加快數(shù)字孿生技術(shù)的軍事應(yīng)用

——訪全國人大代表、陸軍研究院高級工程師王明孝

“數(shù)字孿生，按字面意思，就是為真實(shí)的物理世界搭建一個高度鏡像化的數(shù)字世界。一個系統(tǒng)、一臺機(jī)器，運(yùn)轉(zhuǎn)狀況如何，可以通過數(shù)字世界清晰感知，就像照鏡子一樣?！?/p>

談起自己的調(diào)研課題，全國人大代表、陸軍研究院高級工程師王明孝一下打開了話匣子：“對于裝備而言，這意味著設(shè)備維護(hù)的透明性大大增加，全壽命周期管理將成為可能；對于訓(xùn)練來說，建設(shè)數(shù)字化的虛擬訓(xùn)練場，可助力實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練水平大幅提升?！?/p>

數(shù)字孿生是一種前沿技術(shù)。近年來，世界各國出現(xiàn)的飛機(jī)事故，引發(fā)人們對這一技術(shù)的高度關(guān)注：如果能為物理世界找到一個數(shù)字映射，讓飛機(jī)故障能被及時察覺，甚至被預(yù)測到，讓維修變得更精準(zhǔn)，將有效避免事故的發(fā)生。

“實(shí)際上，這一技術(shù)的原理并不復(fù)雜，和建筑行業(yè)做‘模子’有點(diǎn)類似，只不過，這個‘模子’是數(shù)字化?！蓖趺餍⒋硇χ嬖V記者，數(shù)字孿生的發(fā)展，得益于近些年來大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等一系列技術(shù)的廣泛應(yīng)用和綜合集成，這才使得這種數(shù)字“鏡像”復(fù)制具有了運(yùn)行層面的實(shí)際意義。

王明孝代表介紹說：“這項(xiàng)技術(shù)可以繞過現(xiàn)實(shí)實(shí)物，直接通過操控數(shù)字孿生體進(jìn)行模擬、仿真和預(yù)測，具有非常廣泛的應(yīng)用前景?！?/p>

近年來，國內(nèi)一些城市已把數(shù)字孿生運(yùn)用到城市管理之中，由智能機(jī)器接管路口信號燈和各條道路的交通視頻。把路況信息傳入“城市數(shù)據(jù)大腦”，就可模擬出整個城市的交通變化情況，借助人工智能算法，實(shí)現(xiàn)交通信號燈的智能配置，從而有效減少市民的通行時間，也使得救護(hù)、應(yīng)急、消防等車輛的出勤時間大大縮短。

王明孝代表在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，數(shù)字孿生可以推動軍事裝備向智能化方向發(fā)展，是當(dāng)前軍事裝備領(lǐng)域應(yīng)用研究的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

“我們可以建立裝備運(yùn)行數(shù)據(jù)庫，用數(shù)字孿生模型記錄實(shí)體裝備整個壽命周期的所有數(shù)據(jù)和參數(shù)。有了這些數(shù)據(jù)的支持，再通過既定算法的人工智能分析，便能掌握裝備在實(shí)際過程中的使用和管理情況，指導(dǎo)部隊科學(xué)管裝、合理用裝，避免不規(guī)范使用帶來的問題，提高裝備配置的合理性?！蓖趺餍⒋碚f。

“數(shù)字孿生還可用于軍事訓(xùn)練場的建設(shè)，讓‘虛景實(shí)訓(xùn)’成為可能。”作為地理信息研究領(lǐng)域的知名專家，王明孝對于數(shù)字孿生在作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)、沉浸式模擬訓(xùn)練等課題研究中的應(yīng)用前景尤為關(guān)注。

“數(shù)字孿生與實(shí)景三維戰(zhàn)場環(huán)境，是對真實(shí)戰(zhàn)場環(huán)境的映射，是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的新型實(shí)驗(yàn)場，是戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)字化的高級階段，有助于實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢感知與籌劃能力的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型?！蓖趺餍⒋碓谡{(diào)研中發(fā)現(xiàn)，利用信息技術(shù)提升訓(xùn)練效益大有可為。

在王明孝的構(gòu)想中，加快構(gòu)建戰(zhàn)場環(huán)境數(shù)字孿生平臺，將現(xiàn)實(shí)和虛擬空間中的人、裝備、環(huán)境有機(jī)結(jié)合，綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)、3R技術(shù)、實(shí)景三維建模技術(shù)等，構(gòu)建動態(tài)虛擬的戰(zhàn)場環(huán)境，可為部隊訓(xùn)練提供環(huán)境支撐。同時，依據(jù)平臺所采集的武器裝備射擊數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)映射，在虛擬戰(zhàn)場環(huán)境中模擬顯示戰(zhàn)斗景況，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)或小場地全流程、全要素戰(zhàn)斗訓(xùn)練。

王明孝告訴記者，建造基于數(shù)字孿生的實(shí)景三維模擬訓(xùn)練場，能夠“把大的戰(zhàn)場縮小來訓(xùn)、把遠(yuǎn)的戰(zhàn)場拉近來訓(xùn)、讓少數(shù)人訓(xùn)變成大多數(shù)人訓(xùn)、把境外戰(zhàn)場放到境內(nèi)來訓(xùn)”，讓每名指戰(zhàn)員盡早熟悉和適應(yīng)作戰(zhàn)任務(wù)區(qū)的環(huán)境，為打贏創(chuàng)造條件。

“數(shù)字孿生以其巨大的科技優(yōu)勢、廣闊的應(yīng)用前景、深厚的發(fā)展?jié)摿?，在未來大有用武之地?！蓖趺餍⒋碚f。