本文來(lái)源： 航天界
作者： 愛(ài)太空宙叔編譯
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多年來(lái)，數(shù)字孿生一直被炒作為航天產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)大事件。盡管這項(xiàng)技術(shù)還在發(fā)展中，但該行業(yè)的公司已經(jīng)看到了對(duì)復(fù)雜衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)數(shù)字工程工具日益增長(zhǎng)的需求。“轉(zhuǎn)折點(diǎn)終于到來(lái)了，從一個(gè)流行語(yǔ)、經(jīng)歷很多冷嘲熱諷發(fā)展到現(xiàn)在，人們已經(jīng)認(rèn)為它是真正有用的東西了。”開(kāi)發(fā)航天系統(tǒng)數(shù)字工程軟件的Sedaro公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO羅比·羅伯特森（Robbie Robertson）說(shuō)。
羅伯特森認(rèn)為，衛(wèi)星星座規(guī)模和復(fù)雜性的拓展使得數(shù)字孿生成為必需。在大型衛(wèi)星星座的規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，“當(dāng)你連接虛擬和物理世界時(shí)，你可以將復(fù)雜性的管理提升到人力無(wú)法企及的水平。”隨著美國(guó)國(guó)防部下一代太空系統(tǒng)計(jì)劃的開(kāi)展，數(shù)字孿生在軍事衛(wèi)星項(xiàng)目中越來(lái)越火。國(guó)防部的采購(gòu)監(jiān)督機(jī)構(gòu)使用了Sedaro的軟件。例如，導(dǎo)彈跟蹤衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字孿生系統(tǒng)可以幫助決策者在采購(gòu)衛(wèi)星之前調(diào)整需求。美國(guó)太空軍也在用數(shù)字孿生系統(tǒng)為一項(xiàng)名為Tetra 5的推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加試驗(yàn)開(kāi)展規(guī)劃工作。
軍事航天也是另一家初創(chuàng)公司Istari的目標(biāo)客戶。該公司由谷歌前CEO埃里克·施密特（Eric Schmidt）支持，前國(guó)防部采購(gòu)官員威爾·羅珀（Will Roper）經(jīng)營(yíng)。羅珀表示，如果平臺(tái)能夠通過(guò)建模和仿真來(lái)設(shè)計(jì)、測(cè)試甚至認(rèn)證，軍用飛機(jī)、衛(wèi)星和其他系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以更快更便宜。
這在今天是不可能的，因?yàn)檐娛虏少?gòu)項(xiàng)目的模型和仿真來(lái)自不同承包商，無(wú)法在一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)字環(huán)境中協(xié)同工作。羅珀認(rèn)為，數(shù)字工程平臺(tái)要進(jìn)入國(guó)防市場(chǎng)需要互操作環(huán)境——就像互聯(lián)網(wǎng)一樣，這樣國(guó)防部就可以不依賴單一的供應(yīng)商；太空發(fā)展局這樣從多家制造商購(gòu)買衛(wèi)星的部門，可不想為互不兼容的型號(hào)和軟件工具支付數(shù)百萬(wàn)美元。
羅伯特森認(rèn)為，用戶常常會(huì)被營(yíng)銷流行語(yǔ)和數(shù)字孿生的多重定義搞暈，而他認(rèn)為數(shù)字孿生是“貫穿物理系統(tǒng)整個(gè)生命周期的高保真虛擬呈現(xiàn)，其間在軌系統(tǒng)及其數(shù)字孿生系統(tǒng)在行為上完全同步。”
多年來(lái)，國(guó)防部衛(wèi)星項(xiàng)目一直靠?jī)?nèi)部和幾十年前的商業(yè)軟件混亂組合來(lái)設(shè)計(jì)自己的數(shù)字孿生系統(tǒng)。羅伯特森說(shuō)，這些老技術(shù)無(wú)法用于軍方正在規(guī)劃的下一代大型衛(wèi)星星座，比如太空發(fā)展局（SDA）的“近地軌道架構(gòu)”。在最新的通信衛(wèi)星招標(biāo)中，太空發(fā)展局要求承包商提交其衛(wèi)星的數(shù)字文件，以便于該機(jī)構(gòu)建模。“他們沒(méi)有特別要求數(shù)字孿生，但正在朝著這個(gè)方向發(fā)展。”對(duì)國(guó)防部來(lái)說(shuō)，構(gòu)建作戰(zhàn)衛(wèi)星的數(shù)字孿生系統(tǒng)“確實(shí)是這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)最令人興奮的應(yīng)用”。
他補(bǔ)充說(shuō)，傳統(tǒng)上，人們認(rèn)為工程仿真是“在制造硬件和物理系統(tǒng)之前”的設(shè)計(jì)工具。“其實(shí)數(shù)字孿生首先將使用的應(yīng)該是作戰(zhàn)領(lǐng)域，以極高逼真度對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬，從而讓用戶優(yōu)化使用方式，從軍事角度發(fā)現(xiàn)漏洞，并進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)。這也是數(shù)字孿生系統(tǒng)在其他行業(yè)中大量應(yīng)用的方式。”羅伯特森說(shuō)，太空軍內(nèi)部正在推動(dòng)數(shù)字技術(shù)進(jìn)入其工作的方方面面，包括數(shù)字工程。
太空系統(tǒng)司令部今年4月宣布，計(jì)劃推出一個(gè)以數(shù)字工程方式建設(shè)的生態(tài)系統(tǒng)平臺(tái)，“以幫助美國(guó)太空軍及其任務(wù)合作伙伴領(lǐng)先于威脅力量。”該數(shù)字平臺(tái)預(yù)計(jì)2025年完成建設(shè)，“將有助于整合太空軍生態(tài)系統(tǒng)中現(xiàn)有的數(shù)字工程工作。”
新聞來(lái)自SpaceNews：
Sandra Erwin,Digital twins gaining traction in military satellite programs,
https://spacenews.com/digital-twins-gaining-traction-in-military-satellite-programs/
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