航空航天中数字孪生的重点研究方向、任务与应用价值

文摘   科技   2024-10-08 22:52   北京  



 一起学习,共同精进 


凡人导语:

本想十一国庆的时候,发送这篇文章的,但实在没有抵住休息的诱惑,只能今天整理好分享了!



01

研究方向



在航空航天与国防行业中,专注于包括陆地、海洋、航空、网络和太空在内的各军事领域全生命周期内的数字孪生适用性研究。

研究目标是利用数字孪生技术和方法帮助组织提高运营效率、恢复力和可持续性:降低维护成本,优化设备设计和容量,并提升飞机、船舶、地面车辆、卫星、基础设施等的性能。

具体而言,在航空航天与国防行业中数字孪生的主要研究方向包括:

  1. 在整个航空航天与国防(A&D)全生命周期内的适用性

  2. 对所有利益相关者和价值链各部分的适用性

  3. 在各领域(陆地、海洋等)的适用性

  4. 原始设备制造商(OEMs)与政府之间的紧密合作


02

重点研究任务

在上述研究方向下的重点研究任务包括:


1.确定数字孪生在产品生命周期不同阶段的适用性

  • 识别互操作性需求

  • 评估物理与数字组件之间的交互需求

  • 识别标准差距和需求

2.探索航空航天与国防领域的用例和语义本体

  • 研究不同领域之间的共性与差异

  • 重点关注新兴领域,如基于条件的维护+(CBM+)和开发安全运维(DevSecOps)

  • 为武器设计、飞机维护、航空旅行等开发参考架构


3. 仿真场景的开发

  • 将数字孪生与其对应的物理设备分离。

  • 建立一个仿真环境,使数字孪生能够在其中进行交互。

  • 数字孪生内部、数字孪生之间以及多个数字孪生之间的交互仿真


03

行业应用价值

数字孪生技术为国防工业提供了从设计、制造到运维等全生命周期的全方位支持。它们不仅显著提升了飞机、舰艇、航天器、地面车辆、卫星及基础设施的性能,还确保了军事级别的网络安全与防护。

通过数字孪生,航空航天与国防(A&D)领域能够实现更快速的决策制定,从而带来以下核心价值:


1. 提升制造业运营效率

数字孪生技术能够实时模拟和优化制造过程,减少生产中的浪费和延误。通过精确预测生产周期、优化资源配置和降低故障率,数字孪生显著提高了制造业的运营效率。


2. 融合DevSecOps视角

DevSecOps(开发安全运维)强调在软件开发和运维过程中融入安全性。数字孪生作为连接物理世界和数字世界的桥梁,能够支持DevSecOps的实施,确保在产品开发、测试和部署过程中始终考虑安全性,从而构建更加安全可靠的国防系统。


3. 优化安全性能并降低风险
数字孪生技术能够模拟和分析国防系统的潜在风险和威胁,帮助工程师提前识别并解决问题。通过实时监测和预警,数字孪生能够显著提升系统的安全性和可靠性,降低事故发生的概率。


4. 提供实时任务全景视图
数字孪生能够整合来自多个来源的数据,为决策者提供实时、全面的任务视图。这有助于指挥官更好地了解战场态势,做出更加明智的决策。


5. 加速新解决方案的开发


数字孪生技术能够缩短产品开发周期,加速新解决方案的测试和验证。通过模拟和仿真,工程师可以在不依赖实际硬件的情况下快速迭代和优化产品,从而更快地推出满足国防需求的新技术。

综上所述,数字孪生在国防工业中发挥着至关重要的作用,它们不仅提升了系统的性能和安全性,还加速了新解决方案的开发和部署,为国防工业的未来发展奠定了坚实的基础。


—END—




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