战场态势精准感知：基于数字孪生的军事仿真多模态数据融合实践

数字孪生平台如同一位运筹帷幄的军师，将纷繁复杂的仿真数据转化为直观可视的战场态势，为现代军事演练装上了’可视之眼’。

军事仿真可视化软件 CIMPro孪大师案例

军事仿真：现代战争的虚拟沙盘

军事仿真是利用计算机技术对军事系统、作战环境和作战过程进行模拟与复现的科学方法。它通过建立数学模型和算法，在虚拟环境中重现真实战场的物理特性、行为规律和交互关系，为军事训练、装备测试和作战方案评估提供安全、高效、低成本的实验平台。

轨道设计、碰撞预警仿真软件 STK

现代军事仿真已从早期的简单兵棋推演发展为融合人工智能、大数据、云计算等前沿技术的复杂系统工程。

在军事仿真领域，多款专业软件各具特色：

AFSIM

美国空军开发的仿真框架，擅长复杂系统建模与多域作战仿真；

VR-Forces

分布式虚拟战场环境，支持大规模兵力推演；

TacView

专业的飞行轨迹分析工具，可实时记录和回放空战过程；

被广泛应用于部队虚拟训练；

以高度拟真的海空联合作战模拟著称。

这些工具共同构成了现代军事仿真的技术基石。

仿真与可视化虽紧密关联，但存在本质区别。

军事仿真可视化 CIMPro孪大师

仿真是对现实世界的数学建模，关注系统内部状态变化的精确计算；而可视化是对仿真结果的认知表达，强调信息传递的有效性和用户体验。

简言之，仿真解决’是什么’的问题，可视化解决’怎么看’的问题。一个高性能仿真系统可能输出TB级数据，但若缺乏有效的可视化手段，这些数据就如同锁在保险箱中的情报，难以转化为决策优势。

传统军事仿真产生的大量数据若仅以表格或数字形式呈现，指挥员难以快速把握战场全局。

军事仿真可视化通过图形化、动态化的表达方式，实现了从抽象数据到直观认知的关键跨越。数字孪生技术在这一过程中扮演着’翻译官’角色，将仿真模型输出的多维数据转化为可视元素——兵力部署化为动态图标，电磁环境呈现为色彩图谱，作战进程演绎为时空动画。

军事仿真可视化 CIMPro孪大师

这种转化不是简单的数据映射，而是基于军事认知规律的深度支撑，从传统的静态模拟向动态、交互、智能化的方向发展。

仿真数据到数字孪生软件的技术路径

军事仿真数据向数字孪生环境的转化是一个多层级、多维度的复杂过程，需要经过数据采集、处理、融合与可视化四个关键阶段。

仿真数据到数字孪生软件的技术路径

数据采集层：通过各类传感器（如雷达、卫星、无人机）、仿真系统（如AFSIM、STK）和人工输入等多渠道获取原始数据，涵盖战场环境、兵力部署、装备状态等多维度信息。
数据处理层：对采集的原始数据进行清洗、归一化和结构化处理，包括坐标系统一、时间序列对齐、数据插补等操作，确保不同来源数据的兼容性和一致性。

数据融合层：通过API连接Pi数据库→配置服务器地址、端口及认证信息→映射数据标签（Tag）并设置时间范围→执行查询或写入操作，实现实时/历史数据同步。该过程支持自动化刷新与多源集成。

军事仿真可视化 CIMPro孪大师
可视化层：基于国产自主三维引擎实现战场态势的动态渲染，支持多视角切换、时空缩放和交互式操作，最终形成指挥决策的可视化支撑。

这一技术路径的核心价值在于将离散的仿真数据转化为符合军事认知规律的可视化知识，通过’数据-信息-知识-决策’的递进转化，帮助指挥员快速理解复杂战场态势，实现从’看见’到’看透’的认知跃迁。

数字孪生平台接入仿真数据的三种方法

国产数字孪生开发平台在军事仿真可视化领域展现出强大的技术实力和灵活的适应性，提供了多种仿真数据接入方式，满足不同保密等级、数据格式和实时性要求的应用场景。

军事仿真可视化 CIMPro孪大师

1. 标准接口直接接入

对于符合军事数据标准的仿真系统，CIMPro提供标准化的API接口和协议适配器，可直接接入主流仿真软件如AFSIM、MATLAB等产生的数据流。这种方法具有高效实时的特点，支持以下两种模式：

实时推流模式：仿真系统通过TCP/UDP协议主动向CIMPro推送数据更新，延迟控制在毫秒级，适用于需要实时可视化的作战指挥场景。

请求响应模式：CIMPro按需向仿真系统发起数据请求，适用于对网络带宽敏感或数据更新频率较低的训练评估场景。

该方式的优势在于保持了数据的原始性和时效性，但需要对仿真系统的输出格式有一定了解，建议在系统设计阶段就考虑可视化需求，进行接口预定义。

2. 中间件转换接入

针对专用格式数据，CIMPro提供了Datasmith中间件解决方案，支持将20余种3D模型格式（如Revit、3ds Max、SketchUp等）转换为平台可识别的标准化格式。具体操作流程包括：

在原始建模软件中安装对应版本的Datasmith导出插件

选择需要转换的模型或场景，设置导出参数

将生成的Datasmith文件导入CIMPro，自动保持材质、层级和动画信息

这种方法特别适用于装备数字孪生体的构建，如将复杂武器系统的CAD模型快速转化为可交互的3D可视化模型，保留包括螺丝型号在内的全部细节信息。北京某公司在联合作战态势可视化平台中即采用此方法，实现了海量装备模型的高效迁移。

3. 多源数据融合接入

现代战场环境涉及卫星遥感、高程数据、海洋动力学模型等多源异构数据，CIMPro的海洋模块和战场环境构建器提供了专业的数据融合工具：

地理空间数据：支持OSGB、DGN等格式的直接导入，自动匹配北斗系统的厘米级定位数据，构建高精度战场底图

动态环境数据：通过物理引擎整合海流、浪涌、气象等信息，生成符合实际物理规律的环境特效，如电磁波传播可视化热力图

兵力部署数据：解析XML/JSON格式的作战命令，自动生成部队标号和行动轨迹，支持500+作战单位的同时推演

这种方法的创新性在于实现了静态环境与动态要素的有机统一，如某海军演练中，将卫星地图、实时舰艇位置与模拟的电磁环境叠加显示，极大提升了战场认知的完整性。

电磁频谱仿真可视化 CIMPro孪大师

从诺曼底登陆的手绘沙盘到今天的全息作战地图，可视化技术的跃迁始终与军事变革同频共振。技术演进不应掩盖本质追求——通过最有效的视觉表达，将信息优势转化为决策优势，最终达成’运筹屏幄之中，决胜千里之外’的指挥艺术新境界。

红蓝对抗

可视化仿真构建动态对抗沙盘，通过实时兵力部署热力图、战损统计曲线与三维战场还原，使指挥员直观识别攻防态势。

平行战场

数字孪生技术克隆物理战场，粒子特效模拟核爆冲击波、电磁脉冲衰减半径，为战略威慑提供可视化决策支持。

电子战场

频谱可视化将无形电磁对抗具象化，以彩虹色谱呈现敌方雷达波束覆盖盲区，辅助舰载干扰弹实施精准压制。

海上作战

三维海况仿真融合卫星遥感与AIS数据，台海兵推系统动态标注航母战斗群防空圈、潜艇可疑声纹轨迹。

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