加快数字孪生技术的军事应用

来源:解放军报责任编辑:戴天骄
2021-02-19 15:44

加快数字孪生技术的军事应用

——访全国人大代表、陆军研究院高级工程师王明孝

■本报记者 钱晓虎 王凌硕

“数字孪生,按字面意思,就是为真实的物理世界搭建一个高度镜像化的数字世界。一个系统、一台机器,运转状况如何,可以通过数字世界清晰感知,就像照镜子一样。”

谈起自己的调研课题,全国人大代表、陆军研究院高级工程师王明孝一下打开了话匣子:“对于装备而言,这意味着设备维护的透明性大大增加,全寿命周期管理将成为可能;对于训练来说,建设数字化的虚拟训练场,可助力实战化训练水平大幅提升。”

数字孪生是一种前沿技术。近年来,世界各国出现的飞机事故,引发人们对这一技术的高度关注:如果能为物理世界找到一个数字映射,让飞机故障能被及时察觉,甚至被预测到,让维修变得更精准,将有效避免事故的发生。

“实际上,这一技术的原理并不复杂,和建筑行业做‘模子’有点类似,只不过,这个‘模子’是数字化。”王明孝代表笑着告诉记者,数字孪生的发展,得益于近些年来大数据、云计算、人工智能等一系列技术的广泛应用和综合集成,这才使得这种数字“镜像”复制具有了运行层面的实际意义。

王明孝代表介绍说:“这项技术可以绕过现实实物,直接通过操控数字孪生体进行模拟、仿真和预测,具有非常广泛的应用前景。”

近年来,国内一些城市已把数字孪生运用到城市管理之中,由智能机器接管路口信号灯和各条道路的交通视频。把路况信息传入“城市数据大脑”,就可模拟出整个城市的交通变化情况,借助人工智能算法,实现交通信号灯的智能配置,从而有效减少市民的通行时间,也使得救护、应急、消防等车辆的出勤时间大大缩短。

王明孝代表在调研中发现,数字孪生可以推动军事装备向智能化方向发展,是当前军事装备领域应用研究的一项关键技术。

“我们可以建立装备运行数据库,用数字孪生模型记录实体装备整个寿命周期的所有数据和参数。有了这些数据的支持,再通过既定算法的人工智能分析,便能掌握装备在实际过程中的使用和管理情况,指导部队科学管装、合理用装,避免不规范使用带来的问题,提高装备配置的合理性。”王明孝代表说。

“数字孪生还可用于军事训练场的建设,让‘虚景实训’成为可能。”作为地理信息研究领域的知名专家,王明孝对于数字孪生在作战仿真实验、沉浸式模拟训练等课题研究中的应用前景尤为关注。

“数字孪生与实景三维战场环境,是对真实战场环境的映射,是现代战争的新型实验场,是战场环境数字化的高级阶段,有助于实现战场态势感知与筹划能力的战略转型。”王明孝代表在调研中发现,利用信息技术提升训练效益大有可为。

在王明孝的构想中,加快构建战场环境数字孪生平台,将现实和虚拟空间中的人、装备、环境有机结合,综合运用大数据技术、3R技术、实景三维建模技术等,构建动态虚拟的战场环境,可为部队训练提供环境支撑。同时,依据平台所采集的武器装备射击数据,通过数据映射,在虚拟战场环境中模拟显示战斗景况,从而实现室内或小场地全流程、全要素战斗训练。

王明孝告诉记者,建造基于数字孪生的实景三维模拟训练场,能够“把大的战场缩小来训、把远的战场拉近来训、让少数人训变成大多数人训、把境外战场放到境内来训”,让每名指战员尽早熟悉和适应作战任务区的环境,为打赢创造条件。

“数字孪生以其巨大的科技优势、广阔的应用前景、深厚的发展潜力,在未来大有用武之地。”王明孝代表说。

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