當今社會，航天航空作為科技高速發展的核心技術領域正在快速崛起，數字孿生技術在其中發揮著至關重要的作用。從設計、製造、維護到運營，數字孿生已滲透飛機等飛行器的全生命週期，為行業帶來了前所未有的變革。
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設計和製造領域：基於飛行器的高保真物理模型、歷史資料以及感測器實時更新資料，構建完整對映的虛擬模型，便於提前發現潛在設計缺陷，最佳化效能並加速產品開發週期，有助於提高飛機安全性和可靠性；
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維護和保養領域：實時監測各部件的執行狀況，及時發現未知問題，進而啟用自修復機制或任務重規劃，以減緩系統損傷和退化；
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運營領域：便於智慧化管理，實現預測性維護，提高效率、減少不必要的停機時間，降低運營開支。
飛行器伴飛是數字孿生技術在航天航空中的重要應用，其具體概念與“數字衛星”類似。
基於數字孿生的伴飛技術在航空航天領域的首次應用最早可以追溯到20世紀70年代的美國阿波羅工程：NASA在專案中建造了一個與實際飛行飛船完全相同的地面飛船（也稱為“孿生體”），在孿生體中執行實際飛行經歷的“所有”操作，以映象實際飛行飛船的實際狀態，併為飛船的維護提供參考。
時至今日，伴飛技術在航天領域已得到質的突破：在軌航天器的地面伴飛系統的實現打破了地面試驗對空間環境模擬能力有限的束縛。
2020年，嫦娥五號（Chang'e-5）作為我國首個實施無人月面取樣返回的月球探測器，是“數字伴飛”在我國航空航天領域的首次應用。技術數字伴飛系統實現了航天器在軌執行狀態的實時評估，能夠模擬並快速推演故障狀態，輔助制定航天器在軌執行策略。
作為備受關注的國產大型客機，C919也應用了不少新技術，其中就包括數字孿生技術：建成了飛控系統功能測試、人機協同線束安裝、多工序協同等典型場景的數字孿生系統。隨著C919飛機進入商業運營階段，該系統可支援多機型總裝生產線研發和建設，實現更多旅客早日坐上國產大飛機的願望。
飛行器伴飛系統的構建高度依賴虛擬模擬工具的支援，這些工具能夠為飛行器在複雜環境中的執行提供精準的模擬與驗證，選擇一款強大且高效的模擬平臺至關重要。
在眾多模擬系統中，國產自研、自主可控的天目全數字實時模擬系統SkyEye憑藉其視覺化建模和硬體行為級模擬能力，成為飛行器伴飛系統開發的理想工具。SkyEye不僅支援複雜的系統整合模擬，還能夠快速構建虛擬執行環境，幫助工程師隨時隨地進行系統開發、測試和驗證，有效提升設計質量和開發效率。基於SkyEye的伴飛系統能夠更加靈活、精準地應對各種飛行任務，為飛行器的安全執行保駕護航。
基於SkyEye的機載顯控系統模擬
機載顯控系統承擔著航電系統的集中顯示和任務管理功能，使飛行員能高效獲得並管理所需資訊，有效減少飛行員的工作負荷。SkyEye飛行器顯控系統GPU JM7200模擬透過截獲目標程式呼叫OpenGL的API並轉譯到宿主機上執行的方式實現，調動宿主機的GPU能力對目標機的GPU進行半虛擬化模擬。虛擬化的模擬技術使開發設計階段可以脫離GPU硬體的束縛，有效縮短系統設計週期。
基於SkyEye的飛機ICD工具測試
ICD為介面控制檔案，用於確保飛機系統之間的相容性與一致性，規避飛行風險。本案例中，ICD工具整合於測試上位機中，透過ICD資料匯流排與SkyEye模擬模型進行資料互動。使用者可自定義ICD工具報文欄位，實現基於SkyEye的飛機各子功能針對性測試，有助於過程分析與故障排除。
