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数字孪生是“一个对象或系统的虚拟表示，它跨越其生命周期，根据实时数据进行更新，并使用模拟、机器学习和推理来帮助决策。模型包括系统模型、产品模型和过程模型。数字孪生和数字线在基于模型的环境中将这些模型连接在一起。作为一种工程工具，数字孪生提供了关于系统或连接的传感器在未来将如何运行的见解。 在DAF内部，几个项目和系统已经在他们的工程计划中采用数字孪生。例如，PATS系列系统正在使用数字孪生进行早期系统建模，以降低风险，并作为系统集成和运营支持的内置模型。美国空军新的先进飞机教练机ET-7红鹰的设计和初步测试中也使用了数字孪生，设计、建造和试飞都是在第一架教练机制造和交付之前进行的。同样，用数字孪生代替飞行试验来评估B-52发动机更换的竞争方案。DAF还宣布了为F-16创建数字孪生战机的计划，以改善其现有机队的维持性和现代化。“我们的目标是创建一个…飞机的全尺寸3D模型。帮助解决未来部件的过时问题，并降低供应链风险…。[减少]对遗留制造资源和流程的依赖。” 对于ABMS，空军研究实验室(AFRL)弹药管理局正在使用数字孪生，借助高性能计算系统和数字企业WeaponONE(W1)计划中的AI/ML来收集飞行中武器的数据，将这些信息与从战场馈送的数据结合起来，并通过ABMS无缝地将聚合的数据传输回数字孪生。目标是提高数字模型的准确性和实用性。AFRL在2021年1月使用灰狼原型演示了这一能力。灰狼是一种实验性巡航导弹，旨在提供针对敌人防空的集群部署。在演习中，灰狼执行了一项24小时的空中任务命令，使导弹能够合作。W1收集了飞行中的数据，并将其与战场信息进行交叉参考，然后使用ABMS网络将信息安全地传输回数字孪生进行分析。这个包罗万象的、数字的、灵活的、开放的生态系统计划将来自政府、行业和学术界的最佳实践和标准统一起来，并将它们应用于武器开发。展望未来，W1计划将进一步推进其数字孪生原型，以实现与实体同行的双向数据交换。 为了鼓励竞争，更多地利用数字孪生，AFRL正在建造一个在线竞技场，商业供应商的系统能够在这里竞争。每个供应商都可以提交一个拟议的武器平台的数字孪生版本，以便在一种角斗士摊牌…中进行评估。根据AFRL弹药管理局负责人的说法，在这一特定的技术领域。供应商被指示使用政府的参考体系架构来构建他们的数字孪生，该参考体系架构提供标准并定义数字模型需要使用的接口。 结论14：整个DAF正在采取重大举措，鼓励在传统平台和新兴系统中使用数字孪生。 建议18：在数字工程以及建模与仿真现有活动的基础上，空军首席架构师办公室和空军快速能力办公室应扩大数字孪生在先进作战管理系统开发中的使用，特别是在引入新能力和新技术的情况下。 |
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