数字孪生连接交互理论与关键技术

来源：计算机集成制造系统杂志2023年第1期北京时间：

作者：陶飞, 马昕, 戚庆林, 刘蔚然, 张贺, 张辰源

单位：1.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院2.北京航空航天大学国际交叉科学研究院数字孪生国际研究中心3.北京航空航天大学机械工程及自动化学院

摘要：数字孪生作为实现信息物理融合的重要使能技术,备受各行各业广泛关注。基于虚实交互和数模驱动,数字孪生能满足仿真(以虚映实)、控制(以虚控实)、预测(以虚预实)、优化(以虚优实)等应用服务需求,其中连接与交互是实现数字孪生动态运行和虚实空间高效融合的核心关键。针对数字孪生连接交互如何理解与实现的问题,首先从内外两层阐述了数字孪生连接交互内涵,进而提出“准确—实时—一致—安全—可靠”连接交互准则。在此基础上,从“感知—通信—映射—联动—融合”五方面探索建立了一套数字孪生连接交互理论体系,分析了数字孪生连接交互关键技术。基于数字孪生连接交互理论与方法研究,结合笔者前期在物理实体、数字孪生模型、数字孪生数据和服务的相关研究工作基础,进一步探究并丰富了数字孪生五维模型理论体系,以期为数字孪生的理论研究和应用落地提供系列理论和方法参考。

关键词：数字孪生,连接,虚实交互,虚实映射,数模联动,交互融合

基金资助：国家自然科学基金资助项目(52120105008,52005024)。