التوائم الرقمية في الفضاء الجوي: دراسة تطبيقات تكنولوجيا التوأم الرقمي على الطائرات بدون طيار والأقمار الصناعية

تزداد شعبية الطائرات بدون طيار (UAV) والأقمار الصناعية في الأعمال والحكومة والتطبيقات العسكرية. لكل منهما حالات استخدام وقيمة فريدة، ولكنهما يتشاركان في عدة حالات استخدام وميزات متداخلة. ومن أبرزها أنهما يُستخدمان للمراقبة، مثل حالة مراقبة المناخ أو المسح ورسم الخرائط. كما تستخدم الأقمار الصناعية في الاتصال والملاحة من خلال بث الإشارات وتمكين التكنولوجيا مثل أنظمة تحديد المواقع العالمية (GPS). وقد تم نشر الطائرات بدون طيار من قبل الجيوش في جميع أنحاء العالم من أجل قدرات الاستطلاع والهجوم. كل منهما نظامات كهربائية ميكانيكية تحتوي على عدة مكونات مهمة تحتاج إلى أن تكون موثوقة وعالية الأداء. تعظيم العائد من القيمة لهذه الأصول قد يعني تحسين أدائها وموثوقيتها أو ديمومتها. إحدى التقنيات الناشئة التي تعد بأن تفعل ذلك هي التوأم الرقمي (DT). تستخدم التوائم الرقمية مزيجًا من النمذجة المتعددة المجالات وجمع البيانات الشامل لتحديث النماذج في الوقت الحقيقي. يمكن استخدام هذا التحديث الفوري لمحاكاة متقدمة، وتحكم محسّن، ومراقبة حالة متقدمة. تُعد التوائم الرقمية منصة مثالية لتطبيقها على الطائرات بدون طيار والأقمار الصناعية لتعظيم قدراتها وقيمها. كما سيتضح في هذا العمل، تم إثبات أن التوائم الرقمية تقدم قيمة في تحسين أداء التحكم، وتتبع الاتجاه والموقع، ومراقبة الحالة، واكتشاف الأخطاء في الطائرات بدون طيار والأقمار الصناعية. تم تقديم ودراسة حالة دراسة وأعمال أولية على جهاز ضبط وضع CubeSat رقمياً لإظهار فوائد المفهوم.