虚拟世界对接现实世界提及“数字孪生”，可以说是近年来火起来的具有颠覆性的前沿科技之一

虚拟世界与现实世界相连

提到“数字孪生”可以说是近几年火爆的颠覆性前沿技术之一。国际相关信息研究分析机构将其列为未来十大战略性技术趋势之一。 .

这个概念最初是由密歇根大学教授 Michael Grieves 博士提出的。是指通过数字化手段在虚拟空间中构建与真实实体一致的虚拟实体的技术。通俗的讲，就是将物体完全复制到数字设备上供人们观察的技术。

让这项技术具有颠覆性的是，它可以完全绕过真实物体，直接通过操纵数字孪生身体进行模拟、模拟和预测。例如，波音公司的波音 777 客机就是使用 数字孪生 的初始技术开发和设计的。它的整个研发过程，超过300万个零件，没有图纸和模型，完全依靠数字模拟推演，然后进入量产。据介绍，这项技术帮助波音减少了50%的返工，有效缩短了40%的开发周期。

作为新兴的前沿技术，中国科学家也及时跟进。例如，杭州将数字孪生技术应用于城市管理，智能机器已经拍摄了1300多个路口红绿灯和4500条道路的交通视频。通过将路况信息输入ET城市大脑，可以模拟整个城市的交通变化。借助AI算法，可以实现红绿灯智能配置，有效减少市民通行时间15.3%，也让救护车更高效。 、应急、消防等车辆，大大缩短了出勤时间。

当然，这些应用只是对数字孪生 技术的“小测试”。 数字孪生技术解决了长期存在的虚拟世界与现实世界之间的连接和交互问题。充分利用模型、数据、智能，融合多学科技术。面向产品的全生命周期，具有相当的应用价值。 其主要特点包括：作为虚拟模型，与实体模型一一对应；它会随着与实体的不断互动而不时发生变化；模拟结果受输入变量的影响，呈现概率性。

利用这项技术，可以模拟数字世界中小到螺丝钉、大到城市数字孪生的应用，甚至复杂到人体的内部结构。理论上，物理世界中的一切都可以使用数字孪生技术进行复制。据相关信息研究分析机构预测，未来一到两年内，全球一半以上的大型制造商将采用该技术，可帮助他们提高近10%的生产效率。

武器和装备被发现“完美的双重”

目前，将数字孪生技术纳入战略发展规划已成为各军事大国的共识。例如，美军将数字孪生技术视为“改变游戏规则”的颠覆性机会，正在逐步将这项技术应用到各种军事装备的全生命周期。美国海军利用数字孪生技术完成了一套具有信息战能力的“数字林肯”模型，将安装在“林肯”号航母上，提高其网络电磁设备的安全性和可靠性；美国空军和波音公司合作打造了F-15C机身的数字孪生模型，便于预测其寿命和维修更换时间。通信、微数据处理器和电源微功率技术AR系统，用于评估导弹、弹药和发射平台的状态。

如何抢占科技制高点，让数字孪生科技推动军事装备向更智能化方向发展数字孪生的应用，成为促进战斗力生成的倍增器，成为关键问题军事装备领域的应用研究。

想象一下数字孪生的应用，如果你用数字孪生技术打造一个武器装备的“孪生兄弟”，然后利用它与外界的数据交互来模拟武器装备在各种真实环境中的状态和功能数字孪生的应用，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，可以为武器装备全生命周期的各个环节提供最佳解决方案。

使用这种方法，可以直观的掌握设备的实时信息。因为数字孪生身体本身就是信息维度中物理设备的准确稳定的“完美替代品”。有了这个“完美的替身”，通过武器装备内部传感器传来的数据，我们不仅可以看到装备的外部变化，还可以看到内部零件的变化及其工作状态，从而为设备的使用提供信息，维护人员提供实时可靠的信息支持。

同时，通过这种方式，我们也可以实现“预测”。对数字孪生技术生产的设备模型在给定条件下进行实验，模拟设备不同阶段的运行状态，可以得到设备在各个时期的状态数据，进而预测潜在的故障设备提前。并及时预警并提出对策建议。设备模型与其他模型交互，以精准感知和精准计算为支撑，可以形成极端可视化的复杂环境。如核环境、冲击环境、被攻击环境等，记录模型在复杂环境下的战术技术性能，为装备设计人员提供优化思路。

前景广阔，才能大显身手

有了数字孪生技术，设备设计师可能不再需要进行复杂的物理实验来验证设计理念，设备制造商可能不再需要进行小规模试产来预测设备使用模式，设备管理人员可能不再需要可以不用去一线就可以知道设备的整体维护和运行情况，从而大大降低设备全生命周期的成本，规避使用风险，准确反馈使用情况。

建立数字化生产线。对设备的生产线进行数字化建模，并与其他形式的生产设备、生产过程等进行集成，深度模拟生产过程，调整生产参数、生产状态和外部条件，预测可能发生的情况。同时记录过程中的各类数据，为后续分析优化提供依据，从而缩短设备开发周期，进一步降低成本。

构建远程视觉保障系统。执行任务前，预先在设备内部预设传感器，实时传输参数，通过后置平台采集、整理、分析，直观评估部件、子系统乃至整个设备的健康指标然后对评价结果进行建模计算，预测设备发展趋势，及时给出支持建议。该技术将大大提高装备保障的远程性、及时性和准确性，对战场救援、抢修和动员具有现实意义。

创建设备操作数据库。云存储技术的发展使得设备的数字孪生模型能够记录物理设备整个生命周期的所有数据和参数，可以保存数十年甚至更长时间。在这些数据的支持下，在设备管理的过程中，可以建立一个设备运行的数据库，然后通过对所建立算法的人工智能分析，掌握设备在实际过程中的使用和管理情况，可以指导部队的科学管理。 , 合理使用设备虚拟仿真 ，避免不规范使用带来的问题，提高设备配置的合理性。

当然，数字孪生技术还处于起步阶段，要想在装备领域得到广泛应用，还需要突破理念、技术、规范、配套设施等多重问题。但其巨大的科技优势、广阔的应用前景和深厚的发展潜力一直受到世界军事强国的高度关注，未来必将大显身手。

（人民解放军新闻、人民解放军新闻传播中心，融传媒出品）