6月25日，嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域。这是时隔3年多后，中国探月工程的又一关键节点任务，也是时隔5年多后，嫦娥探测器再去月球背面。
在此次任务中，同元软控数字伴飞团队为嫦娥六号供配电系统全周期飞行阶段的可靠运行提供全程保障支撑，助力我国实现世界首次月球背面自动采样返回。
数字伴飞，同元软控持续助力“嫦娥”奔月
继参与嫦娥五号探月任务之后，同元软控再一次参与到了我国航天探月工程。作为中国迄今为止最复杂的探月任务，嫦娥六号实施人类首次月背采样返回，工程创新多、风险高、难度大，突破了月球逆行轨道设计与控制技术，并在鹊桥二号中继星的支持下，完成月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术节点。
供配电系统是探测器的“生命线”，其可靠性、安全性与任务适应性直接关系任务成败，而嫦娥六号飞行任务、空间环境、月背地表环境、电气接口的复杂性对供配电系统的设计验证带来了巨大挑战。
同元软控团队基于我司的航天器数字伴飞平台，以在轨遥测数据、飞行程序为输入，结合高可信数字伴飞模型，进行能量平衡在轨计算、重要指标监测与报警、测控区系统运行状态监控、非测控区系统状态判断、飞行状态快速预示等，实现地面数字模型与实际航天器同步运行，支撑飞行器主动段、地月转移段、近月制动段、环月飞行段、着陆下降段、月面工作段、月面上升段、交会对接段、环月等待段、月地转移段和再入回收段等全阶段供配电系统飞控任务顺利执行。
基于MWORKS的能源流数字伴飞模型示意图
同元软控团队于2024年3月25日进驻北京航天飞行控制中心，进行飞行任务前调试、技术保障，并于5月3日开始嫦娥六号数字伴飞应用任务。在任务期间，对探测器运行状态进行全时段、全任务监测，解决非测控弧段缺失遥测数据而带来的状态监控盲区问题，及时掌握飞行过程中出现的预期/非预期事件。
在数字伴飞应用过程中开展了典型应用，针对月背着陆过程可能出现的故障情况，快速推演验证了十余种采样封装在轨故障处理预案，有效保障了多种恶劣情况下的任务执行；针对着陆下降、交会对接等能源紧张阶段，对未来数十小时的能源保障情况进行快速、准确预测，仿真预测结果与实际遥测误差小于3%。嫦娥六号供配电系统在全飞行阶段的关键指标仿真值与遥测值误差约5%以内，为在轨飞控任务顺利完成提供强有力的数据支撑。
基于MWORKS的能源流数字伴飞系统示意图
逐梦九天数十载，看中国“星”闪耀太空
作为中国航天事业合作伙伴，同元软控多年来与中国航天保持深度合作，面向飞行器总体和动力、能源、控制等重点专业进行数字化建模仿真工作，共同探索出了具有中国航天特色的装备数字化落地道路，为我国航天事业提供了有力的数字化保障。
同元软控先后参与了多项国家级重大航天项目，为空间站（如天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱）、探月工程（如嫦娥五号、嫦娥六号）等任务提供数字伴飞支持。在这个过程中，同元软控新一代科学计算与系统建模仿真平台MWORKS，在重大工程实践中得到反复锤炼，蜕变为国际先进的自主平台。
相关案例介绍
1）“嫦娥五号”数字伴飞任务
同元软控团队构建了高可信、虚实融合、可运行、可交互的Modelica数字伴飞模型，在地面测试、热实验、无线联试、在轨飞行中进行应用。在轨全任务期间，供配电系统关键指标仿真结果值与遥测值误差约5%以内，全面掌握主动段、地月转移段、近月制动段、环月段、动力下降段、月面工作段、月面上升段、交会对接段等飞行阶段的能源流工作状态，并开展了非测控弧段状态判断、飞行状态快速仿真预示。
数字伴飞系统运行过程
2）空间站数字伴飞任务
在空间站数字伴飞任务中，构建了能源、控制、环热控、信息等专业的Modelica机理模型，以此集成了空间站全系统模型。打通在轨遥测遥控数据实现虚实交互，形成空间站数字伴飞平台，支撑在任务实施前进行飞行方案和关键任务场景的验证与优化，在任务中开展全面监测和状态预示等应用模式，在任务后将基于运行数据对数字模型进行持续修正与调整，为空间站提供更加丰富的数字化在轨运维支撑。
空间站全系统数字伴飞可视化界面
未来，同元软控将持续秉承“让中国工业软件推动世界装备数字化”的愿景，依托新一代科学计算与系统建模仿真平台MWORKS，支持数字样机构建、数字样机评价、数字样机管理及数字样机孪生应用，支撑全要素数字样机构建、跨阶段持续演进、分层次数字交付、数智化孪生应用，助力航天数字化、智能化发展。
