。
    • 装备行为仿真:通过“孪生体”功能,为舰船模型附加航行逻辑,支持设定航线、速度,并模拟舰载雷达、防空武器等子系统状态。

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    03 动画演示与战术过程推演
    动态演示战斗机从海上平台起飞、编队飞行、接敌,并与防空系统展开对抗的全过程,可用于战术教学、方案预演和战果复盘。
    • 零代码动画与路径编辑:通过时间轴和关键帧,无需编程即可为战斗机、导弹等模型设定复杂的飞行动画、攻击轨迹和爆炸特效
    • 数据驱动推演:可接入外部仿真系统(如AFSIM)的实时推演数据,驱动场景中所有单位的运动、交战和状态变化。
    • 事件标记与复盘回放:系统可自动识别并记录“雷达发现目标”、“导弹发射”、“目标被摧毁”等关键事件,支持进行全过程回放与分析,便于进行战后复盘、战例教学与作战流程讲解。
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    CIMPro孪大师:参数化特效库
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    项目开发工具:CIMPro孪大师
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    该空中对抗态势模拟项目的成功落地,离不开一个强大的技术底座。CIMPro孪大师作为一款国产自研、零代码驱动的数字孪生融合引擎,其核心能力精准解决了此类项目的关键挑战:

    零代码三维场景搭建:平台提供海量行业模板(如该“空中对抗态势模拟项平台”有现成模板)和丰富的模型资产库,用户无需专业美术与编程团队,通过拖拉拽即可快速构建高保真的三维场景,将场景构建时间缩短70%以上。

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     国产信创全栈适配:CIMPro孪大师采用自主知识产权的国产图形引擎PiCIMOS,不依赖国外商业引擎(如Unity/Unreal Engine),从底层确保了技术自主性和安全性;系统已适配银河麒麟V10 桌面版及服务器版等国产操作系统,支持 X64和ARM64 架构的国产CPU(如海光、飞腾),支持国产显卡如摩尔线程X300。此外,CIMPro孪大师 Linux Arm64版本从操作系统层、显卡驱动、底层shader代码重写等方面,率先实现了基于全国产化信创环境的数字孪生可视化C/S架构方案。

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    高性能渲染与虚实同步:内置引擎支持从全球级地形地貌、海洋、大气,到战术级机场、山体、建筑的无极缩放与多分辨率建模,构建超写实的陆、海、空、天、电全域战场环境。内置物理级渲染(PBR)材质系统与参数化特效库,可高精度模拟战斗机尾焰、导弹发射轨迹、爆炸毁伤、雷达波束、电子干扰云团等复杂粒子特效完美解决了传统GIS和WebGL引擎在大规模、高动态、多特效军事仿真场景中渲染能力不足的问题。
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    陆地

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    海洋

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    空天

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    电磁


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    CIMPro孪大师流体仿真

    可视化数据驱动:
    • 支持GIS、倾斜摄影、卫星影像、数字高程、矢量地图、DEM高度图点云数据等海量格式。
    • 支持通过HTTP API、MQTT、UDP等协议,实时接入外部仿真系统(如AFSIM、STK)的推演数据、或真实装备的六自由度(位置、姿态、速度)数据、传感器数据、武器状态数据,并毫秒级驱动三维场景中的对应孪生体进行同步运动、状态变化与交互动画。
    • 通过孪生体编辑器,无需编写代码即可为静态模型添加动态逻辑将物联网数据与三维模型进行实时绑定与驱动,实现“数据→三维状态/二维图表”的毫秒级同步与历史回溯。
    • 平台提供丰富的二次开发接口(API),支持与主流前端框架和其他业务系统定制和集成,满足深度定制和功能扩展需求。

    推演复盘与场景回放:支持全局上帝视角回放整个战场的宏观态势演变,观察红蓝双方兵力部署、运动轨迹、战线变化的全过程。

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    【 CIMPro孪大师武器素材库 】

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    CIMPro孪大师是一款国产自研数字孪生融合引擎。如同“滴滴打车”在“百度地图”的基础上进行功能开发一样,你也可以用 “三维模型”打底,基于CIMPro孪大师进行功能扩展,开发自己的数字孪生应用。


    CIMPro孪大师解决了“多源异构数据导入”,“零代码和低代码双开发模式”和“极致可视化渲染”的问题,你只需要专注于业务功能的开发。业主方可以基于CIMPro孪大师进行项目管理和展示,设计单位可以基于CIMPro孪大师搭建评审汇报工具,施工单位可以基于CIMPro孪大师进行施工进度模拟和管理,运维单位可以基于CIMPro孪大师进行机电管线的运维……