[发明专利]一种面向无人系统的数字孪生系统

权利要求书

1.一种面向无人系统的数字孪生系统，其特征在于，包括无人系统物理实体空间、无人系统数字孪生数字空间和无人系统数字孪生平台，其中，

所述无人系统数字孪生数字空间由所述无人系统物理实体空间经所述无人系统数字孪生平台映射而得；

所述无人系统数字孪生数字空间经所述无人系统数字孪生平台可视化所述无人系统在所述无人系统物理实体空间中的当前状态和数据，形成监视场景；

所述无人系统数字孪生数字空间接收来自所述无人系统数字孪生平台对所述无人系统智能化处理的事件通知，用户根据所述事件通知经所述无人系统数字孪生数字空间对所述无人系统发出控制指令，形成控制场景；

所述无人系统数字孪生平台包括数字孪生描述模块和数字孪生智能化模块，其中，

所述数字孪生智能化模块对从所述无人系统物理实体空间中所述无人系统和所述无人系统外部环境获得的数据进行数据融合获得融合数据，所述融合数据应用于所述数字孪生智能化模块对所述无人系统物理实体空间中的所述无人系统的智能化处理，以直接或者间接地控制所述无人系统；

所述数字孪生智能化模块对从所述无人系统物理实体空间中所述无人系统采集的数据进行信息安全验证，并且通过网络自主防御抵御潜在的网络威胁，所述信息安全验证和所述网络自主防御共同组成信息系统网络安全模块；

所述信息安全验证包括数据完整性验证、数据可用性验证和数据机密性验证，所述网络自主防御结合信息系统网络安全漏洞数据库执行网络漏洞评估和网络弹性恢复；

所述信息系统网络安全漏洞数据库存储在云平台；

所述云平台还存储有状态管理数据库、维护历史数据库以及推理机；

所述状态管理数据库存储有所述无人系统数字孪生平台中的所述数字孪生智能化模块获得的历史的所述融合数据；

所述维护历史数据库存储有所述无人系统物理实体空间中的所述无人系统的维护历史信息；

所述推理机利用人工智能算法对所述状态管理数据库和所述维护历史数据库进行分析推理以获得与所述无人系统物理实体空间中的所述无人系统相关的知识库，所述知识库包括分析推理得到的系统知识、系统规则和相关模型算法；

所述数字孪生描述模块根据所述无人系统物理实体空间中所述无人系统和所述无人系统外部环境的所述融合数据创建对应的数字孪生对象，所述数字孪生对象经关联后可视化地展示于所述无人系统数字孪生数字空间；

所述数字孪生智能化模块对所述无人系统物理实体空间中的所述无人系统的智能化处理，包括以下步骤：

步骤一、所述云平台中的所述推理机对所述云平台中的所述状态管理数据库和所述维护历史数据库进行分析推理以获得与所述无人系统相关的知识库；

步骤二、根据所述融合数据和所述知识库进行建模以产生反映所述无人系统当前状态以及可能的预测状态的实时模型；

步骤三、根据所述实时模型的输出，态势感知进行实时决策以决定是否对所述无人系统进行行为控制；

步骤四、根据预设的控制管理机制，向所述无人系统发送控制指令来驱动一个或多个子系统以直接控制所述无人系统，或向所述无人系统数字孪生数字空间推送事件通知以通过与所述用户交互间接控制所述无人系统；

所述无人系统数字孪生数字空间经与用户交互生成关于模拟状态下所述无人系统的模拟传感器数据，所述模拟传感器数据应用于所述无人系统数字孪生平台以对应用于所述无人系统的一个或多个控制策略执行假设分析，形成预测场景。

2.如权利要求1所述的面向无人系统的数字孪生系统，其特征在于，所述无人系统物理实体空间包括无人系统和无人系统外部环境，其中，

所述无人系统使用有线或无线通信方式经网络接口与所述无人系统数字孪生平台进行双向通信，所述无人系统外部环境使用物联网外部接口将数据传输至所述无人系统数字孪生平台；

所述无人系统由多个子系统经总线连接组成，所述无人系统外部环境由多个与所述无人系统的工作环境相关的外部系统组成；

所述无人系统的所述子系统由传感器、驱动器和控制系统组成。