于知?jiǎng)?方 政
當(dāng)前,以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G通信等新技術(shù)為代表的數(shù)字浪潮正在驅(qū)動(dòng)新一輪科技革命,物理世界和與之相稱的虛擬世界逐步形成兩大體系平行發(fā)展、相互影響。數(shù)字孿生技術(shù)通過(guò)數(shù)字化建模的方式建立物理世界和數(shù)字世界之間精準(zhǔn)映射關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)向虛擬空間數(shù)字化模型的反饋。在此背景下,數(shù)字孿生技術(shù)憑借其虛實(shí)相生、智能交融的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在城市建設(shè)、航空航天、車間生產(chǎn)等多個(gè)行業(yè)成功應(yīng)用,并隨著科技的發(fā)展不斷擴(kuò)大應(yīng)用場(chǎng)景。深入分析數(shù)字孿生技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)和軍事領(lǐng)域應(yīng)用,是軍隊(duì)加快機(jī)械化、信息化、智能化融合發(fā)展,制勝智能化戰(zhàn)爭(zhēng)面臨的重大課題。
基本概念一項(xiàng)新技術(shù)或一個(gè)新概念的出現(xiàn),術(shù)語(yǔ)定義是后續(xù)發(fā)展應(yīng)用的基礎(chǔ)。與其他新興技術(shù)概念相同,目前對(duì)于數(shù)字孿生的定義也是見(jiàn)仁見(jiàn)智。科研機(jī)構(gòu)、制造廠商、軍工企業(yè)或知名學(xué)者均對(duì)其有不同的定義或解釋。中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院認(rèn)為數(shù)字孿生是綜合運(yùn)用感知、計(jì)算、建模等信息技術(shù),通過(guò)軟件定義,對(duì)物理空間進(jìn)行描述、診斷、預(yù)測(cè)、決策,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物理空間與賽博空間的交互映射。通用公司認(rèn)為數(shù)字孿生是對(duì)物理對(duì)象或系統(tǒng)在全生命周期內(nèi)的虛擬表達(dá),并通過(guò)使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)理解、學(xué)習(xí)和推理。洛克希德·馬丁、雷神、波音等公司認(rèn)為,數(shù)字孿生是一套模擬單個(gè)的實(shí)物資產(chǎn)或一組實(shí)物資產(chǎn)結(jié)構(gòu)、環(huán)境和行為的虛擬信息架構(gòu),利用其全壽命周期內(nèi)的物理孿生數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新,并給出有助于實(shí)現(xiàn)價(jià)值的決策??偟目磥?lái),發(fā)展運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù),物理模型是核心,運(yùn)行數(shù)據(jù)是基礎(chǔ),平臺(tái)軟件是載體。通過(guò)在數(shù)字空間實(shí)時(shí)構(gòu)建物理對(duì)象來(lái)模擬、驗(yàn)證、預(yù)測(cè)、控制物理實(shí)體。綜合分析和參考各方的概念后,本文對(duì)于數(shù)字孿生定義如下:通過(guò)數(shù)字化建模的方式建立物理世界和數(shù)字世界之間精準(zhǔn)映射關(guān)系、實(shí)時(shí)反饋機(jī)制,構(gòu)建起虛擬世界對(duì)物理世界描述、診斷、預(yù)測(cè)和決策新體系,從而反映相對(duì)應(yīng)的實(shí)體空間的全生命周期。
主要特征數(shù)字孿生的重要意義在于實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)向虛擬空間數(shù)字化模型的反饋。通過(guò)分析數(shù)字孿生技術(shù)的概念內(nèi)涵,可以總結(jié)出其具有以下主要特征:
一是實(shí)時(shí)同步。物理實(shí)體有準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)模型,依據(jù)智能化算法對(duì)其外觀、狀態(tài)、屬性、內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真,數(shù)字孿生體和物理實(shí)體彼此之間可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)同步更新,并依據(jù)相互之間的變化即刻做出相應(yīng)映射。二是虛實(shí)映射。物理空間和虛擬空間可雙向交互演進(jìn):不但數(shù)字孿生體能夠?qū)崟r(shí)反饋物理實(shí)體的狀態(tài),并且還要向物理實(shí)體反饋信息,根據(jù)需要對(duì)物理實(shí)體進(jìn)行必要的干預(yù)和控制。三是共生演進(jìn)。數(shù)字孿生體所模擬過(guò)程是物理實(shí)體的全生命周期,包括其設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行、維護(hù)、修理、退役、報(bào)廢等一系列實(shí)際活動(dòng),與物理實(shí)體一樣具有客觀唯一性。四是多維操作。物理對(duì)象和數(shù)字孿生體能夠動(dòng)態(tài)交互和實(shí)時(shí)連接,因此數(shù)字孿生技術(shù)具備以多樣的數(shù)字模型映射物理實(shí)體的能力,具備在不同數(shù)字模型之間轉(zhuǎn)換、合并、操作的特性。五是自主優(yōu)化。數(shù)字孿生體可以不斷收集實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)據(jù),與其上一個(gè)狀態(tài)進(jìn)行比較分析,基于數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果分析,調(diào)整物理實(shí)體的運(yùn)行方向,從而達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃、降低潛在風(fēng)險(xiǎn)等目的。
數(shù)字孿生與虛實(shí)映射
關(guān)于數(shù)字孿生技術(shù)起源及發(fā)展的觀點(diǎn)眾說(shuō)紛紜,總體來(lái)看,可以大致歸納為以下四個(gè)時(shí)期。
技術(shù)準(zhǔn)備期(2002年之前)數(shù)字孿生起源于傳統(tǒng)仿真建模。通過(guò)對(duì)物理世界的觀察,將其運(yùn)行機(jī)理和內(nèi)外部關(guān)系等以數(shù)學(xué)模型、物理模型或者計(jì)算機(jī)模型的方式進(jìn)行重構(gòu),進(jìn)而模擬真實(shí)世界。19世紀(jì)60年代開(kāi)始,出現(xiàn)了以CAD、CAE為代表的一批仿真軟件。1969年,在“阿波羅”計(jì)劃中,美國(guó)家航空航天局(NASA)利用仿真建模技術(shù)制作了一組完全相同的空間飛行器,其中之一被留在地球上,命名為“孿生體”,以便反饋大氣層外實(shí)際執(zhí)行任務(wù)的空間飛行器運(yùn)行狀態(tài)。任務(wù)準(zhǔn)備期間,孿生體與實(shí)體一樣全程參與訓(xùn)練;執(zhí)行任務(wù)期間,對(duì)空間飛行器輸入的指令和操作同步加載到孿生體上,使其近似真實(shí)地反映運(yùn)行情況,以便復(fù)現(xiàn)或模擬飛行器的實(shí)際狀態(tài)來(lái)輔助決策??梢哉f(shuō)仿真技術(shù)的普及和發(fā)展為數(shù)字孿生概念的提出奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
概念提出期(2002—2010年)美密歇根大學(xué)Michael Grieves教授于2002年12月在該校產(chǎn)品生命周期管理(PLM)開(kāi)發(fā)聯(lián)盟成立時(shí)的講稿中首次圖示了數(shù)字孿生的概念內(nèi)涵;2003年在其所講授的產(chǎn)品生命周期管理課程中引入了“鏡像空間模型(信息鏡像模型)”的概念,并提出類似數(shù)字孿生的思想;2010年,NASA直接使用“數(shù)字孿生”這一名稱,他們認(rèn)為在航空航天任務(wù)中,數(shù)字孿生技術(shù)可以用于分析飛行器執(zhí)行任務(wù)情況,預(yù)測(cè)飛行狀態(tài)和防范飛行隱患。顯然,NASA起初對(duì)數(shù)字孿生的定義還局限于航空航天領(lǐng)域,將其主要運(yùn)用在對(duì)航天器力學(xué)分析、飛行性能的預(yù)測(cè)當(dāng)中。這一時(shí)期,仿真技術(shù)日趨成熟,工程科學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)了基于模型的系統(tǒng)工程、仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)等先進(jìn)設(shè)計(jì)范式,美軍方機(jī)構(gòu)相繼開(kāi)始提出數(shù)字孿生的相關(guān)概念和發(fā)展構(gòu)想。
NASA利用孿生體模仿本體
萌芽探索期(2010—2020年)2011年,美空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用到飛行器的健康管理。隨后NASA和AFRL將數(shù)字孿生定義為一個(gè)集合了多物理場(chǎng)和多維度的建模仿真技術(shù),并以空間飛行器為例提出數(shù)字孿生設(shè)計(jì)模型:整合傳感器和歷史數(shù)據(jù)資源,構(gòu)建出一個(gè)虛擬空間的映射模型,動(dòng)態(tài)刻畫(huà)出飛行器全周期運(yùn)行過(guò)程,在數(shù)據(jù)空間內(nèi)達(dá)成飛行器狀態(tài)分析、故障判斷及壽命預(yù)測(cè)等。目的是及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題,延長(zhǎng)飛行系統(tǒng)的使用時(shí)間。在工業(yè)制造方面,數(shù)字孿生技術(shù)同樣成為關(guān)注焦點(diǎn)。
2017年,洛克希德·馬丁公司將數(shù)字孿生技術(shù)列為未來(lái)國(guó)防和航天工業(yè)六大頂尖技術(shù)之首。Gartner公司從2017年開(kāi)始,連續(xù)三年將數(shù)字孿生列為十大戰(zhàn)略性科技趨勢(shì)之一。西門(mén)子公司在2016年開(kāi)始嘗試?yán)脭?shù)字孿生技術(shù)完善工業(yè)4.0應(yīng)用,到2017年,正式發(fā)布完整的數(shù)字孿生應(yīng)用模型,成為數(shù)字孿生技術(shù)的倡導(dǎo)者和實(shí)踐者。在此階段,波音公司、通用公司等多家企業(yè)均啟動(dòng)相關(guān)工程,開(kāi)始探索數(shù)字孿生技術(shù)在本領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用,推進(jìn)數(shù)字孿生技術(shù)在制造行業(yè)的快速發(fā)展。
推廣應(yīng)用期(2020年之后)進(jìn)入2020年后,數(shù)字孿生技術(shù)被納入眾多科技企業(yè)戰(zhàn)略大方向,迎來(lái)了推廣應(yīng)用的高潮。國(guó)外主要發(fā)達(dá)國(guó)家從政府層面制定相關(guān)政策、成立聯(lián)盟團(tuán)體,協(xié)同開(kāi)發(fā)攻關(guān),加速數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展。美國(guó)將數(shù)字孿生作為數(shù)字化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地的平臺(tái)載體,側(cè)重智能化生產(chǎn)和重點(diǎn)軍工裝備領(lǐng)域應(yīng)用。仿真巨頭Ansys公司依托數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品對(duì)象全生命周期建模,結(jié)合仿真分析,打通從產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)到生產(chǎn)的數(shù)據(jù)流;微軟公司與Ansys合作,在物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上拓展數(shù)字孿生功能模塊。
數(shù)字孿生技術(shù)所展現(xiàn)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),同樣契合了軍事領(lǐng)域發(fā)展運(yùn)用的特殊需求。特別是在智能化戰(zhàn)爭(zhēng)中,依托數(shù)字孿生技術(shù)開(kāi)展作戰(zhàn)指揮、信息通信、戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)和裝備維護(hù)將會(huì)是大勢(shì)所趨。
數(shù)字孿生+作戰(zhàn)指揮數(shù)字孿生技術(shù)可以通過(guò)自主學(xué)習(xí),同步復(fù)制與實(shí)戰(zhàn)環(huán)境一致的虛擬場(chǎng)景,輔助指揮員實(shí)施遠(yuǎn)程高效的作戰(zhàn)指揮。一是優(yōu)化作戰(zhàn)指揮體系。數(shù)字孿生技術(shù)為各級(jí)指揮員與數(shù)字孿生系統(tǒng)之間提供清晰準(zhǔn)確的交流通道,理想情況下該交流包括但不限于觸覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué),讓操作者能夠迅速掌握物理實(shí)體的屬性和實(shí)時(shí)性能,為指揮決策提供科學(xué)支持。相比傳統(tǒng)文書(shū)管理、指令管理系統(tǒng)的多級(jí)中轉(zhuǎn),可有效增強(qiáng)不同層次指揮對(duì)象之間平行和交叉的縱橫聯(lián)通能力。二是創(chuàng)新作戰(zhàn)指揮模式。數(shù)字孿生技術(shù)可以區(qū)分不同作戰(zhàn)任務(wù)構(gòu)建出真實(shí)的作戰(zhàn)場(chǎng)景,采用作戰(zhàn)體系建模的方法對(duì)各類作戰(zhàn)資源實(shí)體進(jìn)行數(shù)字孿生建模,既包括飛機(jī)、艦船、導(dǎo)彈等實(shí)體類,指揮所、保障分隊(duì)等機(jī)構(gòu)類,也包括部隊(duì)機(jī)動(dòng)、火力打擊等操作類,從而核算出最佳單位編組和行動(dòng)策略,實(shí)施戰(zhàn)略或戰(zhàn)役級(jí)的推算,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程高效指揮。三是提高指揮決策效率。未來(lái)武器裝備的無(wú)人化、高速度、遠(yuǎn)射程等發(fā)展趨勢(shì)使得戰(zhàn)爭(zhēng)節(jié)奏顯著加快,人腦很難在巨大的作戰(zhàn)壓力下快速高效處理海量戰(zhàn)場(chǎng)信息。數(shù)字孿生技術(shù)具有自主數(shù)據(jù)挖掘、聯(lián)合態(tài)勢(shì)感知、智能輔助決策和協(xié)同指揮控制等能力,通過(guò)虛擬映射形成數(shù)字孿生體,將實(shí)時(shí)展現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)變化和態(tài)勢(shì)走向。指揮員可以及時(shí)挖掘支撐指揮決策的關(guān)鍵信息,大大壓縮作戰(zhàn)構(gòu)想、任務(wù)分配、目標(biāo)打擊、毀傷評(píng)估的指揮周期。
數(shù)字孿生概念提出者——Michael Grieves教授
數(shù)字孿生指揮所
數(shù)字孿生+信息通信依靠數(shù)字孿生技術(shù)賦能,將使整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)信息通信保障組織更加穩(wěn)定高效。一是管理信息通信力量。數(shù)字孿生技術(shù)通過(guò)各類偵察傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取,經(jīng)過(guò)云端或各類通信節(jié)點(diǎn)傳輸,最后利用數(shù)字孿生平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)信息通信全要素全時(shí)空的動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)管控。例如,通信衛(wèi)星變軌及引導(dǎo)、信息通信設(shè)備調(diào)控、通信車輛精確部署等。二是提高電子對(duì)抗能力。信息通信裝備要提升電子對(duì)抗能力,最核心的就是持續(xù)提高對(duì)抗強(qiáng)度,通過(guò)對(duì)抗的海量測(cè)試數(shù)據(jù),改進(jìn)調(diào)整自身設(shè)計(jì)方案。傳感系統(tǒng)從信息通信裝備中采集電子對(duì)抗數(shù)據(jù)傳遞到虛擬空間,完成信息通信裝備數(shù)字孿生體的精準(zhǔn)仿真?;跀?shù)字孿生環(huán)境,真實(shí)反映信息通信裝備的電子對(duì)抗性能和真實(shí)狀態(tài),自由組合構(gòu)建電子對(duì)抗測(cè)試環(huán)境,在云端實(shí)現(xiàn)云仿真環(huán)境的強(qiáng)電磁能、強(qiáng)定向能、強(qiáng)聲能的測(cè)試,分析干擾樣式、干擾頻率、干擾帶寬和干擾強(qiáng)度,從而規(guī)避或?qū)垢蓴_。三是處理通信網(wǎng)絡(luò)故障。在虛擬空間復(fù)制與物理空間結(jié)構(gòu)一致的信息通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生體,可以實(shí)時(shí)觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和信號(hào)流轉(zhuǎn)質(zhì)量,及時(shí)預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)擁堵或信號(hào)誤碼等情況。當(dāng)遇到網(wǎng)絡(luò)攻擊時(shí),可以迅速定位故障點(diǎn),自適應(yīng)多結(jié)構(gòu)組網(wǎng),得出最佳設(shè)計(jì)方案。
多源數(shù)據(jù)支撐數(shù)字孿生戰(zhàn)場(chǎng)
數(shù)字孿生助力裝備修理
數(shù)字孿生+戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)數(shù)字孿生戰(zhàn)場(chǎng)是智能化戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)下數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。數(shù)字孿生戰(zhàn)場(chǎng)涵蓋物理域、信息域、認(rèn)知域、社會(huì)域的多域融合虛擬空間,包含偵察預(yù)警、指揮控制、兵力火力、信息通信、后勤保障,甚至歷史文化、政治經(jīng)濟(jì)等所有具體或抽象的戰(zhàn)爭(zhēng)要素,是實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)的數(shù)字化形態(tài)展現(xiàn)。一是推進(jìn)戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)演進(jìn)。數(shù)字孿生戰(zhàn)場(chǎng)所構(gòu)建的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,為未來(lái)智能化戰(zhàn)爭(zhēng)提供充分技術(shù)支撐?;诰W(wǎng)絡(luò)信息體系支撐的智能化、無(wú)人化聯(lián)合作戰(zhàn)樣式將得到充分論證;“網(wǎng)—云—端”架構(gòu)服務(wù)應(yīng)用可以有效融合各作戰(zhàn)要素和作戰(zhàn)單元,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)“偵—控—打—評(píng)—?!?鏈路閉合;二是促進(jìn)戰(zhàn)場(chǎng)體系融合。數(shù)字孿生戰(zhàn)場(chǎng)搭建了一個(gè)融合武裝力量、武器系統(tǒng)、戰(zhàn)場(chǎng)設(shè)施、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等要素信息為一體的智能平臺(tái),相比傳統(tǒng)的數(shù)字化、信息化戰(zhàn)場(chǎng)更加強(qiáng)調(diào)體系融合,其價(jià)值突出體現(xiàn)在虛實(shí)映射、實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)上。在特定系統(tǒng)的支持下,各類作戰(zhàn)資源“在用”“飽和”“空閑”等狀態(tài)即時(shí)感知,并完整映射到“基礎(chǔ)網(wǎng)+作戰(zhàn)云+數(shù)字孿生體”的虛擬空間,形成“全息”對(duì)照的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì),每一個(gè)作戰(zhàn)平臺(tái)都可以“全維”抽取關(guān)鍵信息,“全域”拼接作戰(zhàn)場(chǎng)景、“全程”推演打擊行動(dòng),并實(shí)時(shí)感知友鄰平臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)。在這樣的全透明戰(zhàn)場(chǎng)空間,任何個(gè)體要想避免被其他成員拋棄,必須主動(dòng)向體系貢獻(xiàn)自己的能力,從而自然地產(chǎn)生出一種自適應(yīng)調(diào)整的體系能力。三是節(jié)約戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)成本。戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目工程量大,投資經(jīng)費(fèi)多、建設(shè)范圍廣、建設(shè)周期長(zhǎng),統(tǒng)籌規(guī)劃不當(dāng)容易出現(xiàn)使用效益低、征地矛盾多、容量不足或重復(fù)建設(shè)浪費(fèi)資源等問(wèn)題。數(shù)字孿生戰(zhàn)場(chǎng)可實(shí)現(xiàn)在虛擬空間開(kāi)展“規(guī)劃—論證—建設(shè)—使用—退役”的全生命周期管理,全面提升戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)人力、物力、財(cái)力的優(yōu)化配置效益。
數(shù)字孿生+裝備管理隨著人工智能的成熟和廣泛應(yīng)用,軍用裝備的復(fù)雜程度也逐漸提高。數(shù)字孿生技術(shù)在提升裝備管理效能方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。一是縮短裝備研發(fā)周期。傳統(tǒng)的“設(shè)計(jì)-樣品-測(cè)試-修改-定型-批量生產(chǎn)”的實(shí)體研發(fā)流程,成本高、效率低。基于數(shù)字孿生技術(shù)的“數(shù)字模型-虛擬測(cè)試-修改-定型-批量生產(chǎn)”的裝備研發(fā)流程,在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段,利用數(shù)字孿生技術(shù)模擬仿真出裝備物理實(shí)體,提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性;在不同外部環(huán)境的影響下,通過(guò)一系列可重復(fù)、可加速的試驗(yàn)鑒定,記錄虛擬裝備的技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo),驗(yàn)證產(chǎn)品的適應(yīng)性,可大大節(jié)約時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。二是建立裝備數(shù)據(jù)檔案。未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)軍事裝備的集成度、精確度會(huì)愈發(fā)提高,科技含量和智能化水平也不斷增強(qiáng),傳統(tǒng)的人工填報(bào)、逐層匯總模式逐漸不能適應(yīng)軍事裝備管理需要。數(shù)字孿生模型可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)、射頻識(shí)別等技術(shù),動(dòng)態(tài)收集記錄裝備運(yùn)行數(shù)據(jù)、維修保障數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)記錄裝備運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)其運(yùn)行數(shù)據(jù)自主分析出其性能指標(biāo)、適用場(chǎng)景及優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),為裝備使用管理插上“信息化的翅膀”。三是預(yù)測(cè)裝備健康狀態(tài)。數(shù)字孿生技術(shù)可基于裝備運(yùn)行提供維修保養(yǎng)需求分析。在虛擬空間,軍事裝備的數(shù)字孿生體與其實(shí)體一樣同步開(kāi)展相關(guān)活動(dòng),在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的輔助支撐下,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能算法分析裝備狀態(tài)數(shù)據(jù),找出裝備健康與天氣、時(shí)間、地理等要素之間的規(guī)律聯(lián)系,判斷健康狀態(tài)與維修需求基本關(guān)系,及時(shí)對(duì)任一模塊單元的運(yùn)行情況進(jìn)行分析,對(duì)臨近故障的裝備或狀態(tài)異常的事件進(jìn)行預(yù)警提示,提前發(fā)現(xiàn)裝備故障苗頭,指導(dǎo)保障人員提前準(zhǔn)備和及時(shí)維修。
數(shù)字孿生技術(shù)經(jīng)過(guò)技術(shù)準(zhǔn)備、概念提出、萌芽探索、推廣應(yīng)用四個(gè)時(shí)期的發(fā)展,已經(jīng)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域中廣泛實(shí)踐,這也為其在軍事領(lǐng)域探索應(yīng)用提供了參考依據(jù)。在未來(lái)智能化戰(zhàn)爭(zhēng)中,依托數(shù)字孿生技術(shù)開(kāi)展作戰(zhàn)指揮、信息通信、戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)和裝備管理將會(huì)是大勢(shì)所趨。