美国完成UUV数字孪生原型海上试验

UUV数字孪生体旨在帮助使用者克服水下通信的难题，并帮助操作者和自主系统做出更好的决策。

作为“小企业创新研究项目”（Small Business Innovation Research，SBIR）第二阶段合同的一部分，Integer Technologies公司与美国国防高级研究计划局（DARPA）一道完成了“在自主水下作战中定义和利用数字孪生体”（Defining and Leveraging Digital Twins in Autonomous Undersea Operations，DELTA）的海上试验。

Integer公司和其在伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的分包商以及Rite-Solutions公司一直在研究UUV任务中数字孪生的实施情况。该团队将数字孪生架构、软件和通信系统集成到REMUS 100航行器上，并进行了海试。

SBIR第二阶段项目旨在定义和演示验证单个UUV以及多UUV任务的数字孪生使用情况，目的是帮助使用者克服水下通信和UUV任务中断的难题。已开发的“可运行的”数字孪生体是物理事物，也是一个过程或系统的数字模型，数字孪生体使用历史任务数据日志、传感器数据和“边缘”超实时仿真来为使用者做决策时提供信息，从而产生更好的任务效果。

Integer公司过去在其签订的海洋空间的主要合同中取得了成功，并利用其专业知识来试验将数字孪生体转换到水下环境的可行性，目前这一领域尚未得到深入探索。

Integer公司的研究项目包括开发和执行一种分离的航行器上/舷外（onboard/offboard）数字孪生原型架构（architecture）的水中试验。该架构能够预测任务成功的可能性，并根据环境和UUV子系统的过去、现在和预期状态，向作战指挥官实时提供可实现的替代任务。

尽管向任务指挥官提供来自海底资产的实时任务性能数据仍具有挑战性，但 Integer 的数字孪生架构有可能大幅降低通信带宽要求，并提高向操作员显示的系统健康状况和任务性能数据的准确性。计划在 2023 年开展进一步的演示活动。

Integer Technologies公司首席运营官Josh Knight博士指出“观察海底资产并与之通信具有挑战性，因此预测任务中可能发生的事情非常重要，但也很难做到准确无误。我们正在开发各种尺度级别的UUVs数字孪生体，以克服数据的稀疏性、模拟任务、并在出现问题之前调整任务计划。”

来源：whitehead 水下无人系统前沿科技