核潜艇虚拟作战数字孪生管控系统

在广袤深邃的海洋深处，中国战略核潜艇 096 型搭载着国之重器——巨浪 3 潜射弹道导弹悄然巡航，构筑起中国海基核力量牢不可破的防线。作为中国第三代战略弹道导弹核潜艇，凭借超远的射程、强大的毁伤能力以及先进的突防技术，成为中国核三位一体打击力量的关键一环。不仅带动中国海军技术实现迭代升级，更彰显出战略核威慑能力的全新突破。

本次图扑软件运用自研 HT for WebGIS 产品，以军演演习形式对核潜艇在水下航行、隐蔽部署、武器发射、战术打击等作战环节进行虚拟仿真，生动展现其在复杂战场环境中的生存能力、协同作战效能和战略威慑作用。

系统结合实时数据驱动，为作战训练、军事战术研究、装备优化升级及作战预案制定，提供轻量化、可视化、可交互的科学决策参考，助力国防现代化建设与战略能力加速提升。

核潜艇作战虚拟仿真

图扑基于 HT 强大的 3D 渲染能力，将复杂的海洋环境、核潜艇外观及作战流程（如机动与阵位部署、打击指令生成、潜艇通信验证、发射筒预冷操作、弹头解锁、水下弹射、潜艇规避机动等）进行直观动态的三维可视化呈现。

可视化场景中，不仅能逼真复现核潜艇在深海的航行姿态，还能模拟武器发射时的流体动力学效应与尾流轨迹。通过物理光影折射和声呐回波细节仿真，配合多维度交互界面，实现作战全流程沉浸式监控与关键节点实时预警、智能决策支持。

攻击准备与实施

作战态势感知

在 3D 场景内，通过相控阵雷达扫描技术与 HT for WebGIS 的空间分析能力，对周围海域进行全方位、高精度探测， 声波反射特性与噪声频谱特征及时发现敌方潜艇踪迹。一旦识别目标，可结合多源信息融合技术进一步确认，并通过主动声呐精准定位，为后续攻击或规避行动提供关键信息支持。

在 HT 智慧军演模拟场景中，系统通过不同颜色动态标识红蓝双方，直观展现潜艇作战的地理信息与实时对抗态势，助力指挥人员精准掌握战场格局。

为准确呈现相控阵雷达工作原理与运行状态，图扑 HT 可视化在设计思路上，以波状扩散动画体现，模拟雷达波束在空间中的辐射与扫描过程，通过起伏扩散的波纹，直观展示雷达探测范围的动态变化。在军事指挥 GIS 系统中，指挥员可通过可视化界面快速掌握雷达探测范围与目标分布。

对抗与防御模拟

HT 3D 军事演习期间，当核潜艇遭遇敌方攻击威胁，系统即刻模拟多种应对策略。其中，自航式声诱饵凭借预设的核潜艇声学特征，有效诱骗敌方鱼雷偏离真实目标，成为重要干扰手段。

潜艇对抗模拟时，综合声呐系统通过主动探测与被动监听的多模态声学融合，精准定位锁定目标，随后武器控制系统启动潜射武器攻击流程。HT 模拟系统交互呈现鱼雷发射全流程，包括参数装订、流程控制与弹道跟踪。鱼雷命中目标后，2D 可视化面板实时展示水下爆炸的冲击波传播、气泡脉动、负压空泡效应及目标壳体应力变化数据，直观呈现毁伤程度与潜艇受影响数值。

鱼雷发射仿真模拟

在鱼雷制导仿真模拟中，HT 融合海洋环境预采集的多源水文数据（包括水温、盐度、海流、声速剖面等），结合敌方潜艇的机动规避、噪声干扰、气幕弹对抗等典型策略战术，构建多样化场景仿真模型，推演不同环境条件与对抗模式下，鱼雷制导方式切换逻辑及弹道优化方案，确保鱼雷在实战中能高效命中目标。

■发射前期：用户需在可视化场景内对潜艇发射管开展检查、调试等准备工作，确保发射系统运行正常。随后依次执行鱼雷装填、鱼雷离管等操作。

■鱼雷发射：依靠导线传输指令，管控人员将依据目标位置和海洋环境参数，实时调整鱼雷的航向、速度等有关参数，引导鱼雷驶向目标的大致区域，为后续的自主追踪奠定基础。

■末端尾流自导阶段：鱼雷能敏锐捕捉到敌方潜艇的尾流信号，实现自主追踪精准打击，大幅提高鱼雷的命中率与作战效能。

撤离研判与环境感知

当作战航行过程中遭遇水面舰群，作战人员可点击页面右上角“撤离研判”按钮，系统基于 HT 虚拟仿真技术，结合实时海洋环境与敌方态势信息，通过二三维数据可视化手段，为核潜艇辅助规划安全、高效的撤离路线。

场景内基于 HT for WebGIS 的数字孪生海洋环境感知三维热力图，清晰呈现海床地形的复杂特征，如海底山脉、峡谷、暗礁、断层等地理信息。结合页面内的 2D 可视化海水盐度数据，帮助管控人员高效推演敌方舰艇及潜艇的行动轨迹，预判可能潜在的伏击区域。将复杂的水文数据被转化为可操作的战术信息，支撑潜艇在隐蔽性、机动性、打击精度和生存能力上的全面提升。

HT for WebGIS 产品支持对不同地图瓦片服务数据、航拍倾斜摄影实景的 3DTiles 格式数据以及建筑群等不同的 GIS 数据的加载。在设计上也可以通过对地图供应商提供的建筑白模加工优化，进行 AO 贴图烘焙，增加模型间的阴影关系，达到实用且赏心悦目的效果。

通信保障拓扑演示

通信拓扑图是核潜艇的 “神经架构蓝图”，不仅定义了物理连接方式，更构建了支撑作战、控制、生存的信息流动逻辑。通过优化节点布局、冗余设计、抗干扰策略与动态适配能力，确保核潜艇在 “主动电磁静默、被动信号受限、全域高对抗” 的水下环境中，实现内部系统的高效协同、外部指令的可靠接收。

在军演模拟场景下，通过 HT for WebGIS 整合地理空间与通信拓扑数据，HT 核潜艇基于射频通信、声波通信等手段，与舰载指挥中心、通讯卫星、浮标网关乃至波浪无人机等构建起全方位通信拓扑网络。实现与其他作战单元的高效协同，确保多源数据的实时共享与同步。

潜艇性能展示

图扑 HT 通过创建与真实核潜艇完全对应的虚拟镜像，实现对其物理属性、运行数据等全维度的数字化映射。系统界面中简洁呈现核潜艇的耐压壳、排水量、潜深、航速、射程、降噪技术等关键参数。以不同颜色和背景的文本框区分各类参数，通过鲜明的视觉对比增强层次感，方便使用者快速识别和区分不同类别数据。

HT 可动态模拟核潜艇服役周期内各零部件的运行状况，实现对关键设备部件的可视化实时监测。当运行参数偏离正常阈值时，系统将自动触发分级预警机制，并通过可视化界面直观呈现故障影响范围，实现从异常感知、智能告警、精准定位到处置建议的全流程闭环管理，为潜艇作战安全提供高效可靠的技术支撑。

相较于传统实兵实装训练，虚拟仿真训练突破时空与资源限制，能够模拟各种复杂、极端的作战场景，让作战人员在安全的环境中积累丰富的实战经验。通过反复演练作战流程，操作人员能够熟练掌握核潜艇操作技能与战术，提升智慧军事的应急处置和团队协作能力。其数据记录分析功能还为训练评估与能力提升提供科学依据，助力优化训练方案，增强整体作战效能。

图扑软件依托国产化、轻量化数字孪生与 HT for WebGIS 技术，以虚拟仿真训练的技术优势为核心，为国防军工作战体系打造覆盖“设计-建造-训练-运维-作战”全生命周期的智能化解决方案。通过多源数据深度融合打破信息壁垒，将技术能力延伸至作战指挥、训练模拟、装备运维的数字化转型，助力构建现代化海洋作战体系。

图扑自研 HT for Web 引擎支持国产化适配，目前已获取与鲲鹏、飞腾、兆芯、海光、麒麟等各大国产软硬件厂商的多项适配认证。有效规避 “卡脖子” 风险，为实现真正意义上的科技自主可控筑牢根基。

审核编辑 黄宇