(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211406004.0 (22)申请日 2022.11.10 (71)申请人 西安理工大 学 地址 710000 陕西省西安市碑林区金花 南 路5号 (72)发明人 陈浩　党政　黑新宏　刘一龙　 邱原　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 曹瑞敏 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 数字孪生仿真方法、 系统、 装置及服 务器 (57)摘要 本申请提供一种数字孪生仿真方法、 系统、 装置及服务器， 涉及虚拟仿真技术领域。 该方法 包括： 获取多个试验设备执行预设试验方案产生 的静态数据和动态数据， 静态数据为试验设备的 参数， 动态数据为试验设备运行时生成的数据； 根据静态数据生成各试验设备的数据模型， 数据 模型用于表 示各试验设备的设备参数、 试验设备 所在试验靶场的参数； 根据数据模型， 对各试验 设备进行建模， 得到各试验设备的几何模型； 根 据各几何模 型及对应的动态数据， 生成各试验设 备对应的虚拟孪生场景， 其中， 虚拟孪生场景中 包括各试验设备对应的虚拟设备、 以及对应的动 态数据。 本申请可以针对试验设备构建虚拟孪生 场景， 降低试验成本 。 权利要求书2页 说明书12页 附图5页 CN 115544672 A 2022.12.30 CN 115544672 A 1.一种数字 孪生仿真方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取多个试验设备执行预设试验方案产生的静态数据和动态数据， 所述静态数据为所 述试验设备的参数， 所述动态数据为所述试验设备运行时生成的数据； 根据所述静态数据生成各所述试验设备的数据模型， 所述数据模型用于表示各所述试 验设备的设备参数、 所述试验设备 所在试验 靶场的参数； 根据所述数据模型， 对各 所述试验设备进行建模， 得到各 所述试验设备的几何模型； 根据各所述几何模型及对应的动态数据， 生成各所述试验设备对应的虚拟孪生场景， 其中， 所述虚拟孪生场景中包括各所述试验设备对应的虚拟设备、 以及对应的所述动态数 据。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述获取多个试验设备执行预设试验方案产 生的静态数据和动态数据之前， 所述方法还 包括： 接收试验启动指令和设备组合指令， 所述试验启动指令包括： 所述预设试验方案的标 识， 所述设备组合指 令包括： 多个试验设备的设备标识， 以及所述多个试验设备之间的组合 关系； 根据所述试验启动指令和所述设备组合指令， 生成试验 事件； 触发所述试验事件， 控制所述多个试验设备执行所述预设试验方案， 生成所述静态数 据和所述动态数据。 3.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述数据模型， 对各所述试验设备 进行建模， 得到各 所述试验设备的几何模型， 包括： 根据所述数据模型中所述试验设备的设备参数， 对所述试验设备进行建模， 得到所述 试验设备的立体设备模型； 根据所述数据模型中所述试验设备所在试验靶场的参数， 对所述试验靶场进行建模， 得到所述试验设备所在试验靶场的立体靶场模型， 所述试验设备 的几何模型包括： 所述立 体设备模型和所述 立体靶场模型。 4.如权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述数据模型还用于表示所述试验设备所在 试验靶场的环境 参数， 所述方法还 包括： 根据所述环境参数， 对所述试验靶场的环境进行建模， 得到所述试验设备所在试验靶 场的立体环境模型， 所述试验设备的几何模型包括： 所述立体设备模 型、 所述立体靶场模型 和所述立体环境模型。 5.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据各所述几何模型及对应的动态数 据， 生成各 所述试验设备对应的虚拟孪生场景， 包括： 根据各所述几何模型， 生成各 所述试验设备对应的虚拟设备； 对所述虚拟设备和所述动态数据进行匹配； 对各所述虚拟设备匹配的动态数据进行解析， 得到多个属性的动态子数据； 对所述虚拟设备的多个属性和所述多个属性的动态子数据进行匹配， 生成所述虚拟孪 生场景。 6.一种数字孪生仿真系统， 其特征在于， 所述数字孪生仿真系统包括： 物 理层、 数据层、 虚拟层和实现层； 所述物理层包括多个试验靶场、 属于各所述试验靶场的试验设备以及多种试验方案，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544672 A 2所述试验设备， 用于执行所述试验方案生成静态数据和动态数据， 所述静态数据为所述试 验设备的参数， 所述动态数据为所述试验设备运行时生成的数据； 所述数据层， 用于通过所述物理层获取多个试验设备执行预设试验方案产生的所述静 态数据和所述动态数据， 并将所述试验设备的静态数据和动态数据发送至所述虚拟层； 所述虚拟层， 用于根据所述静态数据生成各所述试验设备的数据模型， 所述数据模型 用于表示各所述试验设备 的设备参数、 所述试验设备所在试验靶场的参数； 还用于根据所 述数据模 型， 利用所述 实现层提供的建模工具， 对 各所述试验设备进 行建模， 得到各所述试 验设备的几何模型； 还用于根据各所述几何模型及对应的动态数据， 生成各所述试验设备 对应的虚拟孪生场景， 其中， 所述虚拟孪生场景中包括各所述试验设备对应的虚拟设备、 以 及对应的所述动态数据。 7.如权利要求6所述的数字孪生仿真系统， 其特征在于， 所述虚拟层包括： 数据解析脚 本、 设备匹配脚本和 属性匹配脚本； 所述数据解析脚本， 用于对从数据层获取的动态数据进行解析， 得到各所述试验设备 对应的动态数据； 所述设备匹配脚本， 用于将解析得到的动态数据与所述试验设备对应的虚拟设备进行 匹配， 将所述试验设备对应的动态数据发送给对应的几何模型； 所述属性匹配脚本， 用于对各所述动态数据进行解析， 将所述虚拟设备的多个属性与 多个属性的动态子数据进行匹配。 8.如权利要求6所述的数字孪生仿真系统， 其特征在于， 所述数字孪生仿真系统还包 括： 服务层； 所述服务层与所述物理层通信， 用于对所述物理层中的试验设备和试验靶场进行管 理； 所述服务层与所述数据层通信， 用于对所述数据层的数据进行分析及管理。 9.一种数字 孪生仿真装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 数据获取模块， 用于获取多个试验设备执行预设试验方案产生的静态数据和动态数 据， 所述静态数据为所述试验设备 的参数， 所述动态数据为所述试验设备运行时生成的数 据； 数据模型生成模块， 用于根据所述静态数据生成各所述试验设备的数据模型， 所述数 据模型用于表示各 所述试验设备的设备参数、 所述试验设备 所在试验 靶场的参数； 几何模型生成模块， 用于根据 所述数据模型， 对各所述试验设备进行建模， 得到各所述 试验设备的几何模型； 虚拟孪生场景生成模块， 用于根据各所述几何模型及对应的动态数据， 生成各所述试 验设备对应的虚拟孪生场景， 其中， 所述虚拟孪生场景中包括各所述试验设备对应的虚拟 设备、 以及对应的所述动态数据。 10.一种服 务器， 其特 征在于， 包括： 收发器、 处 理器和存 储介质； 所述收发器用于 接收和发送数据； 所述存储介质存 储有所述处 理器可执行的程序指令； 所述处理器用于调用存储于所述存储介质中的所述程序指令， 以执行如权利要求1至5 任一所述的数字 孪生仿真方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544672 A 3