引言：數字樣機起源於20世紀90年代，是一種用數字化模型代替實際物理樣機進行模擬分析的技術。
傳統的飛行器研發流程往往遵循一套特定的迴圈結構：在設計初期，工程人員需要對飛行器提供一個綜合的設計思路（初期藍圖），隨後對原型機進行可行性分析，將結論進行反饋，最後對初期藍圖進行下一步修改，直至可行性驗證達到指標，如下圖所示：
▲飛行器研發流程示意圖
由此可見，在飛行器複雜的生命週期中，設計與驗證階段往往決定了研製所需的成本，尤其驗證階段是判斷飛行器效能好壞的關鍵。我國飛行器的研製正依據前沿技術對飛行器系統的正向技術進行深入探索，然而在設計與驗證環節還缺乏一定的創新能力，導致成本控制能力較差、投產週期較長，無法滿足新型飛行器的研製需求。
設計和驗證環節本質上是對複雜系統裝備進行功能性完善，雖然它們在概念上是割裂的，但是數字樣機概念的出現巧妙地加強了二者之間的耦合性。數字樣機與數字孿生自問世以來便受到國內外的廣泛關注，透過具體應用發現，在虛擬空間根據物理實體建立一個同質化的虛擬孿生體，根據需要驗證的目標改變孿生體的引數，就能對實體進行虛擬模擬試驗和效能預測，甚至實現產品效能的推演與驗證，從而改善系統功能、完善設計方案。可以說，數字樣機及數字孿生的出現，很大程度上解決了製造業長久以來研發週期過長、效率偏低的問題，對降低複雜產品成本、提高複雜產品效能有著極為顯著的推動作用。
數字樣機在飛行器端的應用效果尤為明顯。長期以來，由於飛行器系統整合度過高，結構過於複雜，飛行器設計和驗證環節稍有不慎就會導致成本高昂的飛行器損壞甚至被完全破壞。在新技術尚未完善的情況下，大多數院所往往採取謹慎小心的保守態度進行管理與技術革新。數字樣機概念的應用取代了物理實體的試驗除錯步驟，可以快速準確地在飛行器設計、研製、除錯等各關鍵步驟發揮優勢。透過構建飛行器系統的數字樣機，就能快速評估功能完善及適用性，快速模擬各類試驗環境，大大降低各種成本。
天目全數字實時模擬軟體SkyEye是基於視覺化建模的硬體行為級模擬平臺，可對飛行器狀態控制系統進行全硬體模擬，包括C6713、1553B、FPGA等，搭建飛行器狀態控制系統的數字樣機。
▲SkyEye飛行器狀態控制系統模擬案例
飛行器狀態控制系統的數字樣機由基於SkyEye的虛擬目標系統和上位機共同構成：
- 上位機傳送bc、rt、485、422進行訊息測試，讀取csv檔案，並進行固定訊息回覆、週期訊息回覆；
- 422、485訊息由FPGA進行處理；
- 使用者可透過系統回覆的對應訊息來確認DD狀態。
以週期訊息為例，飛行器狀態控制系統需設定週期訊息回覆時間間隔。在系統測試時，上位機首先傳送一條1553B訊息，用於說明測試的功能。系統回覆一條FPGA串列埠訊息，由MT模型傳送到上位機並觸發串列埠週期訊息回覆；系統判斷多條週期訊息成功後，回覆一條1553B訊息，MT監控訊息並在上位機中顯示。使用者可透過對比測試文件，驗證訊息正確性，進而驗證數字樣機應用效果。