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  • 數字孿生五維模型

    數字孿生的首要任務是創建應用對象的數字孿生模型。Grieves教授最初定義了數字孿生三維模型,即物理實體、虛擬實體及二者間的連接。北京航空航天大學數字孿生技術研究所在數字孿生三維模型的基礎上,增加了孿生數據和服務兩個新維度,使數據孿生可以進一步在更多領域落地應用

    MDT=(PE,VE,Ss,DD,CN)

    其中:PE表示物理實體,VE表示虛擬實體,Ss表示服務,DD表示孿生數據,CN表示各組成部分間的連接。

    根據上式,數字孿生五維模型結構如下圖所示:

    1、物理實體(PE)

    物理實體是數字孿生五維模型的基礎,主要包括各子系統具備不同的功能,共同支持設備的運行以及傳感器采集設備和環境數據。對物理實體的準確分析與有效維護是建立數字孿生模型的前提。

    2、虛擬實體(VE)

    虛擬實體模型包括幾何模型、物理模型、行為模型和規則模型,從多時間尺度、多空間尺度對物理實習進行描述和刻畫,形成對物理實體的完整映射??墒褂?/span>VRAR技術實現虛擬實體與物理實體虛實疊加及融合顯示,增強虛擬實體沉浸性、真實性及交互性。

    3、服務(Ss)

    服務對數字孿生應用過程中面向不同領域、不同層次用戶、不同業務所需的各類數據、模型、算法、仿真、結果等進行服務化封裝,并以應用軟件或移動端App的形式提供給用戶,實現對服務的便捷與按需使用。

    4、孿生數據(DD)

    孿生數據是數字孿生的驅動,集成融合了信息數據與物理數據,滿足信息空間與物理空間的一致性與同步性需求,能提供更加準確、全面的全要素/全流程/全業務數據支持。

    5、連接(CN)

    連接模型包括連接使物理實體、虛擬實體、服務在運行中保持交互、一致與同步以及連接使物理實體、虛擬實體、服務產生的數據實時存入孿生數據,并使孿生數據能夠驅動三者運行。

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