美国空军研究实验室演示“武器一号”数字孪生技术

据美国空军研究实验室网站2021年1月21日刊文,美国空军研究实验室弹(AFRL)药管理局最近在虚拟弹药模拟平台上进行了“武器一号”(WeaponONE,W1)演示验证工作,基于一年来的研究成果,初步验证了数字工程的重要价值。

在演示过程中,项目团队演示了基于24小时空中任务指令(ATO)的协同编队武器系统原型——“灰狼”系统的效果。演示内容主要是基于数字孪生技术快速增强“灰狼”系统的功能。

数字孪生是真实世界实体的虚拟表现形式,可与对等实体(例如武器系统)实现同步。演示过程展示了如何从武器系统采集数据,与战场环境中的各类数据融合,然后通过先进作战管理系统(ABMS)向数字孪生系统回传。数字孪生系统将在人工智能/机器学习等新兴技术辅助下的高性能计算系统上运行,完成软件升级效果评估。在确定最优作战方案后,决策信息将迅速传递给战区物理武器系统,实时或在下一个24小时ATO周期实现武器系统的性能改善。

美国空军研究实验室表示,数字孪生技术代表数字工程学的未来,可为武器系统提供极大的灵活性和适应性。W1具备多种功能,如武器系统开发的权威源、软件开发/部署仿真环境、机上飞行软件/云环境技术栈等。W1提供了一种全面数字化、敏捷开放的生态系统,通过基于模型的武器系统基本架构,实现武器系统之间的灵活性、模块化、可复用、一致性,为武器协同提供了技术基础和标准,为空军开发易用、适应性强、高效精准契合目标需求的产品提供有益支撑。

W1演示首次将武器系统引入数字工程时代。作为美国空军三个示范性数字工程计划之一,W1计划将进一步实施数字孪生原型,与ABMS平台、硬件在环/系统集成实验室集成测试等工作,对“数据驱动作战决策”概念进行进一步测试、验证、评估,充分推动武器应用领域数字孪生技术的创新发展与应用。

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