前言:
随着全球太空资源竞争进入白热化,低轨卫星轨道与频谱的“先登先占”原则正引发一场前所未有的星座建设热潮,而航天数字仿真——这一通过构建“数字孪生”体在虚拟世界中完成全流程验证的核心技术,已从辅助工具演变为决定航天任务成败、抢占战略资源的关键基石。
1、航天数字仿真应用贯穿航天产业全生命周期
航天数字仿真是指利用计算机建模技术,对航天器的设计、制造、测试、发射、在轨运行乃至整个任务流程进行高保真度的模拟和验证的技术的总称。它本质上是一个“数字孪生”过程,通过在虚拟空间中构建与物理实体完全一致的模型,来预测其在实际环境中的表现和行为,应用贯穿航天产业全生命周期。
航天数字仿真在航天产业全生命周期应用情况
周期 |
应用情况 |
设计与研发阶段 |
气动外形仿真、结构力学仿真、热力学仿真、控制系统仿真等,用于优化设计,减少实物试验次数。 |
制造与生产阶段 |
工艺流程仿真、装配仿真,用于提升制造精度和效率。 |
测试与验证阶段 |
全系统综合仿真测试,在地面模拟太空环境,验证系统可靠性,这是发射前最关键的一环。 |
运营与维护阶段 |
在轨状态仿真、故障预测与诊断仿真、任务规划仿真,保障航天器长期稳定运行。 |
人员训练 |
航天员操作训练模拟器、地面飞控人员训练系统。 |
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根据任务对象不同,航天数字仿真可分为火箭基地发射仿真、卫星轨道运行解决方案以及飞机飞行仿真解决方案。
航天数字仿真分类
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2、太空资源竞争激烈,各国争相布局低轨卫星建设,驱动航天数字仿真行业发展
由于卫星轨道和频谱属不可再生资源,相关资料显示,地球近地轨道仅可容纳约6万颗卫星,而频段资源方面,L、S、C、Ku频段几乎使用殆尽。根据国际电信联盟(ITU)的《组织法》及《无线电规则》,卫星轨道及频段资源目前遵循“先登先占”原则。因此,近年来,全球多个低轨卫星规划公布。根据欧洲航天局统计,截至2024年8月15日,人类已累计成功进行约6710次火箭发射,将19160颗卫星送入太空并仍有约13030颗卫星处于在轨状态。
全球主要国家或地区布局低轨卫星建设情况
国家 |
公司名/星座名 |
数目(颗) |
频段 |
总投资(美元) |
美国 |
Iridium |
66 |
L/Ka |
超50亿 |
Orbcomm |
36 |
VHF |
超5亿 |
|
Globalstar |
48 |
L/S |
33亿 |
|
Starlink |
11927+30000 |
Ku/Ka/E |
~100亿 |
|
AST |
243 |
UHF/L/S |
- |
|
Lynk |
5000 |
UHF |
- |
|
Kuiper |
3236 |
Ka |
100亿 |
|
英国/印度 |
OneWeb |
648+720+1280 |
Ku/Ka/V |
55~70亿 |
加拿大 |
Telesat |
298+1671 |
Ka |
~50亿 |
Kepler |
140 |
Ku/Ka |
- |
|
俄罗斯 |
Sphere |
638 |
- |
超68.67亿 |
欧盟 |
IRIS2 |
80~1000 |
Ka/Q/V |
60亿欧元 |
中国 |
GW |
12992 |
Ka |
- |
G60(千帆) |
1296~10000+ |
Ku |
- |
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不过,随着全球各国航天产业不断发展,超大规模星座不断涌现,由于星间链路的引入,星座内以及星座间业务与信息交互也更加复杂;同时随着航天系统在特种领域、民用领域以及商用领域的通信、导航、遥感应用逐步走向成熟,航天系统也更加复杂,这也对航天数字仿真技术精准度&计算效率要求不断提高。
航天数字仿真技术在仿真精确度及计算效率方面优化
技术领域 |
具备要求 |
仿真建模方面 |
需要针对卫星、地面站等实体在业务逻辑行为、业务数据流、测控信息流、能量流、动力学模型、空间环境等不同维度进行精细化综合性仿真,以实现对实际系统的精准仿真,生成更好更精准的评估分析报告。 |
仿真计算效率方面 |
为应对超大规模仿真需求,需要采用基于高性能计算的分布式仿真引擎、高实时信息交互中间件以及基于GPU的并行计算架构,最终助力超大规模星座(含卫星、地面站、终端等)按照“一比一”要求的实时或者超实时精细化仿真。 |
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3、诸多因素驱动,我国航天数字仿真行业发展前景广阔
然而,在各国争相布局低轨卫星建设的背景下,国内主流企业也陆续推出了星座建设计划并稳步推进,推动航天数字仿真行业发展。相较于“国家队”,商业航天公司对研发成本、迭代速度和经济效益更为敏感,航天数字仿真技术能极大缩短其研发周期、降低试错成本,是其快速迭代和参与市场竞争的刚性需求。
我国主流企业陆续推出星座建设计划并稳步推进
公司名称 |
星座计划 |
规模(颗) |
推进进度/规划 |
中国卫星网络集团 |
GW星座 |
12992 |
①2020年9月向ITU申请GW星座计划;②2022年,星网集团启动卫星通信地面网络建设,并筹备商业火箭发射基地;③2023年,试验星成功发射 |
上海垣信卫星 |
G60星链 |
12000 |
2021年11月26日,G60星链产业基地开工,实验卫星已完成发射并成功组网,一期将实施1296颗,未来将实现12000多颗卫星的组网 |
银河航天 |
银河 |
1000 |
2020年1月16日,我国首颗通信能力达10Gbps的地轨宽带通信卫星-银河航天首发星发射升空 |
航天科技集团 |
鸿雁工程 |
300 |
①2018年12月29日,首颗实验星"重庆号"发射;②2019年底运营公司投入运营 |
高景星座 |
24+X |
①第一阶段将发射4颗0.5米分辨率的敏捷光学卫星;②第二阶段从2018年开始每年安排1到2次发射,逐渐建成一个以16颗0.5米高分辨率遥感卫星为基础的商业遥感卫星系统 |
|
航天科工集团 |
行云工程 |
80 |
①2017年1月1日,首颗技术验证星"行云实验一号"发射成功;②2019年首个武汉卫星地面站建成;③2020年5月12日,行云二号01星、行云二号02星发射升空;④2021年末,项目第一阶段建设任务已圆满完成 |
虹云工程 |
156 |
2018年12月22日,发射工程首颗技术验证星"武汉号",是我国首颗低轨宽带通信技术验证卫星 |
|
陆海空间(烟台)信息技术有限公司 |
东方慧眼 |
200 |
计划在2027年到2030年建成全球服务系统,届时整个星座预计有200颗卫星在轨 |
长光卫星 |
吉林一号 |
138 |
①2021年3月21日,先后经历十余次发射,成功将25颗"吉林一号"卫星发射升空;②截至2023年6月,"吉林一号"卫星已有108颗卫星在轨运行;③预计2025年左右"吉林一号"将实现138颗卫星组网 |
中国电科 |
天象 |
120 |
2019年6月5日,天象试验1星、2星通过搭载发射 |
天津云遥宇航科技有限公司 |
云遥宇航 |
90 |
计划在2025年建成由90颗卫星构成的全球气象监测星座 |
九天微星 |
九天 |
72 |
①2018年2月发射第一颗验证卫星,以验证物联网单用户链道;②2018年底再发射7颗卫星 |
知一航宇(北京)科技有限公司 |
玑衡一号 |
45 |
计划发射45颗气象卫星 |
国电高科 |
天启 |
38 |
天启星座已有21颗卫星在轨,计划于2024年中完成一代星座全部38颗卫星的发射组网,届时将实现全球覆盖组网运营 |
珠海欧比特卫星大数据有限公司 |
珠海一号 |
34 |
计划发射34颗卫星 |
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航天领域有“每一克重量都比黄金贵”的说法,而实物试验(如风洞试验、振动试验)成本极其高昂。通过高精度仿真,可以减少高达70%-80%的物理试验次数,从而实现显著的降本增效,这也是推动仿真技术不断向高精度、全流程发展的根本经济动力。
目前,我国正在实施载人航天工程(空间站)、嫦娥探月工程、行星探测(天问系列)、北斗导航全球系统等众多国家级重大航天项目。这些项目系统复杂、成本高昂、只能成功不许失败,对数字仿真的可靠性、精确性和全面性提出了极高要求,是行业最核心的驱动力。
同时,在复杂国际环境下,实现关键技术的自主可控成为国家安全战略的一部分。航天数字仿真软件(尤其是高端CAE软件)作为研发的“工业软件”,其国产化替代需求迫切,为国内厂商提供了巨大的发展窗口。(WYD)
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本报告依据国家统计局、海关总署和国家信息中心等渠道发布的权威数据,结合了行业所处的环境,从理论到实践、从宏观到微观等多个角度进行市场调研分析。
行业报告是业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势,洞悉行业竞争格局,规避经营和投资风险,制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一。
本报告是全面了解行业以及对本行业进行投资不可或缺的重要工具。观研天下是国内知名的行业信息咨询机构,拥有资深的专家团队,多年来已经为上万家企业单位、咨询机构、金融机构、行业协会、个人投资者等提供了专业的行业分析报告,客户涵盖了华为、中国石油、中国电信、中国建筑、惠普、迪士尼等国内外行业领先企业,并得到了客户的广泛认可。
目录大纲:
【第一部分 行业定义与监管 】
第一章 2020-2024年中国航天数字仿真行业发展概述
第一节 航天数字仿真行业发展情况概述
一、航天数字仿真行业相关定义
二、航天数字仿真特点分析
三、航天数字仿真行业基本情况介绍
四、航天数字仿真行业经营模式
(1)生产模式
(2)采购模式
(3)销售/服务模式
五、航天数字仿真行业需求主体分析
第二节 中国航天数字仿真行业生命周期分析
一、航天数字仿真行业生命周期理论概述
二、航天数字仿真行业所属的生命周期分析
第三节 航天数字仿真行业经济指标分析
一、航天数字仿真行业的赢利性分析
二、航天数字仿真行业的经济周期分析
三、航天数字仿真行业附加值的提升空间分析
第二章 中国航天数字仿真行业监管分析
第一节 中国航天数字仿真行业监管制度分析
一、行业主要监管体制
二、行业准入制度
第二节 中国航天数字仿真行业政策法规
一、行业主要政策法规
二、主要行业标准分析
第三节 国内监管与政策对航天数字仿真行业的影响分析
【第二部分 行业环境与全球市场】
第三章 2020-2024年中国航天数字仿真行业发展环境分析
第一节 中国宏观环境与对航天数字仿真行业的影响分析
一、中国宏观经济环境
二、中国宏观经济环境对航天数字仿真行业的影响分析
第二节 中国社会环境与对航天数字仿真行业的影响分析
第三节 中国对外贸易环境与对航天数字仿真行业的影响分析
第四节 中国航天数字仿真行业投资环境分析
第五节 中国航天数字仿真行业技术环境分析
第六节 中国航天数字仿真行业进入壁垒分析
一、航天数字仿真行业资金壁垒分析
二、航天数字仿真行业技术壁垒分析
三、航天数字仿真行业人才壁垒分析
四、航天数字仿真行业品牌壁垒分析
五、航天数字仿真行业其他壁垒分析
第七节 中国航天数字仿真行业风险分析
一、航天数字仿真行业宏观环境风险
二、航天数字仿真行业技术风险
三、航天数字仿真行业竞争风险
四、航天数字仿真行业其他风险
第四章 2020-2024年全球航天数字仿真行业发展现状分析
第一节 全球航天数字仿真行业发展历程回顾
第二节 全球航天数字仿真行业市场规模与区域分布情况
第三节 亚洲航天数字仿真行业地区市场分析
一、亚洲航天数字仿真行业市场现状分析
二、亚洲航天数字仿真行业市场规模与市场需求分析
三、亚洲航天数字仿真行业市场前景分析
第四节 北美航天数字仿真行业地区市场分析
一、北美航天数字仿真行业市场现状分析
二、北美航天数字仿真行业市场规模与市场需求分析
三、北美航天数字仿真行业市场前景分析
第五节 欧洲航天数字仿真行业地区市场分析
一、欧洲航天数字仿真行业市场现状分析
二、欧洲航天数字仿真行业市场规模与市场需求分析
三、欧洲航天数字仿真行业市场前景分析
第六节 2025-2032年全球航天数字仿真行业分布走势预测
第七节 2025-2032年全球航天数字仿真行业市场规模预测
【第三部分 国内现状与企业案例】
第五章 中国航天数字仿真行业运行情况
第一节 中国航天数字仿真行业发展状况情况介绍
一、行业发展历程回顾
二、行业创新情况分析
三、行业发展特点分析
第二节 中国航天数字仿真行业市场规模分析
一、影响中国航天数字仿真行业市场规模的因素
二、中国航天数字仿真行业市场规模
三、中国航天数字仿真行业市场规模解析
第三节 中国航天数字仿真行业供应情况分析
一、中国航天数字仿真行业供应规模
二、中国航天数字仿真行业供应特点
第四节 中国航天数字仿真行业需求情况分析
一、中国航天数字仿真行业需求规模
二、中国航天数字仿真行业需求特点
第五节 中国航天数字仿真行业供需平衡分析
第六节 中国航天数字仿真行业存在的问题与解决策略分析
第六章 中国航天数字仿真行业产业链及细分市场分析
第一节 中国航天数字仿真行业产业链综述
一、产业链模型原理介绍
二、产业链运行机制
三、航天数字仿真行业产业链图解
第二节 中国航天数字仿真行业产业链环节分析
一、上游产业发展现状
二、上游产业对航天数字仿真行业的影响分析
三、下游产业发展现状
四、下游产业对航天数字仿真行业的影响分析
第三节 中国航天数字仿真行业细分市场分析
一、细分市场一
二、细分市场二
第七章 2020-2024年中国航天数字仿真行业市场竞争分析
第一节 中国航天数字仿真行业竞争现状分析
一、中国航天数字仿真行业竞争格局分析
二、中国航天数字仿真行业主要品牌分析
第二节 中国航天数字仿真行业集中度分析
一、中国航天数字仿真行业市场集中度影响因素分析
二、中国航天数字仿真行业市场集中度分析
第三节 中国航天数字仿真行业竞争特征分析
一、企业区域分布特征
二、企业规模分布特征
三、企业所有制分布特征
第八章 2020-2024年中国航天数字仿真行业模型分析
第一节 中国航天数字仿真行业竞争结构分析(波特五力模型)
一、波特五力模型原理
二、供应商议价能力
三、购买者议价能力
四、新进入者威胁
五、替代品威胁
六、同业竞争程度
七、波特五力模型分析结论
第二节 中国航天数字仿真行业SWOT分析
一、SWOT模型概述
二、行业优势分析
三、行业劣势
四、行业机会
五、行业威胁
六、中国航天数字仿真行业SWOT分析结论
第三节 中国航天数字仿真行业竞争环境分析(PEST)
一、PEST模型概述
二、政策因素
三、经济因素
四、社会因素
五、技术因素
六、PEST模型分析结论
第九章 2020-2024年中国航天数字仿真行业需求特点与动态分析
第一节 中国航天数字仿真行业市场动态情况
第二节 中国航天数字仿真行业消费市场特点分析
一、需求偏好
二、价格偏好
三、品牌偏好
四、其他偏好
第三节 航天数字仿真行业成本结构分析
第四节 航天数字仿真行业价格影响因素分析
一、供需因素
二、成本因素
三、其他因素
第五节 中国航天数字仿真行业价格现状分析
第六节 2025-2032年中国航天数字仿真行业价格影响因素与走势预测
第十章 中国航天数字仿真行业所属行业运行数据监测
第一节 中国航天数字仿真行业所属行业总体规模分析
一、企业数量结构分析
二、行业资产规模分析
第二节 中国航天数字仿真行业所属行业产销与费用分析
一、流动资产
二、销售收入分析
三、负债分析
四、利润规模分析
五、产值分析
第三节 中国航天数字仿真行业所属行业财务指标分析
一、行业盈利能力分析
二、行业偿债能力分析
三、行业营运能力分析
四、行业发展能力分析
第十一章 2020-2024年中国航天数字仿真行业区域市场现状分析
第一节 中国航天数字仿真行业区域市场规模分析
一、影响航天数字仿真行业区域市场分布的因素
二、中国航天数字仿真行业区域市场分布
第二节 中国华东地区航天数字仿真行业市场分析
一、华东地区概述
二、华东地区经济环境分析
三、华东地区航天数字仿真行业市场分析
(1)华东地区航天数字仿真行业市场规模
(2)华东地区航天数字仿真行业市场现状
(3)华东地区航天数字仿真行业市场规模预测
第三节 华中地区市场分析
一、华中地区概述
二、华中地区经济环境分析
三、华中地区航天数字仿真行业市场分析
(1)华中地区航天数字仿真行业市场规模
(2)华中地区航天数字仿真行业市场现状
(3)华中地区航天数字仿真行业市场规模预测
第四节 华南地区市场分析
一、华南地区概述
二、华南地区经济环境分析
三、华南地区航天数字仿真行业市场分析
(1)华南地区航天数字仿真行业市场规模
(2)华南地区航天数字仿真行业市场现状
(3)华南地区航天数字仿真行业市场规模预测
第五节 华北地区航天数字仿真行业市场分析
一、华北地区概述
二、华北地区经济环境分析
三、华北地区航天数字仿真行业市场分析
(1)华北地区航天数字仿真行业市场规模
(2)华北地区航天数字仿真行业市场现状
(3)华北地区航天数字仿真行业市场规模预测
第六节 东北地区市场分析
一、东北地区概述
二、东北地区经济环境分析
三、东北地区航天数字仿真行业市场分析
(1)东北地区航天数字仿真行业市场规模
(2)东北地区航天数字仿真行业市场现状
(3)东北地区航天数字仿真行业市场规模预测
第七节 西南地区市场分析
一、西南地区概述
二、西南地区经济环境分析
三、西南地区航天数字仿真行业市场分析
(1)西南地区航天数字仿真行业市场规模
(2)西南地区航天数字仿真行业市场现状
(3)西南地区航天数字仿真行业市场规模预测
第八节 西北地区市场分析
一、西北地区概述
二、西北地区经济环境分析
三、西北地区航天数字仿真行业市场分析
(1)西北地区航天数字仿真行业市场规模
(2)西北地区航天数字仿真行业市场现状
(3)西北地区航天数字仿真行业市场规模预测
第九节 2025-2032年中国航天数字仿真行业市场规模区域分布预测
第十二章 航天数字仿真行业企业分析(随数据更新可能有调整)
第一节 企业一
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第二节 企业二
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第三节 企业三
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第四节 企业四
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第五节 企业五
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第六节 企业六
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第七节 企业七
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第八节 企业八
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第九节 企业九
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第十节 企业十
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
【第四部分 展望、结论与建议】
第十三章 2025-2032年中国航天数字仿真行业发展前景分析与预测
第一节 中国航天数字仿真行业未来发展前景分析
一、中国航天数字仿真行业市场机会分析
二、中国航天数字仿真行业投资增速预测
第二节 中国航天数字仿真行业未来发展趋势预测
第三节 中国航天数字仿真行业规模发展预测
一、中国航天数字仿真行业市场规模预测
二、中国航天数字仿真行业市场规模增速预测
三、中国航天数字仿真行业产值规模预测
四、中国航天数字仿真行业产值增速预测
五、中国航天数字仿真行业供需情况预测
第四节 中国航天数字仿真行业盈利走势预测
第十四章 中国航天数字仿真行业研究结论及投资建议
第一节 观研天下中国航天数字仿真行业研究综述
一、行业投资价值
二、行业风险评估
第二节 中国航天数字仿真行业进入策略分析
一、目标客户群体
二、细分市场选择
三、区域市场的选择
第三节 航天数字仿真行业品牌营销策略分析
一、航天数字仿真行业产品策略
二、航天数字仿真行业定价策略
三、航天数字仿真行业渠道策略
四、航天数字仿真行业推广策略
第四节 观研天下分析师投资建议