近年来，我国载人航天事业实现了跨越式发展，空间站也已具备开展科学实验的条件。为了确保空间站科学实验的顺利开展，使在轨任务实施人员及时了解天地有效载荷工作状态、工作原理和运行结果等相关信息，北京国遥新天地信息技术股份有限公司研发了空间站运行状态综合显示系统及分析软件（以下简称“系统及软件”），进而辅助空间应用任务能够顺利运行。

 该系统及软件按照“多功能集成、通用化、组件化”的设计思想，同时充分考虑系统开放性和灵活性，采用分层技术架构，自下向上分为数据存储层、数据访问层、系统服务层、业务平台层、综合服务层、专业应用层等六个层次。

 该系统及软件功能模块包括空间任务计算与观测分析工具箱、综合显示平台两部分内容。其中，工具箱由三维空间站及光学观测分析软件、二维空间站运行状态显示软件、二维光学观测运行状态显示软件及系统后台管理模块等部分组成。综合显示平台功能主要包括宇宙空间信息管理、浏览导航、时间控制、渲染管理、视窗控制及脚本管理等。

 空间任务计算与观测分析工具箱

 1.三维空间站及光学观测分析软件

 基于三维空间信息引擎，在空间站视角下，展示天和号、梦天舱、问天舱、载荷、空间站全景和地球全景。实现空间站三舱科学实验任务、光学舱空间天文观测任务、拓展舱段在轨应用任务，以及地面镜像平台有效载荷运行状态、实验进展（或过程）、实验现象等信息的实时或回放查看。

 2.二维空间站运行状态显示软件

 基于二维空间信息引擎，在地球视角下，展示当前时间、地面站分布情况、空间站当前位置及运行情况等内容。

 3.二维光学观测运行状态显示软件

 在实时模式和历史模式下展现天区观测信息。其中，在实时观测模式下，实时显示当前正在观测的天区，包括天区编号、天区位置、观测模式等。在历史观测模式下，则可以通过配置历史回放参数，查看历史累计观测数据。

 4.系统后台管理模块

 提供用户角色权限管理，航天器、地面站、载荷、观测目标等配置管理，保障系统正常运行。

 综合显示平台

 1.宇宙空间信息管理

 依据指定天文星表构建恒星系统和整个宇宙空间，显示星座、恒星、行星、卫星等各类天体。实现宇宙空间漫游，支持大气层、晨昏时的橘色光线、地形阴影、行星环、恒星光芒等效果显示。

 2.浏览导航

 实现恒星、太阳系各天体的快速定位及浏览，能够计算指定时期内日食及月食发生次数，并展示其三维效果。

 3.时间控制

 提供时间设置功能，可以快进10倍或慢放10倍，辅助进行天体浏览。

 4.渲染管理

 通过调整环境光照强度，控制天体显隐、设置反锯齿效果等，展现星系、星团、星云、行星多样化渲染效果。

 5.视窗控制

 提供水平分割及垂直分割视窗，实现多视窗显示效果。

 6.天区观测

 通过设置图层显隐、时间跨度、观测模式等，实现实时模型及历史模式下天区观测信息展示。

 空间站不仅是科学研究的平台，也是技术创新的试验场。空间站运行状态综合显示系统及分析软件的建设，能够为空间应用任务顺利运行提供技术支撑，为空间站科学实验的成功提供保障，进而促进我国空间技术发展。