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“数字孪生靶场”研发进入装备融入阶段

      作为数字孪生战场的杀手级应用,数字孪生靶场(DTR,Digital Twin Range)近期有重要进展,它已经成功导入数字孪生太空项目,并完成了理论研究和案例跟踪工作,接下来将进入装备系统融入的阶段。

      通过对标美国国防部JADC2项目,以“数字孪生太空”项目为抓手,率先解决空天传输和数据链的问题,建立数字孪生卫星、数字孪生飞机和数字孪生网络等模块,组成一套面向未来作战需求的数字孪生靶场平台。

数字孪生卫星

      在《仿真与兵棋推演》一书中,波兰军事工程大学系统研究了“欧洲方案”,该方案主要特点为“人工智能+兵棋推演”,这成为数字孪生靶场的主要场景应用之一,跟工业4.0研究院承担的项目结合紧密,能满足灵活性要求。

      除了全面系统学习研究全球领先经验,数字孪生靶场项目组还借鉴国内知名军事专家撰写的《装备作战仿真》,希望在引入数字孪生装备的时候能少走弯路。

      该书对装备保障的应用,能跟点肆公司正在开展的“数字孪生保障”有机融合,形成了共享共用的效果,促进了“数字孪生+”战略的探索和实践。

基于ModelCenter的兵棋推演

      秉承开放创新的理念,工业4.0研究院将继续跟相关单位继续交流。

      预计在6-9月开展几个重点案例的研究,包括波音公司基于ModelCenter的兵棋推演、美国陆军的“数字空地一体化靶场”和美国太空部队的系统有效分析仿真等。

      根据第四届数字孪生体挑战赛(DTC 2022)计划,2022年度比赛基于“数字孪生靶场”来开展,将包括数字孪生装备和数字孪生推演等内容,工业4.0研究院将提供智力支持,欢迎对人才或业务机会感兴趣的企业提供赞助。

      关注DTC 2022的人员,请到“数字孪生体挑战赛”公众号查看相关消息。

      欢迎对理论研究或开发工作感兴趣的团队或个人,以访问学者或实习生的身份参与数字孪生靶场的工作。

      有意者请发邮件到:innobase@qq.com

 

工业4.0研究院“数字孪生靶场实验室”简介

      随着数字孪生体研究的深入,在《“十四五”数字孪生体发展规划》统一部署下,工业4.0研究院近期整合“数字孪生太空”“数字孪生汽车”“数字孪生航空”等资源,设立了“数字孪生靶场实验室”(DTRL,Digital Twin Range Lab)。

      数字孪生靶场实验室以“数字孪生太空”为基础,立足数字孪生战场操作系统研发目标,重点突破传感器集成、数据、安全处理、连接、应用和效果集成等关键核心技术。

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      作为工业4.0研究院在十四五期间推动数字孪生体发展的抓手,数字孪生靶场实验室将加强与数字孪生体联盟成员的沟通和互动,在提供给客户数字孪生靶场解决方案的同时,还将针对研究社区和合作伙伴提供有偿的开源项目服务。

      按照计划,2022年数字孪生靶场实验室重点夯实数据基础,包括:

      (1)建设数字孪生地球(Digital Twin Earth)数据体系,研发GIS、地形地貌、地磁场、无线电、卫星(含GEO、MEO、LEO)等分类数据库。

      (2)搭建数字孪生卫星系统(Digital Twin Satellite System),为典型卫星、终端、地面站、天线、传感器等建立数字孪生模型,开发卫星端到端连接和就绪的数字工程方法,涉及频谱数据、链路和设备装备,以及检测/定位电磁干扰等功能。

      在此基础上,数字孪生靶场实验室将为工业领域提供“数字孪生研发环境”(DTDE,Digital Twin Development Environment),为工业企业研发提供了全生命周期、可持续改进的数字工程平台,帮助合作方引入基于数字孪生体的数字工程方法。

      数字孪生靶场实验室由刘继业担任负责人,他曾担任数字孪生太空实验室主任,主持完成了数字孪生太空平台等项目。

 

关于第三届数字孪生体挑战赛参赛及获奖情况通报

      秉承鼓励行业及专业人士参与数字孪生体应用和创新的理念,工业4.0研究院连续三年举办数字孪生体挑战赛(DTC 2021),DTC 2021赛题涉及到无人系统等新型装备,对参赛团队的要求较高,但仍然吸引了数十支团队参与三大赛题。

      参与DTC 2021三大赛题的团队数分布不均匀,以赛题1和3参与度较高,赛题2参与团队未达到预定参赛数的最低限。

赛题1 赛题2 赛题3
主题 兵棋推演在无人系统中的应用 无人系统数字孪生体平台 基于人体姿态动作识别的应用
特点 理论研究 工程研发 应用研发
要求 提交研究报告 基于开源项目研发 学习OpenPose,开展研发工作
报名团队数 15 2 12
审核满足要求团队数 10 1 7
获奖团队 6 0 开展了系列培训

      赛题1有数支团队获奖,对兵棋推演和无人系统的理解到位,交付了较好的研究成果,展现了较强的理论研究能力。

      为便于行业人员参考相关成果,遴选了部分典型研究报告全文发布,另外有部分报告涉及到不宜公开的内容,暂时不发布。

      基于DTC 2021三大赛题参赛情况,组委会决定如下:

      * 对参与赛题1的获奖成员颁发奖状和奖金,近期已经对接团队负责人落实。对有意加入兵棋推演研究课题的团队,以合作或兼职方式继续参与。

      * DTC 2021赛题2参与团队不足,暂时不予开展。

      * 由于DTC 2021赛题3涉及实际项目,准备时间较长,组委会将跟每支报名团队沟通,根据情况直接参与项目实施。

      作为第四次工业革命的通用目的技术,数字孪生体涉及不少关键技术的攻关,这需要更多的具有颠覆性创新能力的团队和人员参与,工业4.0研究院将继续依托数字孪生体联盟,举办2022年度数字孪生体挑战赛(DTC 2022),欢迎大家关注。

 

工业4.0研究院数字孪生战场体系研究获得较大进展

      为了加深数字孪生体技术的应用实践,工业4.0研究院于2021年启动了“数字孪生战场实验室”(DTBL,Digital Twin Battlefield Lab)建设,采取理论研究和应用实践并重的原则,近期取得了较大的进展。

      紧密围绕未来作战核心需求,工业4.0研究院团队三管齐下,一方面加强对标分析和方案迭代;另一方面搭建数字孪生战场试验环境,通过快速试错验证理论研究成果;同时还借助数字孪生体挑战赛跟行业人士互动。

数字孪生战场标杆研究

      首先,工业4.0研究院发挥理论研究能力强的优势,系统梳理DARPA在数字孪生体上的各项工作,在此基础上设计了战场管理代际划分体系,总体分为基于平台的作战、网络中心战/数字战场、数字孪生战场三个代际。

      在综合分析美军探索实践基础上,工业4.0研究院大胆引入技术层级的视角,从物理、网络、信息和应用四大层级设计互操作能力等级,提出了五级的划分标准,并设计了突破数字孪生战场3+1关键能力的策略。

      其次,工业4.0研究院搭建了“数字太空平台”(Digital Space Platform),作为跟外部人员交流沟通的项目基准,借此跟友好单位建立战略合作关系,共同突破数字太空领域的一些难点。

      数字太空平台网址已经开放,地址为:

https://space.innodigital.cn

      第三,工业4.0研究院继续推进2019年启动的“数字孪生体挑战赛”(DTC,Digital Twin Challenge),以加深跟创新创业团队的多方位互动,借此完善数字孪生技术生态,为更好推进颠覆性创新工作奠定基础。

      2021年度数字孪生体挑战赛兵棋推演第一阶段赛程已经结束,得到了该领域的不少专家支持,兵棋推演领域的一些团队报名参加了比赛,提交了质量较高的报告。

      工业4.0研究院院长胡权指出,“数字孪生体是第四次工业革命的通用目的技术,它不同于传统的建模仿真,跟当下时髦的‘元宇宙’关系不大,我们应该笃定我们的战略选择,坚持颠覆性创新的原则,突破数字孪生体的关键核心技术,数字孪生战场即为重中之重的场景。”

      通过继承工业4.0研究院包容和开源的核心价值观,数字孪生战场实验室将与友好单位共同探索,共建相关领域的标杆场景和应用,助力我国国防事业的跨越式发展。

 

《数字孪生矿山白皮书》发布会在京成功举办

      2021年12月29日,数字孪生矿山联合实验室召开白皮书发布会,北京华电力拓能源科技有限公司(简称“华电力拓”)、工业4.0研究院以及数字孪生体联盟十来家成员单位在华电煤业大厦,见证了《数字孪生矿山白皮书》的正式发布。

      华电力拓总经理孙长春携副总经理许晋飞、技术总监徐金陵和智能控制事业部总经理李伟东等人参加了会议,并对参加本次白皮书发布会的嘉宾表示欢迎。

      孙总回顾了数字孪生矿山联合实验室成立以来的点点滴滴,对比了煤炭行业智能化和数字化之间的关系,表示华电力拓将立足数字孪生矿山关键核心技术的突破创新,为我国数字孪生创新计划开展做出应有之贡献。

数字孪生矿山白皮书发布会

      针对本次《数字孪生矿山白皮书》的发布,孙总表示,这是一个新的起点。展望2022年,华电力拓将围绕安全高效矿山建设目标,加强关键核心技术攻关,释放“AI+数字孪生体”在煤矿领域的应用价值和潜能。

      随后孙总代表华电力拓,胡权和王明芬代表工业4.0研究院,共同发布了《数字孪生矿山白皮书》。

数字孪生矿山白皮书发布会

      工业4.0研究院院长胡权代表白皮书编委会,从“数字化”驱动下的矿山发展、数字孪生矿山概念体系、演进和关键技术,以及华电力拓数字化生态等方面,对《数字孪生矿山白皮书》的核心内容做了生动系统的解读。

      针对数字孪生矿山联合实验室的定位和发展,华电力拓与工业4.0研究院将紧密合作,围绕数字孪生矿山操作系统,主攻数字孪生体关键核心技术,在数字孪生基础设施之上搭建一套开放数据机制,发挥数据的要素能力。

数字孪生矿山白皮书发布会

      华电力拓领导和专家对《数字孪生矿山白皮书》呈现的内容表示赞赏,期待在解决“安全高效”痛点方面尽快落地实施,先从公司自身业务入手,推动基于数字孪生体的数字化转型工作。在数字孪生矿山关键技术有所突破的基础上,进一步把创新成果分享给行业,带动更多的企业创新发展。

      与会专家针对白皮书中的一些内容,提出了不少有价值的问题,包括跟物联网为主的智能化矿山解决方案的关系,以及数据中台跟数字孪生矿山体系如何融合发展等内容。

      胡院长对相关问题一一进行了解答,他指出,白皮书提出的数字孪生矿山跟目前一些专家提法不同,它是建立在数字孪生体开放架构基础上的,展现了“数据驱动”的技术思路,有助于为行业建立一套数据标准和机制。

      经过紧张而热烈的交流之后,与会嘉宾介绍了各自企业的业务情况,纷纷表示希望加入数字孪生矿山联合实验室建设中来,贡献自己的一份力量。