北约《致力于解决国防数字孪生互操作性问题》

数字孪生系统--物理系统的连接数字表示--正在迅速成为提高国防企业能力的工具，用于终身平台开发和支持、概念开发和实验，以及当代复杂、多域和多国环境中的作战活动。在北约环境中，盟国之间相互协作，致力于充分发挥数字孪生系统的潜力，须确保模型和模拟环境的互操作性，并确保对数字孪生系统摄取和生成的数据进行一致和连贯的分析。在军事领域，模拟互操作性标准的问题历来得到解决，主要用于培训应用。

图 2 给出了一个图解概念：有一个真实的实体资产，在本例中是一架直升机，同时还有一个虚拟的代表或孪生体，作为直升机内部系统的模型而存在。虚拟孪生系统和实体孪生系统每隔一段时间交换一次数据，以便做出有用的决策。

数字孪生需要具有互操作性

在互联网上快速搜索 "数字孪生"，就能看到许多案例研究，提供了一系列极好的使用案例。在北约范围内（甚至在各国独立运作的情况下），必须重申的是，单个平台（如舰船、飞机和装甲战车）及其单独采购的子系统（如导弹和雷达）并非独立运作。它们是在互操作性越来越强的多域一体化作战概念[3]（图 3）下，作为系统方法的一部分，相互组合发挥作用。这适用于设计概念的早期阶段，从测试和评估到现役运行，直至报废。

例如，导弹制造商和运载导弹的飞机制造商可能都有一个 "数字孪生"。导弹的性能可能会受到运载飞机的影响，反之亦然。在虚拟域中，在合成靶场上对模拟对手而不是在实战环境中对组合系统进行测试，将在开发过程中产生巨大的成本效益和其他操作效益。这就需要 "数字孪生 "系统相互通信，因此，在数字测试场活动中，可以对不同的系统进行测试，这将包括多个相互连接的 "数字孪生 "系统（靶场 "数字孪生 "和平台 "数字孪生"），这些 "数字孪生 "系统将相互交换数据。简化视图如图 4 所示。

图 4：简化的测试靶场/平台数字孪生连接。

此外，当实战系统在现实世界中进行测试时，能够将其生成的传感器数据传回 "数字孪生 "系统也同样重要。北约和伙伴国内部的设备通用性错综复杂，这意味着需要确保 "数字孪生 "及其产生和消耗的数据具有互操作性。对互操作性的需求不仅存在于军事领域，还需要将军事系统与在关键国家基础设施（如电力和交通）以及 "智能城市 "和类似倡议等更多地方环境中运行的数字孪生系统连接起来。

北约研究活动

MSG-205 是一个为期 3 年的研究任务组（RTG），于 2022 年 10 月启动。该小组由英国和意大利牵头，另有多个国家加入，包括德国、法国、意大利、荷兰、西班牙、土耳其、英国和美国，以及盟军指挥转型（ACT）。

该小组正在研究各种课题，包括

为北约活动定义什么是数字孪生，为北约术语数据库提供术语；最好是重复使用现有的定义，而不是创建新的定义；
研究在北约范围内使用数字孪生的互操作性方面的问题，找出技术和标准化方面的差距；
评估用于构建和运行 "数字孪生 "的各种现有模拟标准，研究各种标准化组织的现有标准能否填补这些空白，如果不能，可能需要进行哪些开发（技术、标准）；
评估政府、北约和商业界现有的 "数字孪生 "产品和服务，以帮助制定弥补差距的解决方案；
在这些调查的基础上，开发潜在的实验性解决方案和多国技术概念演示器；
评估可能影响数字孪生系统的北约现行法规，为在北约范围内实施数字孪生系统制定一套指导方针/最佳做法：并与北约机构、标准和其他组织合作，完善和颁布指导方针/最佳做法；
与适当的北约利益攸关方和最终用户合作，编写一份最终报告，介绍团队的工作、成就和一系列建议。