马斯克白菜价星舰升空,虚拟仿真助推星辰大海进入低难度模式
北京时间10月13日晚8时30分许,马斯克旗下SpaceX公司重型运载火箭“星舰”第五次试飞成功,并首次实现“筷子夹火箭”,即以发射塔的机械臂半空中捕获回收助推器。这标志着完全可重复使用的火箭系统目标迈进一个重要里程碑。
过去10亿美元/吨的发射成本而今被打到10万美元/吨的“白菜价”!如此一次性将100多吨物品送入轨道,将大大助推人类实现“火星梦”。马斯克激动地发文称,今天向实现多行星生命(即登陆火星)迈出了一大步。
有着“钢铁侠”之称的马斯克是一个执着于压低成本的科学狂人,其旗下SpaceX的各型火箭/飞船的开发都极为重视成本控制,这其中也得益于数字孪生技术的发展与应用。事实上,这一看似新颖的技术早在上世纪中后期已经初具雏形、进而初露锋芒。
早在90年代之前,休斯公司和劳拉公司的动态模拟器就已经应用于卫星操作训练,并已经具有团队协同功能,90年代的H601模拟器更是实现了姿控、电、热、推进、测控、载荷子系统的硬件在环仿真。
本世纪初的2003年,迈克尔·格里弗斯博士在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上正式提出数字孪生概念。2010年前后,SpaceX曾开发出一套内部使用的发射控制模拟系统,后续又在公开网站上为航天爱好者提供了飞船与国际空间站对接模拟器。
在我国,相关研究虽起步较晚,但也在近年迎头赶上,尤其大型复杂卫星和卫星总体设计方面取得一定成就。国内学者提出了数字孪生五维模型的概念,指出了数字孪生在相关领域的落地应用探索与实施过程中所需突破的关键技术,讨论了建立数字孪生系统标准体系架构等问题。
将数字孪生或虚拟仿真技术,应用于高科技产品开发、高素质人员培训,已经是科技发展的一种趋势。其可以大大降低成本、提升效率,堪称技术进步的力量增倍器,打通新质生产力三要素——人才、教育、科技的良性循环。
作为一家致力于以科技改变教育的公司,恒点也投入大量人力、物力,历时多年开发多项技术、设备、软件,助力各领域教育培训发展。
恒点的XR数字工作站是一种具有高度集成的硬件和软件平台,专门设计用于虚拟互动操作,支持使用普通电脑、扩增现实 (AR) 、虚拟现实(VR)和混合现实(MR)等技术,使用户能够在一个统一的环境中进行虚拟操作训练、数字创作和协作。
其外观像马斯克的产品一样极具未来科技感,采用 “整体设计、模块化配置”原则,允许用户根据需求选择不同组合,广泛适用于实训演练操作、数字融合创新设计、研创开发、理实结合实训室、数字孪生开发实验实训室、思政党建学习、企业XR内容开发等各种实训和办公场景。
通过数字工作站与实物设备连接,可创建数字孪生模型。在数字孪生开发测试中,数字工作站可以通过连接到实物设备,实时获取实际设备的运行数据和状态信息。这些数据可用于构建数字孪生模型,并通过虚拟仿真技术进行测试和验证。
就像SpaceX飞船用JavaScript+触屏系统降低操纵门槛,恒点推出的VRC-Editor虚拟现实内容开发工具,其基于零编程、流程化、模块化的使用理念,有着较低的使用门槛,能够大大缓解当前虚拟仿真课程资源的供需紧张。
这不仅为非编程专业学生学习制作虚拟仿真内容提供了解决方案,也为老师提供了开发虚拟仿真课程的工具。前者不再因为技术门槛而被拒之门外,可以参与到新兴产业的创作之中;后者则可以依据课程实际情况与教学具体需求自行开发资源,减少了对技术人员协助的依赖。
其可以被广泛应用到多个学科的课程设计以及多个领域的产品展示、工程训练、技能培训等,兼容主流硬件设备,能够在多种VR头戴显示设备、PC、手机、平板等设备上进行多人协同交互式操作,为优质虚拟仿真资源的建设与共享提供了低成本、高效率、系统化的解决方案。
恒点还依据教育发展趋势,创新地提出MOOL概念(Massive Open Online Labs大规模在线开放实验室),在重视课程内容的基础上,增加了具有互动性、操作性的实验内容,对慕课即MOOC(Massive Open Online Courses大型开放式网络课程)进行发展。
在恒点与高校共建的虚拟仿真实验平台上,开放、共享的理念得到充分贯彻。学员可以突破时间空间进行碎片化学习,也可以实现与多人协作,提升团队合作能力,这些资源更是对全社会开发,打破了教育资源分布不均的局面,有利于教育公平的实现。
正如马斯克的成功是商业的成功,企业的参与让科技更加低成本、低难度、低门槛,更接地气。校企合作也让虚拟仿真等全新技术的应用更为普及,更好地造福于全民教育事业。随着更多人工智能和自动化技术的加入,未来普通人也可以用最简单的方式操控着一台最复杂和精密的先进设备,这是人类迈向星辰大海的一大步。
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