本公开涉及卫星制造，具体涉及一种基于数字孪生技术的卫星柔性智能制造方法和装置。
背景技术：
1、卫星制造是一个复杂的过程，涉及到多种设备、工艺和人员的协同操作。为了提高卫星制造过程的效率和可靠性，数字孪生技术被引入到卫星制造领域。数字孪生是指通过实时感知和处理真实世界的物理对象、系统或过程的数据，并在虚拟环境中进行建模、仿真和分析，从而实现物理和虚拟之间的互动和协同。目前，卫星制造领域存在一些数字孪生技术的应用，但大多数还停留在静态模型的建立和仿真分析阶段。这些方法无法实时采集和处理来自卫星制造现场的动态数据，也无法对制造过程进行实时监控和调控。此外，现有技术还缺乏综合考虑卫星制造过程中的多源异构数据和复杂工况环境的能力。1）现有技术无法实现对卫星制造过程中产品、设备、人员、环境等信息的实时采集和处理，导致制造过程无法得到实时监控和调控。2）现有技术无法将实时感知的动态数据驱动数字孪生模型同步运行，限制了卫星制造过程的实时反馈和优化调整能力。3）现有技术在支撑生产线管控模式、任务协调和调控能力方面仍存在局限，无法满足卫星制造领域的全局管控需求。4）现有技术对于卫星制造设备种类多样化、工况环境复杂多变以及大量多源异构数据并存等特点的处理能力有限，无法实现全息、实时、透明的生产管控。
技术实现思路
1、本公开的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于数字孪生技术的卫星柔性智能制造方法和装置，该基于数字孪生技术的卫星柔性智能制造方法能够实时监控和优化管控卫星柔性生产线，提升卫星制造过程的监控调度能力和生产线的运行效率。
2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于数字孪生技术的卫星柔性智能制造方法，该方法包括：
3、根据目标卫星的基本信息构建目标卫星柔性生产线的静态三维模型；其中，所述基本信息包括生产计划、制造资源、生产工艺和生产现场实物位置信息中的至少之一；
4、提取清洗处理后的目标卫星柔性生产线的实时数据，生成目标卫星柔性生产线的实时有效数据；其中，所述实时数据包括设备状态、工作参数和产品质量中的至少之一；
5、根据所述静态三维模型和实时有效数据创建目标卫星柔性生产线的动态数字孪生模型；
6、根据所述动态数字孪生模型监控目标卫星柔性生产线的实时生产数据。
7、在一个实施例中，所述方法还包括：
8、根据所述动态数字孪生模型和实时生产数据优化资源配置。
9、在一个实施例中，所述根据目标卫星的基本信息构建目标卫星柔性生产线的静态三维模型包括：
10、获取所述目标卫星的基本信息；
11、根据所述基本信息确定目标卫星柔性生产线的各个组成部分和各个组成部分在空间中的位置关系与连接关系；
12、根据所述柔性生产线的各个组成部分和各个组成部分在空间中的位置关系与连接关系创建所述目标卫星柔性生产线的静态三维模型；
13、为所述静态三维模型中的各个组成部分配置属性和参数。
14、在一个实施例中，所述方法还包括：
15、根据预设规则为所述目标卫星柔性生产线的静态三维模型添加目标元素，所述目标元素包括灯光效果、纹理贴图、人员和物料中的至少之一；
16、将所述目标卫星柔性生产线的静态三维模型与目标卫星的实际生产线进行比较，并根据比较结果修正所述目标卫星柔性生产线的静态三维模型。
17、在一个实施例中，所述提取清洗处理后的目标卫星柔性生产线的实时数据，生成目标卫星柔性生产线的实时有效数据包括：
18、采集目标卫星柔性生产线的实时数据；
19、去除所述实时数据中的无效数据和异常数据，并对去除无效数据和异常数据后的所述实时数据进行差值填充和平滑处理，生成实时有效数据；
20、根据预设需求在所述实时有效数据中筛选并提取目标数据，所述目标数据为与目标卫星柔性生产线运行状态相关的数据、设备的工作参数数据、以及产品质量指标数据中的至少之一；
21、根据业务需求和模型建立需要对所述目标数据进行转换、组合和降维处理，生成实时感知数据并存储；
22、根据所述实时感知数据控制目标卫星柔性生产线的运行状态和产品质量。
23、在一个实施例中，所述根据所述静态三维模型和实时有效数据创建目标卫星柔性生产线的动态数字孪生模型包括：
24、将所述实时有效数据与静态三维模型进行整合，以将所述实时有效数据映射到静态三维模型中对应的组件和位置；
25、将所述实时有效数据传输至目标卫星柔性生产线的数字孪生模型，并根据所述实时感有效数据更新所述目标卫星柔性生产线的数字孪生模型中对应组件的状态和位置；
26、根据所述实时有效数据和更新后的数字孪生模型对目标卫星柔性生产线的运行进行仿真；
27、对所述目标卫星柔性生产线的数字孪生模型的实时运行状态和仿真结果进行界面化显示。
28、在一个实施例中，所述根据所述动态数字孪生模型监控目标卫星柔性生产线的实时生产数据包括：
29、采集设备采集所述目标卫星柔性生产线的实时生产数据，并将所述实时生产数据传输至监控系统；
30、监控系统获取采集设备采集的所述目标卫星柔性生产线的实时生产数据，并对所述实时生产数据进行清洗、去噪和归一化处理；
31、将处理后的实时生产数据与数字孪生模型进行关联，以更新实时生产数据，并对所述实时生产数据进行可视化显示和分析；
32、根据显示和分析结果评估目标卫星柔性生产线的运行情况，并根据目标卫星柔性生产线的运行情况确定是否生成报警信息或通知信息。
33、在一个实施例中，所述根据所述动态数字孪生模型和实时生产数据优化资源配置包括：
34、根据所述动态数字孪生模型和实时生产数据对所述目标卫星柔性生产线进行实时分析；
35、根据分析结果和预设算法优化资源配置，并根据优化结果实时调整设备的工作参数和人员配置；
36、根据目标卫星柔性生产线的动态数字孪生模型的预测结果和实时生产数据确定柔性生产线存在的问题并优化。
37、根据本公开实施例的第二方面，提供一种基于数字孪生技术的卫星柔性智能制造装置，该装置包括：
38、构建模块，根据目标卫星的基本信息构建目标卫星柔性生产线的静态三维模型；
39、生成模块，提取清洗处理后的目标卫星柔性生产线的实时数据，生成目标卫星柔性生产线的实时有效数据；
40、创建模块，根据所述静态三维模型和实时有效数据创建目标卫星柔性生产线的动态数字孪生模型；
41、监控模块，根据所述动态数字孪生模型监控目标卫星柔性生产线的实时生产数据。
42、在一个实施例中，所述装置还包括：
43、优化模块，根据所述动态数字孪生模型和实时生产数据优化资源配置。
44、在一个实施例中，所述构建模块包括：
45、获取子模块，获取所述目标卫星的基本信息，所述基本信息包括生产计划、制造资源、生产工艺和生产现场实物位置信息中的至少之一；
46、第一确定子模块，根据所述基本信息确定目标卫星柔性生产线的各个组成部分和各个组成部分在空间中的位置关系与连接关系；
47、构建子模块，根据所述柔性生产线的各个组成部分和各个组成部分在空间中的位置关系与连接关系创建所述目标卫星柔性生产线的静态三维模型；
48、配置子模块，为所述静态三维模型中的各个组成部分配置属性和参数。
49、在一个实施例中，所述构建模块包括：
50、添加子模块，根据预设规则为所述目标卫星柔性生产线的静态三维模型添加目标元素，所述目标元素包括灯光效果、纹理贴图、人员和物料中的至少之一；
51、修正子模块，将所述目标卫星柔性生产线的静态三维模型与目标卫星的实际生产线进行比较，并根据比较结果修正所述目标卫星柔性生产线的静态三维模型。
52、在一个实施例中，所述生成模块包括：
53、采集子模块，采集目标卫星柔性生产线的实时数据，所述实时数据包括设备状态、工作参数和产品质量中的至少之一；
54、生成子模块，去除所述实时数据中的无效数据和异常数据，并对去除无效数据和异常数据后的所述实时数据进行差值填充和平滑处理，生成实时有效数据；
55、筛选子模块，根据预设需求在所述实时有效数据中筛选并提取目标数据，所述目标数据为与目标卫星柔性生产线运行状态相关的数据、设备的工作参数数据、以及产品质量指标数据中的至少之一；
56、处理子模块，根据业务需求和模型建立需要对所述目标数据进行转换、组合和降维处理，生成实时感知数据并存储；
57、控制子模块，根据所述实时感知数据控制目标卫星柔性生产线的运行状态和产品质量。
58、在一个实施例中，所述创建模块包括：
59、整合子模块，将所述实时有效数据与静态三维模型进行整合，以将所述实时有效数据映射到静态三维模型中对应的组件和位置；
60、更新子模块，将所述实时有效数据传输至目标卫星柔性生产线的数字孪生模型，并根据所述实时感有效数据更新所述目标卫星柔性生产线的数字孪生模型中对应组件的状态和位置；
61、仿真子模块，根据所述实时有效数据和更新后的数字孪生模型对目标卫星柔性生产线的运行进行仿真；
62、显示子模块，对所述目标卫星柔性生产线的数字孪生模型的实时运行状态和仿真结果进行界面化显示。
63、在一个实施例中，所述监控模块包括：
64、传输子模块，采集设备采集所述目标卫星柔性生产线的实时生产数据，并将所述实时生产数据传输至监控系统；
65、监控子模块，监控系统获取采集设备采集的所述目标卫星柔性生产线的实时生产数据，并对所述实时生产数据进行清洗、去噪和归一化处理；
66、关联子模块，将处理后的实时生产数据与数字孪生模型进行关联，以更新实时生产数据，并对所述实时生产数据进行可视化显示和分析；
67、评估子模块，根据显示和分析结果评估目标卫星柔性生产线的运行情况，并根据目标卫星柔性生产线的运行情况确定是否生成报警信息或通知信息。
68、在一个实施例中，所述优化模块包括：
69、分析子模块，根据所述动态数字孪生模型和实时生产数据对所述目标卫星柔性生产线进行实时分析；
70、优化子模块，根据分析结果和预设算法优化资源配置，并根据优化结果实时调整设备的工作参数和人员配置；
71、第二确定子模块，根据目标卫星柔性生产线的动态数字孪生模型的预测结果和实时生产数据确定柔性生产线存在的问题并优化。
72、本公开提供的一种基于数字孪生技术的卫星柔性智能制造方法，具有如下技术效果：
73、1.实时感知和处理：本公开通过数字孪生技术对卫星柔性生产线上的产品、设备、人员和环境等信息进行实时采集和处理，实现了对生产线的实时感知和动态数据驱动的运行模式。相比传统的基于现场巡查的局部管控，本公开能够实时获取生产线各个环节的状态信息，并进行实时调控和优化，从而能够提升制造过程的监控和调度能力；2.动态镜像映射：本公开基于数字孪生模型，实现了卫星柔性生产线物理生产线和虚拟生产线之间的动态映射；通过三维多层次信息展示和状态评估，能够直观地呈现生产线的运行状态和效果，并进行实时分析和评估。相比传统的单点任务协调和局部管控，本公开支持全局直观调控，提升了管控模式的全局性和直观性。3.提升了生产管控能力：本公开利用数字孪生技术构建了实时感知信息的卫星柔性生产线模型，能够提取经过清洗处理的实时感知数据，并进行三维多层次信息展示、状态评估和预测等功能；通过对生产线运行状态的分析和评估，可以优化资源配置，提升管控能力、运行效率和可靠性。
74、综上所述，相比现有技术，本公开提供的基于数字孪生技术的卫星柔性智能制造方法具有实时感知和处理、动态镜像映射和提升生产管控能力等优势，能够有效支撑卫星柔性生产线的运行和管理。
1.一种基于数字孪生技术的卫星柔性智能制造方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据目标卫星的基本信息构建目标卫星柔性生产线的静态三维模型包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述提取清洗处理后的目标卫星柔性生产线的实时数据，生成目标卫星柔性生产线的实时有效数据包括：
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述静态三维模型和实时有效数据创建目标卫星柔性生产线的动态数字孪生模型包括：
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述动态数字孪生模型监控目标卫星柔性生产线的实时生产数据包括：
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述动态数字孪生模型和实时生产数据优化资源配置包括：
9.一种基于数字孪生技术的卫星柔性智能制造装置，其特征在于，所述装置包括：
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
