高逼真多物理场山地与地下空间复杂场景数字孪生技术

本发明公开了一种数字孪生模型多时空尺度融合方法和系统，包括：步骤(1)、进行数字孪生模型空间尺度融合，针对构成装备模型的各异构子模型进行融合；步骤(2)、进行数字孪生模型时间尺度融合，针对构成装备模型的在时间尺度上因磨损、应力、老化导致的外形、功能变化的子模型进行融合；对每个模型设计空间属性接口，该接口定义了模型在父模型中的空间坐标区间；对不同格式的模型，首先以目标格式为参照进行格式转换，其次对转换后的模型添加空间属性接口；时间尺度融合主要对模型添加时间属性接口，基于事先输入的装备机理公式完成磨损、应力、老化等计算，并根据运转时间动态完成其实时数字孪生模型的组装融合。

本发明涉及一种复杂系统级数字孪生运行虚实一致性判定与交互方法，包括以下步骤：描述复杂系统实体各项特征属性，基于虚拟空间四维模型，进行物理空间表征；面向虚实空间运行交互过程，提出虚拟空间和物理空间一致性判定方法；建立虚拟空间和物理空间在时域中的运行与交互机制，实现复杂系统级数字孪生应用。本发明有效描述了复杂系统物理空间与虚拟空间内的子空间，提出了基于动态运行的虚实一致性判定方法，并提出了虚实子空间之间的具体运行及其交互方法，为复杂系统运行过程的表征、分析与优化决策等提供依据，有利于提高复杂系统数字孪生体的精度，保障虚实空间的一致性、实时性，使复杂系统数字孪生体与现实联动一致，实现双向交互。

本发明涉及一种基于数据空间的复杂系统级数字孪生构建方法，包括：构建复杂系统级数字孪生的模型空间、复杂系统级数字孪生的数据空间；定义保障要素、要素类群、作业群组对应的网络节点、群落和路径图及其在保障过程中的时间和空间状态，构建复杂系统级数字孪生的状态空间；基于保障要素负载及作业流程执行、业务映射响应，构建复杂系统级数字孪生的行为空间，最终构建复杂系统级数字孪生的四维映射模型。本发明有效描述并关联复杂系统中各个构成元素的模型、数据、状态与行为，为复杂系统及其运行过程的表征、分析与优化决策等提供依据，有利于提高复杂系统运行效率和调控能力，使舰面保障系统数字孪生与现实舰面保障系统精准同步运行。