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【前沿技术】数字孪生技术在智能化战争中的应用(下)

2024-02-12 12:42 作者: 来源: 庞雪凡 王振宇 51112 次阅读

数字孪生技术在智能化战争中的应用特点

大数据时代的到来牵动了军事领域的变革。军事领域一直在尝试利用无处不在的海量数据,强化数据的价值,将数据转化为信息、知识和智慧,最后利用这些知识和智慧做出最有利于己方的决策。随着科学技术的发展,战争形态由信息化战争向智能化战争逐渐过渡。战场上,掌握“制智权”将逐渐取代“制信息权”,“制智权”成为战场主动权争夺的焦点。数字孪生技术的应用能够加速数据转化为知识和智慧的进程,进而提升掌握“制智权”的速度,在战争中实现先发制人。

数字孪生技术的应用将贯穿智能化战争全过程。从时间角度来看,数字孪生技术将贯穿智能化战争战前、战时和战后三个阶段。智能化载荷、智能化平台、智能化系统等构成的新型作战力量是智能化战争的物质基础。战前,数字孪生技术能够应用于智能化作战力量的研发与生产,加速奠定智能化战争的稳固地基。除此之外,数字孪生技术还能通过整合当下实时作战力量和作战环境数据,预测评估其未来的状态,模拟不同作战方案的作战效果,帮助指挥官实现作战规划的最优解。战时,利用传感器输入的数据实时呈现战场态势,高效部署作战力量。战后,可快速掌握打击目标与己方作战力量状态,高效进行目标打击效果评估和作战能力恢复。从内容角度来看,数字孪生技术可以应用于智能化战争中人事、情报、作战、计划、后勤每个环节。以智能化战争后勤工作为例,随着指挥控制系统和保障装备智能化水平的不断提升,未来智能化战场后勤保障资源的配置模式将更为分散灵活,要求按需供应、快速供应。数字孪生技术能够应用于供应链、运输网络和物流运营,这使后勤保障部门能够预测和即时感知战场后勤需求,高质高效解决战场装备故障、物流等问题,从而使后勤保障满足智能化战争要求。

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数字孪生应用于制造业可减少返工量,缩短研发周期

数字孪生技术的应用将贯穿智能化战争全领域。未来的智能化战争将在由陆、海、空、天、电、网组成的全领域进行联合作战。联合全域作战要求以任务为中心,打破传统军(兵)种之间的界限,根据作战需要快速整合作战力量。联合全域作战的核心是联合全域指挥控制,联合全域指挥控制的优劣直接决定了联合全域作战的实现和成败。数字孪生技术的应用没有物理域限制,理论上来说可以创建任何物理实体和系统的虚拟数字模型。数字孪生体的真正力量是在物理世界和数字世界之间提供近乎实时的全面联系的能力。全域数字孪生体的创建能够帮助战场指挥员实现全域态势感知,了解不同作战力量的性能和实时状态,还可以进行辅助分析、评估风险,从而使指挥员更加快速准确地作出决策,满足联合全域作战的需要。美军作为数字孪生技术应用于军事领域的先行者和领先者,已经实现数字孪生技术的全域应用。例如,美陆军利用数字孪生技术进行导弹及发射平台状态评估;美海军利用数字孪生技术创建了具有信息战功能的数字林肯模型,将其安装在“林肯”号航母上,以提高其网络电磁装备的安全性和可靠性;美空军利用数字孪生技术进行战斗机的维护、解决数据安全问题等;美军还将数字孪生技术应用于计算机网络,构建网络副本,模拟网络攻击和防御,在系统受到威胁时,用副本替换损坏的版本。由此可见,数字孪生技术凭借其突出的优点已应用于陆、海、空、天、电、网各领域,是智能化战争不可或缺的技术之一。

数字孪生技术的应用利于抢夺智能化战争先机。智能化战争的本质是“人类指挥、机器自主、网络支撑”。数字孪生技术能够提升指挥员战场态势认知能力,在网络辅助下,快速将指挥员智慧赋予作战力量,帮助己方率先抢夺智能化战争的先机。具体来看,数字孪生技术主要通过动态实时展现战争全貌,缩短决策行动反应时间,实现快速掌握“制智权”的目的。数字孪生技术强调虚拟副本通过接受来自物理实体的数据而实时发展,从而在整个周期中与物理实体保持一致。信息化战争时代,大量的侦察探测和传感设备应用于战场,极大提高了战场数据的收集能力。战场数据收集、处理和传输能力的提升为数字孪生技术动态实时展现战争全貌提供了可能。虚拟数字空间的战场数字孪生体作为指挥人员与战场行动交互的纽带,除了能够快速将战场情况呈现给用户,还可以将用户的指令迅速传达给作战力量,缩短决策和行动的反应时间,赢得战争优势。

结 语

数字孪生技术是物理对象或系统在其整个生命周期中的动态虚拟表示,通过使用实时数据来实现理解、学习和判断。数字孪生技术应用于智能化战争的本质是建立人与战场连接的虚拟数字空间介质,实现决策与行动的快速交互。军事数字孪生体在节省资金、提高能力和作战效率方面具有巨大的潜力,是军事技术发展的必然趋势。军事数字孪生技术在带来巨大作战优势的同时也伴随着一定的风险。数字孪生体很容易成为对手攻击的目标,因此数字孪生技术应与新的安全模型一起发展,防止不安全的数据源和网络带来的风险。数字孪生体越大、能力越强,风险就越大。因此数字孪生体的整个网络,物理资产和所有数据都必须在预定的安全级别上运行,才能实现利益最大化、风险最小化。数字孪生技术对于战争的颠覆性影响正在逐渐展现,美国防领域数字孪生技术的应用已处于世界领先水平,其他国家应该奋起直追,抓住数字孪生技术风口,为应对智能化战争做好准备。(来源:防务快讯

初审:孙世奇

复审:成自来

终审:陈光中

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