对于工业4.0研究院研发的“数字孪生太空”项目,内部更愿意称为“太空管家”(德文:Raumverwalter),当初提出该项目,瞄准的是太空时代的一个刚需:卫星等太空物体的管理。
数字孪生体在很多领域都能应用,资产管理是其中一项较为成熟的应用,DARPA提出数字孪生体概念的时候,AFRL启动了“机身数字孪生体”,验证的装备就是F-15C战斗机,目标是预测性维护,本质上就是数字孪生资产管理(Digital Twin Assets Management)。
美国把太空看成一个“无人区”,积极开展研发工作。
美国NASA和太空开发局都花了很大力气,前瞻性布局太空物体管理的标准、系统和平台研制,已经形成了较为完整的体系。除了美国政府主动开展太空物体管理工作,市场化企业(例如SpaceX)也纷纷入局,形成了政府指导、市场企业参与的良性生态。
针对太空技术的发展趋势,美国太空开发局发布了“太空愿景”,指出太空态势感知是基础,如果对太空物体没有感知能力,就难以进行跟踪管理,更谈不上实现第三代战场管理目标。
工业4.0研究院2015年开展数字孪生体研究工作时,认识到资产管理是一个应用较为广泛的场景,于是积极研究相关案例,并建立了一个科研平台,引入数字孪生体、人工智能、数据科学等技术,逐步形成了“数字孪生资产”的技术体系。
后来根据太空领域的发展,内部启动了“数字孪生太空”项目,逐步孵化至今,已经拥有大量的卫星数据,以及全球地理信息系统,能够承载各种智能分析需求。
经过近一年的研发,太空管家的基本功能已经实现,以上图片就是应用的界面,可以给合作方进一步开发相关应用了。
正在筹备的第四届(2022)数字孪生体挑战赛把太空管家作为活动开展平台,让更多具有创新能力的团队参与相关工作,不仅能够加深对“数字孪生太空”的理解,而且可能开拓一个持续发展的领域,参与国际太空技术研发的竞争。
作者:刘继业,数字孪生太空项目组组长
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