数字孪生手艺可以使用于作战平台的研发、消费和保护

　　数字孪生手艺可以使用于作战平台的研发、消费和保护。坦克车、舰艇、飞机、航天器等大型作战平台构造庞大、零部件繁多、测试历程较慢，招致研发周期较长。数字孪生手艺的使用能够极大收缩研发周期，低落研发本钱，快速研制出满意理想作战需求的新型作战平台和作战体系。这是由于相较于传统作战平台师长教师产出物理原型再测试，直至产物满意需求的闭合轮回研发历程，数字孪生手艺在设想阶段就开端停止各类测试立异的例子素材。同时，经由过程传感器汇集初始原型数据，在决议变动物理原型之前，在数字化情况中模仿测试各类场景，从而到达创立起码物理模子、最快消费出适宜产物的目标。比方波音公司在波音777客机研发的全部历程端赖数字仿真推演，随后间接量产。据报导，数字孪生手艺协助波音公司削减50%的返工量，有用收缩40%的研发周期。跟着大数据的鼓起和计较才能的提拔，数字孪生体能够明显改进作战平台的保护服从。平常，数字孪生体能够经由过程一样平常按需维修削减配备进厂保护的次数，从而低落保护的资金本钱和工夫本钱。战时，手艺职员能够在数字化空间实时理解配备状况，肯定毛病源，长途构造挽救抢修，从而快速规复作战才能。据报导，美军在2020年炎天就开端撤除空军的B-1轰炸机，以制作数字孪活力，还方案创立F-35战役机的数字孪生体，以猜测飞机的机能、预期寿命和毛病状况。美空军于2022年3月21日颁布发表，已在弗罗里达州廷德尔空军基地启用数字孪生全息尝试室，以数字模子情势展现空军基地，使飞翔员可以在假造情况中测试手艺。数字孪生手艺开始使用于航天航空配备的研发，将来将融入陆、海、空、天、电、网各范畴配备的研发、消费与保护。

　　数字孪生手艺的使用将贯串智能化战役全范畴。将来的智能化战役将在由陆、海、空、天、电、网构成的全范畴停止结合作战。结合全域作战请求以使命为中间，突破传统军（兵）种之间的界线，按照作战需求快速整协作战力气。结合全域作战的中心是结合全域批示掌握，结合全域批示掌握的好坏间接决议了结合全域作战的完成和成败。数字孪生手艺的使用没有物理域限定，实际上来讲能够创立任何物理实体和体系的假造数字模子。数字孪生体的真正力气是在物理天下和数字天下之间供给近乎及时的片面联络的才能。全域数字孪生体的创立可以协助疆场批示员完成全域态势感知，理解差别作战力气的机能和及时形态，还能够停止帮助阐发、评价风险，从而使批示员更放慢速精确地作出决议计划，满意结合全域作战的需求。美军作为数字孪生手艺使用于军事范畴的先行者和抢先者，曾经完成数字孪生手艺的全域使用。比方，美陆军操纵数字孪生手艺停止导弹及发射平台形态评价；美水师操纵数字孪生手艺创立了具有信息军功能的数字林肯模子，将其装置在“林肯”号航母上，以进步其收集电磁配备的宁静性和牢靠性；美空军操纵数字孪生手艺停止战役机的保护、处理数据宁静成绩等；美军还将数字孪生手艺使用于计较机收集，构建收集副本，模仿收集进犯和防备，在体系遭到要挟时，用副本交换破坏的版本。因而可知，数字孪生手艺凭仗其凸起的长处已使用于陆、海、空、天、电、网各范畴，是智能化战役不成获缺的手艺之一。

　　数字孪生手艺是物理工具或体系在其全部性命周期中的静态假造暗示，经由过程利用及时数据来完成了解、进修和判定。数字孪生手艺使用于智能化战役的素质是成立人与疆场毗连的假造数字空间介质，完成决议计划与动作的快速交互。军事数字孪生体在节流资金、进步才能和作战服从方面具有宏大的潜力，是军事手艺开展的一定趋向。军事数字孪生手艺在带来宏大作战劣势的同时也伴跟着必然的风险。数字孪生体很简单成为敌手进犯的目的，因而数字孪生手艺应与新的宁静模子一同开展，避免不宁静的数据源和收集带来的风险。数字孪生体越大、才能越强，风险就越大。因而数字孪生体的全部收集，物理资产和所无数据都必需在预定的宁静级别上运转，才气完成长处最大化、风险最小化。数字孪生手艺关于战役的推翻性影响正在逐步展示，美国防备畴数字孪生手艺的使用已处于天下抢先程度，其他国度该当急起直追，捉住数字孪生手艺风口立异技法的相干办法，为应对智能化战役做好筹办。

　　比年来，跟着物联网、云计较、野生智能、假造理想、加强理想等新兴科学手艺的开展和使用，数字孪生手艺由观点走向理想。数字孪生手艺是上述新兴科学手艺的集成，是将来智能化战役的中心支持手艺之一。

　　以美国为代表的天下军事大国已将数字孪生手艺视为“改动战役游戏划定规矩”的推翻性手艺。美水师指导人曾暗示：“数字孪生体不是风趣的假定，而是燃眉之急”。数字孪生手艺在军事范畴的使用曾经是局势所趋。按照数字孪生手艺的素质和特性，从物、情况和人三个层面总结归纳综合该手艺在智能化战役中的使用处景。

　　数字孪生手艺可以使用于疆场情况的想定、模仿和更新。疆场情况指对作战举动和作战结果有影响的各类身分和前提的统称。疆场情况包罗天然情况、人文情况、电磁情况及疆场建立情况。疆场情况是军事动作的舞台，可否明晰精确理解阐发疆场情况，间接影响着军事动作的成败。数字孪生疆场情况是实在疆场情况的映照，是疆场情况数字化的初级阶段。以往的实在疆场与数字化疆场模子之间存在数据别离状况，很难完成信息的闭环活动。数字孪生手艺的使用处理了这一困难，它能够实理想在情况与数字孪生疆场情况之间的及时双向互操纵，完成高效及时数据同享。数字孪生疆场情况可以在作战谋划、作战练习训练、作战动作中供给分歧的数据，确保信息的分歧性，使队伍可以在统一张舆图上作战。当前，数字孪生手艺仍次要使用于智能制作，还没有真正普遍使用于疆场情况的创立中。因为数字孪生疆场情况可以为智能化战役供给信息支持，协助己方快速获得智能化战抢先机，因而应主动促进数字孪生疆场情况实际研讨和详细施行，成立基于时空大数据平台的数字孪生疆场情况立异技法的相干办法。

　　数字孪生手艺可以使用于批示掌握的察看、判定和决议计划。数字孪生是假造资产，可实理想在疆场与其仿真模子之间的双向及时映照和交互，输入数据后能够供给决议计划信息。当前战役款式曾经由收集中间战逐步向决议计划中间战改变，增长己方作战挑选，滋扰仇敌决议计划，在“认知域”这个新的维度完成对敌推翻性劣势，是智能化战役形状的制胜机理。数字孪生手艺经由过程在假造空间创立作战平台、兵器体系、疆场情况等战役实体的副本，集成一切副本模子，为批示员展现最片面、最及时的疆场实在状况，从而使批示员构成对疆场状况最直观的熟悉，为其设想作战计划、作出决议计划奠基认知根底。战役组成要素的数字孪生体还可以反应和猜测它们在实在空间中的举动，在疆场进修算法的帮助下立异的例子素材，可以模仿差别作战计划所能完成的作战结果，协助批示官在最长工夫内挑选最好动作计划，构成最好决议计划。数字孪生手艺的使用完成了从察看、判定、决议计划至动作全历程的闭环优化，可以将批示决议计划劣势改变为动作劣势和战役劣势。

　　数字孪生手艺有两品种型，即数字孪生原型和数字孪生实体。数字孪生原型形貌了原型物理实体，是思想层面的具化；数字孪生实体形貌了特定物理实体，是理想层面的具化。数字孪生聚合是所无数字孪生实体的汇合。数字孪生情况是一个集成的、多范畴的物理使用空间，可按照差别目标使用数字孪生手艺。综上所述，数字孪生手艺是在假造空间中构建理想物理实体的数字副本，该物理实体既可所以非性命实体也可所以性命实体。数字孪生手艺具有及时性、双向性和贯串性三个特性。

　　大数据时期的到来牵动了军事范畴的变化。军事范畴不断在测验考试操纵无处不在的海量数据，强化数据的代价，将数据转化为信息、常识和聪慧，最初操纵这些常识和聪慧做出最有益于己方的决议计划。跟着科学手艺的开展，战役形状由信息化战役向智能化战役逐步过渡。疆场上，把握“制智权”将逐步代替“制信息权”，“制智权”成为疆场自动权争取的核心立异技法的相干办法。数字孪生手艺的使用可以加快数据转化为常识和聪慧的历程，进而提拔把握“制智权”的速率立异技法的相干办法，在战役中完成先下手为强。

　　数字孪生手艺观点来源于美国密歇根大学传授迈克尔·格里夫斯传授在2002年提出的“产物性命周期办理”观点。该观点包罗了数字孪生手艺观点的局部要素，即理想空间、假造空间、由理想空间向假造空间通报的数据、由假造空间向理想空间通报的信息。2010年，美国度航空航天局公布陈述《建模、仿真、信息手艺和处置道路图》正式提出数字孪生观点。美国航空航天学会专家将数字孪生手艺界说为：“模仿单个物理资产或一组物理资产的构造、布景和举动的一组假造信息机关，在其全部性命周期中利用来自物理孪生的数据进动作态更新，并为完成代价供给决议计划所需的信息。”

　　数字孪生手艺的使用将贯串智能化战役全历程。从工夫角度来看，数字孪生手艺将贯串智能化战役战前、战时和战后三个阶段。智能化载荷、智能化平台、智能化体系等组成的新型作战力气是智能化战役的物资根底。战前，数字孪生手艺可以使用于智能化作战力气的研发与消费，加快奠基智能化战役的稳定地基。除此以外，数字孪生手艺还能经由过程整合当下及时作战力气和作战情况数据，猜测评价其将来的形态，模仿差别作战计划的作战结果，协助批示官完成作战计划的最优解。战时，操纵传感器输入的数据及时显现疆场态势，高效布置作战力气。战后，可快速把握冲击目的与己方作战力气形态，高效停止目的冲击结果评价和作战才能规复。从内容角度来看，数字孪生手艺可使用于智能化战役中人事、谍报、作战、方案、后勤每一个环节。以智能化战役后勤事情为例，跟着批示掌握体系和保证配备智能化程度的不竭提拔，将来智能化疆场后勤保证资本的设置形式将更加分离灵敏，请求按需供给、快速供给立异的例子素材。数字孪生手艺可以使用于供给链、运输收集和物流运营，这使后勤保证部分可以猜测和立即感知疆场后勤需求，高质高效处理疆场配备毛病、物流等成绩，从而使后勤保证满意智能化战役请求。

　　数字孪生手艺的使用利于劫掠智能化战抢先机。智能化战役的素质是“人类批示、机械自立、收集支持”。数字孪生手艺可以提拔批示员疆场态势认知才能，在收集帮助下，快速将批示员聪慧付与作战力气，协助己方领先劫掠智能化战役的先机。详细来看，数字孪生手艺次要经由过程静态及时展示战役全貌，收缩决议计划动作反响工夫，完成快速把握“制智权”的目标。数字孪生手艺夸大假造副本经由过程承受来自物理实体的数据而及时开展，从而在全部周期中与物理实体连结分歧。信息化战役时期，大批的侦查探测和传感装备使用于疆场，极猛进步了疆场数据的搜集才能。疆场数据搜集、处置和传输才能的提拔为数字孪生手艺静态及时展示战役全貌供给了能够。假造数字空间的疆场数字孪生体作为批示职员与疆场动作交互的纽带，除可以快速将疆场状况显现给用户，还能够将用户的指令疾速转达给作战力气，收缩决议计划和动作的反响工夫，博得战役劣势。