Page 99 - 通信技术分析及发展研究

第四章 基于数字孪生体系的 5G 通信信号仿真应用分析

表 4-1 数字孪生的定义

时间 提出者 阶段 定义
孪生体是一个由数据、模型和分析工具构成的集成系统。
美国空军研 “孪生”名 该系统不仅可以在整个生命周期内表达飞机机身，并可
2009
究实验室 词首次出现 以依据非确定信息对整个机队和单架机身进行决策，包
括当前诊断和未来预测
“数字孪生” 数字孪生体是一个集成了多物理场、多尺度和概率仿真
2010 NASA 概念首次 的数字飞行器（或系统），它可以通过逼真物理模型、
提出 实时传感器和服役历史来反映真实飞行器的实际状况
“数字孪生 智慧城市数字孪生体是一个智能的、支持物联网、数据
佐治亚理工
2017 城市”首次 丰富的城市虚拟平台，可用于复制和模拟真实城市中发
大学
提出 生的变化，以提升城市的弹复性、可持续发展和宜居性
数字孪生体是现实事物或过程具有特定目的的数字化表
标准化组织
2019 ISO 达，并通过适当频率的同步使物理实例与数字实例之间
开展研究
趋向一致
中国电子信 国内组织 数字孪生是综合运用感知、计算、建模等信息技术，通
2019 息产业发展 发展研究 过软件定义，对物理空间进行描述、诊断、预测、决策，
研究院 进而实现物理空间与赛博空间的交互映射

（二）数字孪生的特征
数字孪生具备以下几个典型特征。
1. 数化保真
“数化”指数字孪生体是对物理实体进行数字化而构建的模型。“保真”指

数字孪生体需要具备与物理实体高度的接近性，即物理实体的各项指标能够真实
地呈现在数字孪生体中，而数字孪生体的变化也能够真实反映物理实体的变化。
2. 实时交互
“实时”指数字孪生体所处状态是物理实体状态的实时虚拟映射。“交互”

指在实时性的前提下，数字孪生体与物理实体之间存在数据及指令相互流动的
管道。
3. 先知先觉
“先知”指在根据物理实体的各项真实数据，通过数字孪生体进行仿真，实

现对物理实体未来状态的预测，预先知晓未来状态能够辅助用户作出更合理的决
策。“先觉”指根据物理实体的实时运行状态，通过数字孪生体进行监测，实现
对系统不稳定状态的预测，预先觉察即将可能发生的不稳定状态，使用户更从容

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