工业4.0研究院内部拥有多个颠覆性创新项目,针对太空域的可视化、虚拟化和自治化,经过一年多时间的研发和孵化,基本实现了可视化能力,为此,项目团队成员称之为“数字孪生太空”(Digital Twin Space)。
“数字孪生太空”项目的代号为“Raumverwalter”(中文为“太空管家”,简称RV项目),这是德文的命名方式,毕竟我们是工业4.0研究院的团队。
太空物体的管理基础是“太空感知”,而“太空感知”分为三个层次:
探测、跟踪和识别。DARPA的目的是想识别至少1.5万个太空物体,把10^14立方公里的太空范围都包含进去。
特征分析判定。需要判定太空物体的类别和应用,分类交通、垃圾、太空系统不正常和天气效果,识别常规行为和机动,给出威胁和有害行为的警告。
数据集成和挖掘。重点在融合异构数据,实现自动算法和开发决策支撑工具。在此基础上,提供太空行动的可执行决策支撑信息。
对于日益复杂的太空体系,如果还采用传统的数据字段方式来呈现各种信息,毫无疑问困难重重,而且不利于太空产业的专业化分工演化。
正如DARPA在推动太空颠覆性技术应用的时候指出,“3D可视化”是未来太空作战的关键,实现“直观的行动图景”,对简化指挥控制的难度有非常关键的意义。例如,马赛克作战需要简单明了的“数字孪生体”,实现更大范围的指挥控制。
目前“数字孪生太空”处于毕业前夕,按照工业4.0研究院的计划,已经列入“第四届数字孪生体挑战赛”(DTC 2022)内容,参与DTC 2022的团队有机会成为该项目的骨干,分享该项目增值带来的价值,并成为开拓“数字孪生太空”的一份子。
作者:刘继业,数字孪生太空项目组组长
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