胡权:为什么要做数字孪生靶场?

      现代工业尊崇专业化分工,军事领域最大的分工就是战场建设和装备研制两大类,在传统军事管理中,两者之间的关系并不紧密,但随着数字孪生体、人工智能、数据科学和物联网等新一代数字技术的发展,两者泾渭分明的关系开始融合,传统的装备和作战人员通过数字孪生化之后,可以纳入到战场建设中去,为指挥人员提供了更大的灵活性。

      战场建设关注态势感知和指挥控制,因为这意味着先发制人的优势,决定了一场战争或战斗的胜败;装备研制既关心质量保障,又希望引入先进的技术,然而先进技术往往在当时难以达到实际应用的程度,以技术成熟度水平(TRL,Technology Readiness Level)来看,它们大都处于TRL 4-6的阶段,需要跨越实验室突破的鸿沟。

数字孪生靶场

      针对这种发展趋势,行业人士提出了新的概念和思路。美国战略及国际研究中心近期发布了《软件定义战争:建立美国国防部数字转型的架构》,提出应从数据中心架构中学习经验,采取虚拟化等方式满足杀伤网的建设需要;美国国防部作战试验鉴定办公室主任提出,应该建立“像作战一样测试”的体系,解决作战试验和开发测试之间的数据共享和模型库共用的问题。

      这些思路跟工业4.0研究院提出的数字孪生国防体系类似,这一点已经在2021年度《数字孪生国防白皮书》中做过阐述,在此不再赘述。在2022年度的白皮书中,工业4.0研究院希望进一步提出解决方案:数字孪生靶场(DTR,Digital Twin Range)。

      工业4.0研究院把贯穿战场与装备的技术称为数字孪生靶场,这是在数字孪生战场概念体系基础上衍生的解决方案。数字孪生靶场以完成装备试验鉴定为核心目标,同时它对新型战术战法验证也有很好的支撑作用,它的提出有助于加速武器装备和战术战法适应新的联合作战需要,从而加快实现武器装备列装的目标。

      跟传统的智库不同,工业4.0研究院依托数字孪生战场实验室的建设,正在开发数字孪生靶场原型,目前已经解决了数据机制及标准问题,并设计了基于数字孪生战场的开放架构,避免了未来场景匹配和广泛应用时的新烟囱IT系统建设的弊端。

      对于数字孪生靶场建设,美国国防部作战试验鉴定办公室主任设定了时间表:2035年前把所有靶场升级为数字孪生靶场。这是一个雄心勃勃的计划,但如果实现,将给现有的战场建设和装备研制带来难以想象的变化。

      数字孪生靶场既能让作战人员的训练发生改变,还能够让装备研制更贴近实际作战需求。更重要的是,通过解决战场和装备之间数据互操作的“堵点”,将给装备创新带来新的灵感来源(从战场实际数据),同时还将对武器装备通过数字孪生体升级适应战场作战需要提供可能,从而改变未来战争的本质。

基于以上认识,本白皮书延续2021年版的数字孪生国防概念体系,更加贴近国防建设的快速部署的军事需求,围绕数字孪生靶场、装备数字化新范      式、“数字空军+”等主题做了分析,以期充分释放数字孪生体在成本和灵活性上的潜力。

 

作者:胡权,工业4.0研究院院长

 

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