一、引言
近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實等新技術(shù)的快速發(fā)展和軍事應(yīng)用，現(xiàn)代戰(zhàn)爭形態(tài)正在悄然發(fā)生改變，智能化戰(zhàn)爭已初現(xiàn)端倪。智能化戰(zhàn)爭是人機智能一體的作戰(zhàn)，是從武器平臺、指控體系、作戰(zhàn)終端、戰(zhàn)場地理環(huán)境等全方位、全領(lǐng)域進行升級、換代、重塑的戰(zhàn)爭形態(tài)，呈現(xiàn)出人機協(xié)同、智能主導(dǎo)、云腦作戰(zhàn)、全域?qū)沟奶卣鳌?002年美國密歇根大學(xué)教授Michael Grieves首次提出了數(shù)字孿生的思想，其核心理念和模式迅速成為智能化戰(zhàn)爭的支撐性技術(shù)，并受到各國軍方廣泛重視。美軍最早提出利用數(shù)字孿生技術(shù)，將其用于航空航天飛行器的健康維護與保障,在數(shù)字空間建立真實飛機的模型，并通過傳感器實現(xiàn)與飛機真實狀態(tài)完全同步。每次飛行后，根據(jù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)有情況和過往載荷，及時分析評估是否需要維修，能否承受下次的任務(wù)載荷等[1]。英國宇航系統(tǒng)公司(BAE Systems)公布了用于設(shè)計英國“暴風(fēng)”第六代戰(zhàn)斗機的數(shù)字技術(shù)，正是通過使用計算機模擬數(shù)字孿生模型和三維打印模型的結(jié)合，簡化和加快了戰(zhàn)機的開發(fā)。目前，洛克希德-馬丁公司已經(jīng)為宙斯盾作戰(zhàn)系統(tǒng)開發(fā)了數(shù)字孿生的數(shù)字副本，美國海軍則已經(jīng)開始在艦上虛擬實驗室(VLOS)中使用數(shù)字孿生技術(shù)，并在DDG 94“尼采號”、DDG 82“拉森號”驅(qū)逐艦上進行了演示，以評估在作戰(zhàn)環(huán)境中對抗?jié)撏Ш臀淦鞯膫鞲心芰2]。另外，美軍先后研發(fā)了“智能微塵”“倫巴斯”“沙地直線”“狼群”等一系列傳感網(wǎng)絡(luò)，把指揮控制、預(yù)警偵察、戰(zhàn)備值班、后勤保障等系統(tǒng)資源整合起來，構(gòu)建集中統(tǒng)一的戰(zhàn)場傳感網(wǎng)絡(luò)體系，實現(xiàn)戰(zhàn)場實體基礎(chǔ)設(shè)施與信息基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互融互通的目標(biāo)[3-5]。
目前，數(shù)字孿生技術(shù)的軍事應(yīng)用主要集中在武器裝備智能制造與戰(zhàn)場基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，在戰(zhàn)場地理環(huán)境保障領(lǐng)域尚為空白。因此,加快推進數(shù)字孿生技術(shù)在戰(zhàn)場地理環(huán)境保障領(lǐng)域的應(yīng)用，構(gòu)建數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺，將現(xiàn)實和虛擬空間中的作戰(zhàn)力量、武器裝備、戰(zhàn)場地理環(huán)境有機結(jié)合，實現(xiàn)動態(tài)虛擬的戰(zhàn)場地理環(huán)境，為部隊作戰(zhàn)、演習(xí)、訓(xùn)練提供環(huán)境支撐成為亟待解決的問題。
二、數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境
（一）概念辨析
戰(zhàn)場是軍隊作戰(zhàn)的空間，是敵對雙方的軍事思想、戰(zhàn)略方針、作戰(zhàn)意圖、作戰(zhàn)編成、作戰(zhàn)形式和作戰(zhàn)手段等在一定時間、空間集中表現(xiàn)和較量的場所。戰(zhàn)場是雙方一切作戰(zhàn)行動的客觀基礎(chǔ)和制約因素，也是軍隊和武器裝備的載荷體，分為陸戰(zhàn)場、海戰(zhàn)場、空戰(zhàn)場、太空戰(zhàn)場，以及網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)場、電磁戰(zhàn)場等。環(huán)境是事物存在的外部條件及對事物有影響的各種因素的總和。戰(zhàn)場地理環(huán)境是戰(zhàn)場中圍繞軍事活動主體的所有外部自然條件、社會人文條件和軍事條件的客觀綜合體，它獨立于作戰(zhàn)系統(tǒng)而存在[6]，包括地貌、地質(zhì)、氣象氣候、陸地水文、海洋、植被、土壤土質(zhì)、重力、磁力等自然環(huán)境要素，人口、民族、政治、經(jīng)濟、文化、交通、通信、聚落等人文環(huán)境要素，軍事設(shè)施、國防工程構(gòu)筑、作戰(zhàn)物資儲備等軍事環(huán)境要素[7]。
數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數(shù)據(jù),集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應(yīng)的實體裝備的全生命周期過程，它是現(xiàn)實世界中的物理實體、客觀環(huán)境在計算機虛擬空間中的數(shù)字化“雙胞胎”。數(shù)字孿生技術(shù)的實質(zhì)是通過在虛擬和物理之間建立雙向、連續(xù)的閉環(huán)信息反饋，模擬真實空間的運行效果和發(fā)展方向，可對客觀事物的運行發(fā)展提供持續(xù)的優(yōu)化,具有互操作性、可擴展性、實時性、保真性、閉環(huán)性的特征。
數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境是對真實戰(zhàn)場地理環(huán)境的映射，是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的新型實驗場，是戰(zhàn)場地理環(huán)境數(shù)字化的高級階段，有助于實現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢感知與籌劃能力的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，它實際上描繪了一種綜合運用大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、3R（虛擬現(xiàn)實VR、增強現(xiàn)實AR、混合現(xiàn)實MR）技術(shù)、實景三維建模技術(shù)、感知控制技術(shù)、自然交互技術(shù)于一體的智能化戰(zhàn)場地理環(huán)境。數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境的本質(zhì)是真實戰(zhàn)場地理環(huán)境和虛擬戰(zhàn)場地理環(huán)境之間的信息雙向賦能體系，通過實體模型管理、狀態(tài)精準(zhǔn)感知、信息實時獲取、應(yīng)用建模分析、智能評估決策、動作監(jiān)控執(zhí)行，實現(xiàn)虛擬戰(zhàn)場地理環(huán)境與客觀戰(zhàn)場地理環(huán)境實體、要素之間的映射關(guān)系和實時信息交互渠道，對戰(zhàn)場地理環(huán)境實體及構(gòu)成要素進行模擬、監(jiān)控、診斷、預(yù)測和控制，為指揮員、參謀人員、作戰(zhàn)人員深刻而逼真地認知戰(zhàn)場地理環(huán)境特點、攻防利弊,順利遂行軍事任務(wù)提供作戰(zhàn)保障。
數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境的概念容易同虛擬戰(zhàn)場地理環(huán)境、數(shù)字化戰(zhàn)場地理環(huán)境混淆，其差別主要體現(xiàn)在：①虛擬戰(zhàn)場地理環(huán)境是物理戰(zhàn)場地理環(huán)境在信息空間中的映射，其包括對物理戰(zhàn)場地理環(huán)境全部構(gòu)成要素的物理刻畫和行為表述，是通過戰(zhàn)場地理環(huán)境數(shù)據(jù)進行驅(qū)動的模型，能夠直觀地展現(xiàn)物理戰(zhàn)場地理環(huán)境的狀態(tài)。②數(shù)字化戰(zhàn)場地理環(huán)境是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)在戰(zhàn)場地理環(huán)境中的綜合應(yīng)用，是利用現(xiàn)代地理信息、遙感、全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)對戰(zhàn)場地理環(huán)境信息的集成應(yīng)用，以提高信息化戰(zhàn)場地理環(huán)境保障水平。③數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境是數(shù)字孿生技術(shù)在戰(zhàn)場地理環(huán)境中的應(yīng)用，包含虛擬戰(zhàn)場地理環(huán)境和數(shù)字化戰(zhàn)場地理環(huán)境，其主要是通過物理戰(zhàn)場地理環(huán)境和虛擬戰(zhàn)場地理環(huán)境之間的雙向映射交互，利用數(shù)字孿生數(shù)據(jù)驅(qū)動數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境進行迭代，實現(xiàn)戰(zhàn)場地理環(huán)境的作戰(zhàn)影響效能優(yōu)化。
（二）主要特征
數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境主要有以下四個方面的特征：
一是精準(zhǔn)映射。指通過陸、海、空、天等全域覆蓋的傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對作戰(zhàn)區(qū)域戰(zhàn)場地理環(huán)境全面數(shù)字化建模，對戰(zhàn)場地理環(huán)境要素現(xiàn)實狀態(tài)的充分感知與動態(tài)監(jiān)測，形成虛擬戰(zhàn)場地理環(huán)境在信息維度上對實體戰(zhàn)場地理環(huán)境的精準(zhǔn)信息表達和映射。
二是虛實交互。指虛擬戰(zhàn)場地理環(huán)境實體和物理戰(zhàn)場地理環(huán)境不僅在外形上相似，可以實時反映客觀地理世界的實際運行狀況，更為關(guān)鍵的是物理戰(zhàn)場地理環(huán)境實體和虛擬戰(zhàn)場地理環(huán)境實體的聯(lián)系不是單向和靜態(tài)的，而是交互雙向、動態(tài)實時、貫穿全生命周期的，即虛實融合、虛實協(xié)同成為數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境未來發(fā)展新模式。
三是軟件定義。指數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境針對物理戰(zhàn)場地理環(huán)境建立相對應(yīng)的虛擬模型，并以軟件的方式模擬戰(zhàn)場地理環(huán)境中的實體、關(guān)聯(lián)、行為、現(xiàn)象,通過云端計算、邊緣計算，軟性指引數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境的區(qū)域規(guī)劃、區(qū)位選擇、效能評估等。
四是智能干預(yù)。指通過對數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境區(qū)劃分析、智能設(shè)計、模擬仿真等，盡早發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)場地理環(huán)境對我軍事行動產(chǎn)生的不利影響和潛在危險，進行智能預(yù)警并提供合理可行的對策建議。以未來視角對戰(zhàn)場地理環(huán)境進行智能干預(yù)，進而指引和優(yōu)化戰(zhàn)場地理環(huán)境作戰(zhàn)影響效能，賦予戰(zhàn)場地理環(huán)境“智慧”。
三、數(shù)字孿生技術(shù)在戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺建設(shè)中的應(yīng)用
數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺建設(shè)目標(biāo)是實現(xiàn)戰(zhàn)場地理環(huán)境的“四化建設(shè)”,即戰(zhàn)場地理環(huán)境構(gòu)成要素實體化、戰(zhàn)場地理環(huán)境實體虛擬化，戰(zhàn)場地理環(huán)境實體監(jiān)測實時化、戰(zhàn)場地理環(huán)境保障智能化。戰(zhàn)場地理環(huán)境構(gòu)成要素實體化是將河流、湖泊、橋梁、宗教分布區(qū)、道路、機場等戰(zhàn)場地理環(huán)境構(gòu)成要素作為一個個獨立的實體進行管理，并對每個戰(zhàn)場地理環(huán)境實體進行注冊管理。戰(zhàn)場地理環(huán)境實體虛擬化是指為每一個戰(zhàn)場地理環(huán)境實體在計算機中建立其數(shù)字虛擬鏡像，并構(gòu)造實體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、層級關(guān)系、從屬關(guān)系、協(xié)作關(guān)系。戰(zhàn)場地理環(huán)境實體監(jiān)測實時化是指依托戰(zhàn)場地理環(huán)境信息釆集技術(shù)、通信技術(shù)、軍事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，形成全域泛在、安全高效的戰(zhàn)場地理環(huán)境感知網(wǎng)絡(luò)，實時獲取并動態(tài)傳輸戰(zhàn)場地理環(huán)境狀態(tài)特征、位置形態(tài)、關(guān)聯(lián)目標(biāo)等海量信息。戰(zhàn)場地理環(huán)境保障智能化是指以戰(zhàn)場地理環(huán)境中的行為主體為中心，通過時空大數(shù)據(jù)平臺的全域感知能力，基于資源池的資源（計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、功能、算法和知識等）組織、管理和調(diào)度策略以及時空大數(shù)據(jù)的分析挖掘算法，形成對戰(zhàn)場地理環(huán)境的智慧決策能力和智能服務(wù)水平，實現(xiàn)戰(zhàn)場地理環(huán)境主動式推送保障與半自動、全自動、實時、準(zhǔn)實時決策，推進戰(zhàn)場地理環(huán)境服務(wù)從信息優(yōu)勢向決策優(yōu)勢的轉(zhuǎn)化。
數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺的建設(shè)內(nèi)容主要包括四個部分，分別是“虛擬環(huán)境”“基礎(chǔ)設(shè)施”“應(yīng)用服務(wù)”和“映射通道”。“虛擬環(huán)境”即數(shù)字孿生虛擬地理環(huán)境建設(shè)，實現(xiàn)將不同層級的客觀戰(zhàn)場地理環(huán)境實體映射到虛擬空間。“基礎(chǔ)設(shè)施”是指數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),包括戰(zhàn)場地理信息感知終端、計算資源、存儲資源、信息網(wǎng)絡(luò)等，為數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺提供物理基礎(chǔ)。“應(yīng)用服務(wù)”是指構(gòu)建覆蓋戰(zhàn)場地理環(huán)境保障全流程的數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境應(yīng)用服務(wù)體系，是基于通用時空大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)對虛擬實體和物理實體的資源整合、對作戰(zhàn)決策的智能引導(dǎo)、對戰(zhàn)略支援信息鏈路的迭代優(yōu)化。“映射通道”主要是指由實到虛、由虛到實、虛實聯(lián)動的邏輯映射及自然交互手段，包括眼動追蹤控制、語音指令控制、手勢組合控制等，以達到以指戰(zhàn)員為中心的自適應(yīng)控制交互效果。
按照“以復(fù)用共享為關(guān)鍵，以靈活拓展為核心”的設(shè)計思想，數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺集戰(zhàn)場地理環(huán)境數(shù)據(jù)釆集、治理、呈現(xiàn)、分析、服務(wù)、決策于一體，實現(xiàn)戰(zhàn)場地理環(huán)境基礎(chǔ)平臺和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的遷移集聚。筆者認為數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺可按照縱向分層的思路進行設(shè)計（圖1）。
第一層是感知接入層。主要指通過靜態(tài)建模和動態(tài)感知來獲取數(shù)據(jù)，構(gòu)建一個基本的客觀世界的鏡像模型。感知分為兩大類:第一類是靜態(tài)感知，對戰(zhàn)場地理環(huán)境的靜態(tài)部分進行建模；第二類是動態(tài)感知，通過軍事物聯(lián)網(wǎng)、軍用移動通信網(wǎng)、指揮信息網(wǎng)、情報信息網(wǎng)，全面、及時地實現(xiàn)對客觀戰(zhàn)場地理環(huán)境的狀態(tài)感知。
第二層是集成環(huán)境層。集成環(huán)境層包括多源時空數(shù)據(jù)通用訪問引擎、虛擬對象與實體對象數(shù)據(jù)模型映射服務(wù)、流程化地理空間處理引擎和分布式輕量級應(yīng)用插件開發(fā)框架等。集成環(huán)境層主要解決如下問題：①屏蔽下層的多源異構(gòu)感知數(shù)據(jù)之間的差異，向上層提供統(tǒng)一的感知數(shù)據(jù)訪問接口；②提供基本的戰(zhàn)場地理空間分析模型集合與流程化地理環(huán)境處理框架；③解決數(shù)據(jù)模型映射問題,以屏蔽不同戰(zhàn)場地理空間處理框架的差異性，為上層提供一致的環(huán)境服務(wù)接口。
第三層是仿真呈現(xiàn)層。主要包括虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)、混合現(xiàn)實(MR)、建筑信息模型(BIM),以及眼動、語音、手勢等多通道自然交互集成控制，充分利用虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、混合現(xiàn)實技術(shù)，使參謀和指揮人員產(chǎn)生身臨其境感覺的交互式視景仿真和信息交流，從而實現(xiàn)超越現(xiàn)實的感官體驗，提升數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺應(yīng)用交互體驗感。
第四層是智能決策層。主要通過時空大數(shù)據(jù)挖掘分析和智能化預(yù)測兩方面，為數(shù)字孿生上層應(yīng)用提供技術(shù)支撐的。一方面，要對靜態(tài)和動態(tài)感知數(shù)據(jù)進行深入挖掘，建立更高層的知識模型，即發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律、分布和關(guān)聯(lián)，獲取出更高層語義的知識；另一方面，利用這些知識去做仿真演算，構(gòu)造戰(zhàn)略級、戰(zhàn)役級、戰(zhàn)術(shù)級的軍事地理環(huán)境智能決策模型，從而能夠?qū)娛碌乩憝h(huán)境進行評估、預(yù)測和優(yōu)化。
第五層是平臺層。數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境的核心是決策和控制，平臺層通過聚合智能決策層的模型服務(wù)，可以在多個平行世界中通過推演來驗證策略和決策是否合理，再進一步利用各類智能優(yōu)化技術(shù)，不斷迭代改進策略和決策，最后通過控制系統(tǒng)來實施策略和決策，影響和改變現(xiàn)實戰(zhàn)場地理環(huán)境，為戰(zhàn)略規(guī)劃、戰(zhàn)役指揮和戰(zhàn)術(shù)行動提供支撐。
四、重要作用及意義
（一）推動智能化戰(zhàn)爭形態(tài)演進
數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺瞄準(zhǔn)的是未來智能化戰(zhàn)爭，從一開始就融入了智能化的血液。數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺的構(gòu)建將為未來智能化、無人化作戰(zhàn)力量提供充分的信息支撐，實現(xiàn)“所見即所得”“自主學(xué)習(xí)”的全域戰(zhàn)場地理環(huán)境。構(gòu)建的數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境將充當(dāng)智能化戰(zhàn)爭實驗的可靠依托，開展大量沉浸式作戰(zhàn)模擬訓(xùn)練、智能化地理環(huán)境保障、智能化戰(zhàn)場地理決策；構(gòu)建的戰(zhàn)場地理環(huán)境感知終端、網(wǎng)絡(luò)和云平臺將作為智能作戰(zhàn)體系的空間信息支撐骨干。屆時，無人化智能裝備將常態(tài)化部署至戰(zhàn)場任意區(qū)域，數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺在任何時刻均可提供其需要的戰(zhàn)場地理空間情報信息，并可基于遠程人腦、攣生智腦與無人裝備實體自主智能開展協(xié)同決策，從而開創(chuàng)“人一機一攣生共智”的智能作戰(zhàn)新模式。
（二）促進陸戰(zhàn)場地理環(huán)境體系深度融合
數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺本質(zhì)上是基于復(fù)雜系統(tǒng)思想構(gòu)建起來的軍事地理環(huán)境保障與決策平臺，是在軍事地理環(huán)境數(shù)據(jù)釆集系統(tǒng)、時空大數(shù)據(jù)平臺、空間決策支持系統(tǒng)等基礎(chǔ)上的系統(tǒng)集成與創(chuàng)新。它搭建了一個溝通武器裝備、作戰(zhàn)力量、戰(zhàn)場地理環(huán)境等信息節(jié)點的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，比傳統(tǒng)數(shù)字化、信息化戰(zhàn)場地理建設(shè)更加強調(diào)體系融合。相較于傳統(tǒng)軍事地理保障主要為任務(wù)行動提供單一化的服務(wù)保障，數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺的價值突岀體現(xiàn)在虛實一體、多能一體、云邊一體上，數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境的實現(xiàn)必須要求對現(xiàn)有信息體系進行重新整合和調(diào)整。而這一過程反過來也可促進戰(zhàn)場地理環(huán)境信息體系的迭代升級。另外，數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺從架構(gòu)層面對應(yīng)用服務(wù)軟件、泛在感知硬件和平臺系統(tǒng)等三個方面進行了體系重構(gòu)，提供統(tǒng)一的安全框架、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和一體化應(yīng)用平臺，未來將實現(xiàn)對大數(shù)據(jù)、云計算、量子通信、第五代和第六代通信等前沿技術(shù)的綜合集成，可以有效促進空間信息產(chǎn)業(yè)、先進制造業(yè)的軍民融合協(xié)同發(fā)展。
（三）形成全流程戰(zhàn)場地理環(huán)境保障模式
數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺實現(xiàn)了多源融合空間信息管理，打通了戰(zhàn)場地理環(huán)境保障全流程管理鏈路，實現(xiàn)了在虛擬空間中開展作戰(zhàn)通道分析、攻防要地勘察、作戰(zhàn)方案推演、地域單元作戰(zhàn)影響效能評估等能力。通過提供一個開放式虛擬地理環(huán)境，建立與實兵、實裝、實操和下一場戰(zhàn)爭環(huán)境結(jié)合緊密的、虛擬和現(xiàn)實多維空間平行運轉(zhuǎn)的、近似實戰(zhàn)的數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境和全流程保障模式。
五、結(jié)論
數(shù)字孿生技術(shù)目前尚處在起步階段，若想真正廣泛運用到戰(zhàn)場環(huán)境保障領(lǐng)域，還要突破理念、技術(shù)、規(guī)范、配套等多重難題,但其巨大的科技優(yōu)勢、廣闊的應(yīng)用前景、深厚的發(fā)展?jié)摿?，將是打贏未來戰(zhàn)爭的重要保障。我們應(yīng)果斷抓住機遇，勇敢迎接挑戰(zhàn)，采用科學(xué)的方法和策略推動數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境盡早實現(xiàn)。
一是加強數(shù)字孿生支撐技術(shù)理論研究。加強數(shù)字孿生技術(shù)理論的研究，是推動數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境建設(shè)的基礎(chǔ)性工作，必須堅持以未來戰(zhàn)爭需求為導(dǎo)向，進一步加強戰(zhàn)場實時感知、3R、三維實景建模等數(shù)字孿生支撐技術(shù)的理論研究,并積極做好研究成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
二是構(gòu)建數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺，實現(xiàn)人、裝備、環(huán)境的虛實結(jié)合。構(gòu)建數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺，將現(xiàn)實和虛擬空間中的人、裝備、環(huán)境有機結(jié)合，構(gòu)建動態(tài)虛擬的戰(zhàn)場地理環(huán)境，為部隊遂行戰(zhàn)場勘察、戰(zhàn)略籌劃、戰(zhàn)役指揮、作戰(zhàn)訓(xùn)練提供環(huán)境支撐。
三是建立基于時空大數(shù)據(jù)平臺的戰(zhàn)場地理環(huán)境信息智能、智慧保障能力。首先，通過時空大數(shù)據(jù)平臺的空天地一體化感知功能，獲取傳輸與作戰(zhàn)相關(guān)的各類實時、準(zhǔn)實時戰(zhàn)場地理環(huán)境時空信息；其次，基于網(wǎng)格和彈性云相結(jié)合的平臺體系架構(gòu)，實現(xiàn)從武器平臺、作戰(zhàn)單元和指揮體系之間全面的數(shù)據(jù)共享，達成發(fā)現(xiàn)即打擊的服務(wù)目標(biāo)；最后，利用時空大數(shù)據(jù)平臺的分析挖掘算法、知識服務(wù)和多維可視化表達，實現(xiàn)從信息優(yōu)勢向決策優(yōu)勢的轉(zhuǎn)化。
四是大力塑造基于數(shù)字孿生戰(zhàn)場地理環(huán)境平臺的實景三維模擬訓(xùn)練場。為了讓每名指戰(zhàn)員盡早熟悉和適應(yīng)作戰(zhàn)任務(wù)區(qū)的環(huán)境，應(yīng)根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)的需要，按照實戰(zhàn)化的要求，建設(shè)一個包含近似實景的特大、永久型的作戰(zhàn)模擬環(huán)境；具備構(gòu)建自然地理環(huán)境、人文地理環(huán)境的虛擬鏡像能力；具備對武器系統(tǒng)戰(zhàn)斗效能、戰(zhàn)場地理環(huán)境影響效能評估模擬能力的數(shù)字孿生與實景三維模擬訓(xùn)練場。達到“把大的戰(zhàn)場縮小來訓(xùn)、把遠的戰(zhàn)場拉近來訓(xùn)、讓少數(shù)人變成大多數(shù)人訓(xùn)、把境外戰(zhàn)場放到境內(nèi)來訓(xùn)”的目標(biāo)。
參考文獻
[1]USAF.Global horizons：USAF global science and technology vision：Appendix[R].[S.1.]：[s.n.],2013.
[2]Department of Defense.Digital engineering strategy[EB/OL].[2018-10-03https：//www.action-engineering,com/blog/2018/10/3dcic2018-langmead.
[3]耿建光，姚磊，閆紅軍.數(shù)字孿生概念、模型及其應(yīng)用淺析[J].網(wǎng)信軍民融合，2019,13(2)：60-63.
[4]吳志強.人工智能輔助城市規(guī)劃[J].時代建筑，2018,27(1)：6-11.
[5]莊存波，劉檢華，熊輝，等.產(chǎn)品數(shù)字孿生體的內(nèi)涵、體系結(jié)構(gòu)及其發(fā)展趨勢[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2017,23(4):753-768.
[6]王青山，蔡中祥.戰(zhàn)場地理環(huán)境導(dǎo)論[M].北京：解放軍岀版社，2016.
[7]劉建忠.軍事地理學(xué)概論[M].北京：解放軍出版社，2014.
注：本文收錄于《中國地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2021）》（測繪出版社）
原載于中國地理信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會
