军事卫星项目推动数字孪生越来越火

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航天界  2023/06/06
                                                    第 654期
新闻速递

多年来，数字孪生一直被炒作为航天产业的下一个大事件。尽管这项技术还在发展中，但该行业的公司已经看到了对复杂卫星网络设计数字工程工具日益增长的需求。“转折点终于到来了，从一个流行语、经历很多冷嘲热讽发展到现在，人们已经认为它是真正有用的东西了。”开发航天系统数字工程软件的Sedaro公司联合创始人兼CEO罗比·罗伯特森（Robbie Robertson）说。

罗伯特森认为，卫星星座规模和复杂性的拓展使得数字孪生成为必需。在大型卫星星座的规划和设计中，“当你连接虚拟和物理世界时，你可以将复杂性的管理提升到人力无法企及的水平。”随着美国国防部下一代太空系统计划的开展，数字孪生在军事卫星项目中越来越火。国防部的采购监督机构使用了Sedaro的软件。例如，导弹跟踪卫星网络的数字孪生系统可以帮助决策者在采购卫星之前调整需求。美国太空军也在用数字孪生系统为一项名为Tetra 5的推进剂在轨补加试验开展规划工作。

军事航天也是另一家初创公司Istari的目标客户。该公司由谷歌前CEO埃里克·施密特（Eric Schmidt）支持，前国防部采购官员威尔·罗珀（Will Roper）经营。罗珀表示，如果平台能够通过建模和仿真来设计、测试甚至认证，军用飞机、卫星和其他系统的开发可以更快更便宜。

这在今天是不可能的，因为军事采购项目的模型和仿真来自不同承包商，无法在一个统一的数字环境中协同工作。罗珀认为，数字工程平台要进入国防市场需要互操作环境——就像互联网一样，这样国防部就可以不依赖单一的供应商；太空发展局这样从多家制造商购买卫星的部门，可不想为互不兼容的型号和软件工具支付数百万美元。

罗伯特森认为，用户常常会被营销流行语和数字孪生的多重定义搞晕，而他认为数字孪生是“贯穿物理系统整个生命周期的高保真虚拟呈现，其间在轨系统及其数字孪生系统在行为上完全同步。”

多年来，国防部卫星项目一直靠内部和几十年前的商业软件混乱组合来设计自己的数字孪生系统。罗伯特森说，这些老技术无法用于军方正在规划的下一代大型卫星星座，比如太空发展局（SDA）的“近地轨道架构”。在最新的通信卫星招标中，太空发展局要求承包商提交其卫星的数字文件，以便于该机构建模。“他们没有特别要求数字孪生，但正在朝着这个方向发展。”对国防部来说，构建作战卫星的数字孪生系统“确实是这项技术未来最令人兴奋的应用”。

他补充说，传统上，人们认为工程仿真是“在制造硬件和物理系统之前”的设计工具。“其实数字孪生首先将使用的应该是作战领域，以极高逼真度对系统进行模拟，从而让用户优化使用方式，从军事角度发现漏洞，并进行预测性维护。这也是数字孪生系统在其他行业中大量应用的方式。”罗伯特森说，太空军内部正在推动数字技术进入其工作的方方面面，包括数字工程。

太空系统司令部今年4月宣布，计划推出一个以数字工程方式建设的生态系统平台，“以帮助美国太空军及其任务合作伙伴领先于威胁力量。”该数字平台预计2025年完成建设，“将有助于整合太空军生态系统中现有的数字工程工作。”



▲Sedaro公司的云工程平台（图源：Sedaro）

新闻来自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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