美欧军工领域发力数字孪生技术应用

<正>数字孪生技术以数字化方式创建物理实体的虚拟模型,模拟物理实体的现实行为,通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段,实现物理实体空间与数字虚拟空间的交互共融和智能化操作,是智能制造落地实施的关键技术之一。数字孪生技术最先由美国军方组织开展应用研究,近两年逐渐成为军工领域的重要发展方向,在美欧大型军工企业装备研制生产与维修保障中得以应用,并开始取得一定实效。     

武器装备系统数字孪生技术

介绍了数字孪生技术的起源及概念,分析了数字孪生系统与平行系统/仿真推演系统等区别,针对数字孪生在武器装备系统中的应用,进行了技术框架和应用框架设计,并提出了武器装备系统数字孪生在装备感知、模型构建、系统集成、评估预测、交互控制五大领域的关键技术,给出了武器装备系统数字孪生发展在理论及实践方面的启示,以期对武器装备系统中数字孪生技术的应用提供技术支撑。     

装备预研管理数字化转型研究——数字孪生装备预研

数字经济时代,装备预研管理应积极面对数字化转型趋势,构建与数字经济发展相适应的管理体系。结合数字经济的变革属性,借鉴民口科技计划管理数字化实践经验做法,总结和分析当前装备预研管理数字化面临的主要问题及紧迫需求,提出未来装备预研管理发展的一种新范式——数字孪生装备预研,即利用数字孪生助力装备预研管理的数字化转型,并从组成、理想特征和能力、关键技术以及发展路径四个方面对数字孪生装备预研的概念内涵进行了深化阐述,以期对当前装备预研管理的创新起到参考和促进作用。     

基于数字孪生的航天发射塔摆杆机构故障诊断研究

针对因历史故障数据不足,缺少规范的故障数据收集机制和成熟的质量监测管理技术手段,大型复杂机电液系统性能状态难以准确评估的问题,以发射塔电缆摆杆作为典型机构,研究并提出了一种基于数字孪生技术的故障诊断方法。该方法以数字孪生系统“五维模型”理论为基础,构建了摆杆系统数字孪生架构体系;运用UG软件,通过几何运动学和动力学建模,建立了虚拟仿真模型,设计了基于ADAMS和Matlab联合仿真的数字孪生系统。该系统通过仿真信号与实测信号的对比,表明其对于物理实体的模拟仿真精度可达96%。最后,通过典型喘行故障试验,修改虚拟模型有关参数进行仿真,验证基于数字孪生体对摆杆机构故障诊断的有效性,以及利用其论证维修改进方案的可行性。     

陆军合成旅典型装备保障系统数字孪生模型

陆军合成旅作为陆军新型作战力量,其装备型号多、合成度高,保障问题复杂,对装备“精确保障”的要求越来越高。将数字孪生技术引入装备保障领域,通过对研究对象的分析,廓清研究系统的内涵和外延,掌握系统运行规律。通过构建数字孪生模型框架,从物理维、孪生维、数据维、应用维、连接维5个维度刻画数字孪生模型的结构,明确模型各维度建立的关键技术,探索模型的应用设想,最终构建陆军合成旅典型装备保障系统数字孪生模型,以解决陆军合成旅装备保障面临的复杂问题,为装备“精确保障”目标实现提供方法借鉴。     

数字孪生技术在航空产品寿命预测中的应用

<正>美国空军2013年发布的《全球地平线》顶层科技规划中,将数字线索和数字孪生视为"改变游戏规则"的颠覆性机遇,并从2014财年起组织洛克希德·马丁、波音等公司开展了一系列应用研究项目,已陆续取得成果。据美国《航空周刊》预测,"到2035年,当航空公司接收一架飞机时,还会同时验收另外一套数字模型。每一架飞机都对应有一套非常详细的数字模型"。数字孪生和数字链技术将改变未来飞机的生产和使用方式,而应用此技术的NMA项目也将为民机制造领域翻开新的篇章。NASA和美国空军认为,未来下一代装备/飞行     

数字孪生靶场总体框架设计与关键技术

随着靶场向试验训练一体化的发展,靶场的职能从考核单一的武器装备,向考核整个作战体系转变。为构建逼真体系级试验训练环境,在现有的靶场框架下引入数字孪生体的概念,提出了以构建完整的作战体系数字镜像为目标的数字孪生靶场的总体框架,分析了智慧测控、计算试验、智能决策、作战云等关键技术,并给出了水下攻防数字孪生靶场应用案例,为实现大规模、高频次实兵对抗条件下的体系级试验训练提供参考。     

数字化赋能高校国防教育的价值和路径

党的二十大报告提出，加强建设“数字中国”“推进教育数字化”，随着数字化时代的来临，5G、物联网、云计算、大数据、人工智能等技术的广泛应用，高校国防教育面临的环境也发生了重大的变化，要因应时代变化，以数字化赋能高校国防教育。     

高校思政课教师数字素养提升路径探索

高校思想政治理论课教师数字素养提升是适应数字化时代教育需求的重要路径之一。本文围绕教师数字素养提升的价值、现状和路径进行了探讨。首先,分析提升教师数字素养对教师成长为“四有”好教师、契合现代信息技术与教育融合趋势、满足数字时代学习者需求变化等方面的价值意义。其次,深入解读了当前教育数字化转型的现状,包括顶层设计待完善、教师对数字化转型认识不足、技术应用与育人功能平衡问题、教师设计能力不足等方面。最后,从国家、高校和教师自身三方面入手,着力在赛、教、研、改四方面增强思政课教师数字化课程建设能力、建立并完善数字化教学能力评估标准等路径,以提升高校思政课教师的数字素养。     

数字阵列雷达及其关键技术进展

随着高速ADC器件和高性能通用处理器的发展,雷达的数字化程度越来越高。分析了数字阵列雷达的优点;介绍了现有的典型数字阵列雷达系统,总结了数字阵列雷达的典型结构;介绍了高速ADC器件、高速采集板、正交解调和通道均衡等关键技术的发展现状。随着相关技术的不断进步,阵列雷达必然向着数字化、软件化和多功能的方向发展。     

美军数字化部队的“硬功”和“软肋”

数字化部队是利用数字技术将传统的声音、图像等模拟信息进行数字编码,转化为数字信号,然后凭借数字化装备,以数字化信息为媒介,对兵力、兵器实施指挥控制的部队。从20世纪90年代开始,世界各国就纷纷瞄准21世纪的战争来发展自己的未来部队。美、英、法、德等10多个国家都已着手建设数字化部队或进行相关的论证和试验。在这方面,机械化程度较高的美军开始得最早,取得的经验也最多。依据其军队建设的“构想”,预计美军将在2010—2020年间全面实现数字化,此后还将进一步实现信息化,建成世界上第一支信息化军队。     

高校思想政治理论课教师数字胜任力的提升路径研究

自21世纪以来,数字技术在各领域的普遍应用,改变着人们的生活方式、工作方式和学习方式。在高等教育领域,数字技术的发展在加速高校教师从传统的教学方式向数字化转型的同时,也给他们带来了许多教学挑战,如数字化教学方式的困扰、学生群体数字胜任力的提升等。高校思想政治理论课教师肩负着青年学生“铸魂育人”的使命,因此数字化的发展对高校思想政治理论课教师也提出了更高的要求,为了适应数字化教学,提升教学能力,教师自身数字胜任力的培养与提升至关重要。     

第四届体系工程学术会议——数字化转型中的体系工程征稿启事

正一、会议简介新一轮科技革命带动数字技术强势崛起,云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等信息技术的迅猛发展激发了数字要素创新驱动潜能。数字赋能成为信息时代向智能时代转换的催化剂,要求快速适应当前数字转型时代新特点,构建出数字化体系工程新生态,利用数据化、智能化的管理决策新方法,解决数字化转型中体系工程的核心理论及应用问题,实现"数智"体系致胜。     

树立适应数字化战争要求的国防伦理精神

数字技术在军事领域的广泛运用 ,必然引起传统作战手段和方式的改变 ,催生数字化战争。现代数字化战争中 ,平民与战士界线模糊、面对面的格斗变成“游戏”和战斗无人化趋势的特点 ,以及数字技术的双刃剑性质 ,必然引起国防伦理精神的嬗变。指导数字化战争的新的国防伦理精神要在全民国防观念、爱国主义、英雄主义和革命人道主义等方面不断赋予新的时代内涵     

数字技术促进高校网络思政发展的价值、风险和路径

数字技术的应用已经成为促进高校网络思政教育创新变革的必然选择。在高校网络思政教育工作中应用数字技术契合了教育数字化转型需求、推进了网络思政教育范式转换;同时,也要认识到数字技术带来的数据伦理失范、算法预测引起的意识形态淡化、数据滥用诱发的信息安全失序问题。因而,需要从价值引领着眼提升教育主客体的数据素养、从技术融合着手促进网络思政的数字化转型、从完善框架着力提供网络思政高质发展保障,使得数字技术能更好地促进高校网络思政教育数字化发展的质效。     

征稿启事

<正>《国防科技工业》杂志定于2019年10月围绕军工信息化、数字化建设举办交流会。现面向军工企事业单位信息化、科研、设计、工艺、生产制造等部门负责人和技术骨干,以及高等院校、相关技术或政策研究机构、科技情报部门的专家学者征集论文。选题包括但不限于以下范围:军工领域数字化信息化建设现状及趋势;以信息化驱动能力建设,加快建设数字军工;构建以科研制造为关键要素的数字军工体系;信息技术在强基工程的成功案例与应用交流;     

数字化防空兵指挥控制发展趋势

随着数字技术、信息技术以及其他高新技术在数字化防空兵武器装备上的广泛应用,数字化防空兵在指挥控制上获得了新发展。文章通过分析指挥控制体系、指挥控制机构、指挥控制方式等六个方面的新变化,论述了数字化防空兵指挥控制的发展趋势。     

国外陆军装备数字化技术综述

以计算机技术和通信技术为代表的数字信息技术的进步,使军事领域发生了极其广泛而深刻的变革,使信息化建设和系统集成为主要手段,从而使机械化军队转变成数字信息化军队。发达国家以信息技术为核心开展了新的军事技术变革,即以信息技术为重点,以数字化技术为突破口,通过战场C3I、C4I系统的数字化、武器系统的数字化和组建数字化部队,实现战场的数字化。其目标是：充分利用现代信息技术,建设21世纪的新型军队,以保证能够打赢新世纪的信息化战争。     

火炮数字化标准体系建设

现代战争对武器装备制造提出了愈来愈高的数字化与信息化要求。针对火炮数字化工程中标准体系建设问题,提出了火炮数字化标准体系建设的指导原则、基本要求及具体实施方案;构建了以基础规范、数字技术规范、数字化管理规范、数字化设计规范、数字化制造规范、数字化测试与试验规范为基础的火炮数字化标准体系。通过火炮领域数字化标准体系的建设,可以掌握火炮领域数字化研制标准化工作的全局,对推进火炮领域数字化设计与制造集成技术的应用具有重要意义。     

复杂电磁环境中基于马赛克战的无线通信系统构建

随着现代战争中大量射频传感器的引入,使得战场电磁环境日益复杂,提升战场复杂电磁环境中无线通信系统的顽存能力,是未来战场终极致胜的法宝。提出复杂电磁环境下的通信系统创新通信技术和创新通信模式两大需求。基于马赛克战的思想提出了模块化开放式通信系统、基于决策中心战的通信系统、攻击型通信系统和数字孪生通信系统等构想,并从应用角度提出了所构想系统的优点,为未来复杂电磁环境中无线通信系统构建提供了思路。