航空航天中数字孪生的重点研究方向、任务与应用价值
致力于数字孪生体技术的研究与发展
通过解决方案和工程化应用造福人类
来源：SE与MBSE漫谈
01 研究方向
在航空航天与国防行业中，专注于包括陆地、海洋、航空、网络和太空在内的各军事领域全生命周期内的数字孪生适用性研究。
研究目标是利用数字孪生技术和方法帮助组织提高运营效率、恢复力和可持续性：降低维护成本，优化设备设计和容量，并提升飞机、船舶、地面车辆、卫星、基础设施等的性能。
具体而言，在航空航天与国防行业中数字孪生的主要研究方向包括：
在整个航空航天与国防（A&D）全生命周期内的适用性
对所有利益相关者和价值链各部分的适用性
在各领域（陆地、海洋等）的适用性
原始设备制造商（OEMs）与政府之间的紧密合作
02 重点研究任务
在上述研究方向下的重点研究任务包括：
1.确定数字孪生在产品生命周期不同阶段的适用性
识别互操作性需求
评估物理与数字组件之间的交互需求
识别标准差距和需求
2.探索航空航天与国防领域的用例和语义本体
研究不同领域之间的共性与差异
重点关注新兴领域，如基于条件的维护+（CBM+）和开发安全运维（DevSecOps）
为武器设计、飞机维护、航空旅行等开发参考架构
3. 仿真场景的开发
将数字孪生与其对应的物理设备分离。
建立一个仿真环境，使数字孪生能够在其中进行交互。
数字孪生内部、数字孪生之间以及多个数字孪生之间的交互仿真
03 行业应用价值
数字孪生技术为国防工业提供了从设计、制造到运维等全生命周期的全方位支持。它们不仅显著提升了飞机、舰艇、航天器、地面车辆、卫星及基础设施的性能，还确保了军事级别的网络安全与防护。
通过数字孪生，航空航天与国防（A&D）领域能够实现更快速的决策制定，从而带来以下核心价值：
1. 提升制造业运营效率
数字孪生技术能够实时模拟和优化制造过程，减少生产中的浪费和延误。通过精确预测生产周期、优化资源配置和降低故障率，数字孪生显著提高了制造业的运营效率。
2. 融合DevSecOps视角
DevSecOps（开发安全运维）强调在软件开发和运维过程中融入安全性。数字孪生作为连接物理世界和数字世界的桥梁，能够支持DevSecOps的实施，确保在产品开发、测试和部署过程中始终考虑安全性，从而构建更加安全可靠的国防系统。
3. 优化安全性能并降低风险
数字孪生技术能够模拟和分析国防系统的潜在风险和威胁，帮助工程师提前识别并解决问题。通过实时监测和预警，数字孪生能够显著提升系统的安全性和可靠性，降低事故发生的概率。
4. 提供实时任务全景视图
数字孪生能够整合来自多个来源的数据，为决策者提供实时、全面的任务视图。这有助于指挥官更好地了解战场态势，做出更加明智的决策。
5. 加速新解决方案的开发
数字孪生技术能够缩短产品开发周期，加速新解决方案的测试和验证。通过模拟和仿真，工程师可以在不依赖实际硬件的情况下快速迭代和优化产品，从而更快地推出满足国防需求的新技术。
综上所述，数字孪生在国防工业中发挥着至关重要的作用，它们不仅提升了系统的性能和安全性，还加速了新解决方案的开发和部署，为国防工业的未来发展奠定了坚实的基础。
