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龙图腾网获悉北京控制工程研究所申请的专利一种多模式交会对接天地平行数字孪生仿真系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117236023B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311212194.7，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种多模式交会对接天地平行数字孪生仿真系统是由解永春;胡海霞;张一;张斌;张昊;苏晏;王敏;王高阳设计研发完成，并于2023-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多模式交会对接天地平行数字孪生仿真系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种多模式交会对接天地平行数字孪生仿真系统，通过对在轨航天器的组成部件进行建模得到多个仿真模型，将多个仿真模型连接后得到在轨航天器的数字孪生航天器，利用天地平行异构数据分析子系统获取在轨航天器的在轨飞行数据，以将在轨飞行数据作为初始状态加载至数字孪生航天器的仿真模型中，使得仿真模型能够基于在轨航天器的真实在轨数据进行超实时仿真，从而能够提高仿真结果的准确性，进而利用飞行状态预示子系统基于超实时仿真数据生成未来飞行状态的预示过程，以及利用飞行任务决策子系统根据预示过程判断是否满足交会对接任务的预期，以根据判断结果向在轨航天器输出飞行控制指令，以保障交会对接任务的能够成功实施。

本发明授权一种多模式交会对接天地平行数字孪生仿真系统在权利要求书中公布了：1.一种多模式交会对接天地平行数字孪生仿真系统，其特征在于，包括：数字孪生航天器子系统、快速仿真验证子系统、天地平行异构数据分析子系统、飞行状态预示子系统和飞行任务决策子系统； 所述数字孪生航天器子系统，包括由多个仿真模型连接后得到的数字孪生航天器；所述多个仿真模型是针对在轨航天器的组成部件建模得到的；所述多个仿真模型在所述快速仿真验证子系统的调度下基于初始状态进行超实时仿真，以预报得到超实时仿真数据；所述多个仿真模型至少包括：空间环境仿真模型、相对轨道姿态动力学模型、相对测量敏感器模型、星上控制器模型和执行机构模型； 所述天地平行异构数据分析子系统，用于获取在轨航天器的在轨飞行数据，将所述在轨飞行数据作为初始状态加载至所述数字孪生航天器的仿真模型中；所述初始状态包括在轨航天器的相对位置、相对速度、相对姿态、相对姿态角速度以及在轨航天器的GNC状态数据； 所述快速仿真验证子系统，用于根据所述在轨航天器的交会对接任务生成超实时仿真任务，并根据所述超实时仿真任务调度所述数字孪生航天器的仿真模型进行超实时仿真； 所述快速仿真验证子系统包括如下模块： 任务调度模块，用于基于在轨航天器的交会对接任务生成实时仿真任务或超实时仿真任务，根据实时仿真任务和超实时仿真任务为每一个仿真模型设置调用周期和调用顺序，以根据设置的调用周期和调用顺序生成按照时间排列的指令集； 指令处理模块，用于基于按照时间排列好的指令集，按仿真时间顺序地将指令发送至相应仿真模型预设的指令接口中，以驱动相应仿真模型按照传递的指令产生预期动作； 数据存储模块，用于对仿真过程中仿真模型产生的接口数据以及仿真模型内部配置输出的数据进行存储，仿真结束后形成数据文件； 所述飞行状态预示子系统，用于根据所述数字孪生航天器子系统预报的超实时仿真数据，生成未来飞行状态的预示过程，以实现相对运动轨迹预报、飞行终端精度预报、关键阶段转换时刻预报、能源条件测控范围燃料消耗预报； 所述飞行状态预示子系统包括算法调用模块，用于根据任务需要显示的交会对接任务选择CW制导、视线制导的交会对接相对运动控制算法，从在轨航天器的在轨飞行数据或数字孪生航天器的仿真数据中确定初值，以利用初值递推至配置时间，形成飞行预示数据，该飞行预示数据为两个航天器的相对运动状态数据； 所述飞行任务决策子系统，用于根据所述飞行状态预示子系统发送的预示过程判断是否满足交会对接任务的预期，若满足预期，则按照原定的交会对接任务的控制指令输出给在轨航天器，以使在轨航天器按照原定交会对接任务进行交互对接；若不满足预期，则给出异常状态的诊断结果和决策建议； 在轨航天器的当前飞行状态数据中，若两个航天器三轴相对位置x,y,z和相对速度为那么固定外推步长Δt秒后的两航天器相对运动状态Xt0+Δt＝Φt0+Δt,t0Xt0+Gt0+Δt,t0ut0，其中，转移矩阵Φt0+Δt,t0和Gt0+Δt,t0为： 其中，ut0为施加的外控制力，ω为轨道角速度。

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