[发明专利]一种面向无人系统的数字孪生系统

说明书

本发明公开了一种面向无人系统的数字孪生系统，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。该数字孪生系统架构为无人系统的监视、控制和预测等提供支持。

技术领域

本发明智能装备技术和人工智能领域，尤其涉及一种面向无人系统的数字孪生系统。

背景技术

以无人机、无人地面车辆、无人水面艇和无人潜航器为代表的无人系统能广泛替代人类于各种环境下独立完成布置的任务，而不需要或者需要极少操控人员的控制，大大提高人类的感知范围，扩充人类的行为能力。目前在很多国家都备受政府与企业的关注，越来越多的机构参与进了无人系统的研发与发展工作。数字孪生是实现数字化、智能化、服务化等先进理念的重要使能技术。

利用数字孪生技术面向无人系统物理实体和逻辑对象建立机理模型或数据驱动模型，形成无人系统物理空间在赛博空间的虚实交互、动态监测、辅助决策和持续优化，将有益于发展自主智能无人系统创新性理论体系架构，提升无人系统综合利用水平和国家装备智能化水平。但目前还未有一种面向无人系统的数字孪生系统。

因此，本领域的技术人员致力于开发面向无人系统的数字孪生系统。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是一种面向无人系统的数字孪生系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种面向无人系统的数字孪生系统，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，所述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。

进一步的，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。

进一步的，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。