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基于数字孪生的应急救援空天地一体智能协同系统

发布时间:2026-04-20

主要完成人:谢盛 所属单位:北京邮电大学

本项目聚焦极端灾害“三断”场景下通信中断、物资断供的双重困境,针对当前卫星通信覆盖未知、链路调度粗放、盲区难以量化的核心痛点,构建基于数字孪生的应急救援空天地一体智能协同系统。系统以数字孪生为核心中枢,搭建物理层、数字孪生层、智能决策层、应用层四层体系架构,通过动态覆盖效能预测、无人机集群智能协同规划、孪生推演的任务动态适配与容错调度三大核心模块,实现卫星与多类型无人机集群的智能协同,打造 “感知-预测-规划-执行-复盘-优化”的全生命周期应急救援闭环。该系统将不可见的卫星信号转化为可视、可测、可推演的数字模型,让应急通信从被动应对升级为主动塑造,为应急、灾害黄金 72 小时救援提供高可靠、精细化的空天地一体通信与物资投送保障,团队依托卫星通信、无人机通信等领域的深厚科研积累与技术成果,为系统落地奠定了坚实的理论与工程基础。

适用范围:

核心技术为数字孪生驱动的空天地一体协同技术,融合动态覆盖效能预测、无人机集群智能协同规划、任务动态适配与容错调度三大算法引擎,构建灾区分级精准保障体系。

本系统核心创新在于将数字孪生技术深度融入应急救援空天地一体协同体系,通过数字孪生与星地覆盖效能的融合应用,把不可见的卫星信号转化为含多参数的可视数字图层并实现覆盖盲区精准预测,破解卫星覆盖盲盒难题;针对不同类型无人机构建差异化任务剖面模型,实现空天地多载体空域与链路资源的精细化协同规划,从源头规避资源冲突与失联风险;构建物理灾区与虚拟孪生模型的实时同步机制,通过孪生推演驱动突发场景下的秒级动态适配与容错调度,让应急任务从固定规划升级为弹性执行;同时打造感知-预测-规划-执行-复盘-优化全生命周期闭环,以任务执行数据反向赋能算法模型迭代,实现救援体系的自学习、自优化,大幅提升系统多场景适配能力。

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