基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法技术

本发明专利技术提供基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法，本发明专利技术涉及相空间数据处理技术领域，所述处理方法包括如下步骤：步骤S10，建立基础相空间模型，将待模拟的数据组进行基础单位相空间数据的划分，并获取每个基础单位相空间数据的相空间参数，其中相空间参数包括动量参数和空间参数；步骤S20，获取待模拟的基础单位相空间数据的最大空间参数范围，并设定为基础相空间范围；本发明专利技术通过有效地对相空间数据进行规模化的切换处理，并且能够提高切换后的数据进行局部重构的效率，以解决现有的相空间数据在场景切换以及重构方面存在处理方式单一、处理效果和效率较低的问题。处理效果和效率较低的问题。处理效果和效率较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法


[0001]本专利技术涉及相空间数据处理
，尤其涉及基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法。

技术介绍

[0002]相空间在数学与物理学中，是一个用以表示出一系统所有可能状态的空间；系统每个可能的状态都有一相对应的相空间的点；相空间是一个六维假想空间，其中动量和空间各占三维。每个相格投影到px
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x平面上后面积总是h。尽管相格的形状图可能十分任意，但我们可以把它们想象为方的或长方的。数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
[0003]现有的技术中，在对相空间的数据进行处理的过程中，由于相空间中的数据量较大，每个数据包含的维度数据较多，在进行数字孪生的场景切换时很难根据场景的规模进行切换处理，并且在进行数据模拟处理的过程中通常都是将单个数据自行设定参数进行模拟，尤其是当模拟空间中存在变量数据时，这种单一的处理方式会使得重新设定后的数据从整体上来说会存在失真的问题，不能很好地还原变量数据对原始数据带来的变化效果，因此缺少一种针对相空间数据在场景切换时能够有效进行数据重构的处理方法。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法，通过有效地对相空间数据进行规模化的切换处理，能够提高切换后的数据进行局部重构的效率，以解决现有的相空间数据在场景切换以及重构方面存在处理方式单一、处理效果和效率较低的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：本专利技术提供基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法，所述处理方法包括如下步骤：步骤S10，建立基础相空间模型，将待模拟的数据组进行基础单位相空间数据的划分，并获取每个基础单位相空间数据的相空间参数，其中相空间参数包括动量参数和空间参数；步骤S20，获取待模拟的基础单位相空间数据的最大空间参数范围，并设定为基础相空间范围；再获取数字孪生相空间模型的最大空间参数范围，并设定为孪生相空间范围；根据孪生相空间范围对基础相空间范围进行缩放，得到孪生相空间数据，并得到缩放后的孪生相空间数据的动量模拟参数和空间模拟参数；步骤S30，对数字孪生相空间模型的冲击变量数据进行相空间参数的获取，并基于冲击变量数据设定冲击区域，再将冲击区域内的孪生相空间数据根据冲击变量数据进行参数的重新设定；步骤S40，根据重新设定后的冲击参数对数字孪生相空间内的数据进行重新构建。
[0006]进一步地，所述步骤S10还包括如下步骤：步骤S101，设定基础空间模型的X轴、Y轴以及Z轴，并设定X轴、Y轴以及Z轴的划分单位，再设定动量参数的划分单位，将X轴、Y轴以及Z轴的划分单位的数值与动量参数的划分单位的数值进行对应；步骤S102，对基础单位相空间数据设定基础起点和基础终点，获取若干基础单位相空间数据的基础起点的空间参数，分别为，其中，Xjq1至Xjqi分别为若干基础单位相空间数据的基础起点的X轴坐标，Yjq1至Yjqi分别为若干基础单位相空间数据的基础起点的Y轴坐标，Zjq1至Zjqi分别为若干基础单位相空间数据的基础起点的Z轴坐标，i代表若干基础单位相空间数据的数量；再获取若干基础单位相空间数据的基础终点的空间参数，分别为，其中，Xjz1至Xjzi分别为若干基础单位相空间数据的基础终点的X轴坐标，Yjz1至Yjzi分别为若干基础单位相空间数据的基础终点的Y轴坐标，Zjz1至Zjzi分别为若干基础单位相空间数据的基础终点的Z轴坐标；步骤S103，将基础单位相空间数据设定基础起点和基础终点进行连线获取基础单位相空间数据的移动路线，将移动路线进行标记；步骤S104，根据标记后的移动路线对应存储其动量参数，其中动量参数包括该基础单位相空间数据的移动速度。
[0007]进一步地，所述步骤S20包括如下步骤：步骤S201，获取基础相空间模型中的若干基础单位相空间数据的X轴坐标的最大值、Y轴坐标的最大值以及Z轴坐标的最大值，将若干基础单位相空间数据的X轴坐标的最大值、Y轴坐标的最大值以及Z轴坐标的最大值所围成的空间范围设定为基础相空间范围；步骤S202，再获取数字孪生相空间模型的X轴坐标的最大值、Y轴坐标的最大值以及Z轴坐标的最大值，并将数字孪生相空间模型的X轴坐标的最大值、Y轴坐标的最大值以及Z轴坐标的最大值所围成的空间范围设定为孪生相空间范围；步骤S203，将基础相空间范围的X轴距离减去孪生空间范围的X轴距离，得到X轴缩放差值；将基础相空间范围的Y轴距离减去孪生空间范围的Y轴距离，得到Y轴缩放差值；将基础相空间范围的Z轴距离减去孪生空间范围的Z轴距离，得到Z轴缩放差值；步骤S204，获取X轴缩放差值、Y轴缩放差值以及Z轴缩放差值中的最大值，并设定为缩放最大值；再将缩放最大值所对应的孪生空间范围的轴设定为缩放参照轴，获取缩放参照轴的距离，并设定为缩放参照距离；将缩放最大值和缩放参照距离代入到空间缩放比例公式中求得孪生模拟空间缩放比例，将缩放最大值和缩放参照距离代入到动量缩放比例公式中求得孪生模拟动量缩放比例；步骤S205，根据基础单位相空间数据的基础起点和基础终点的坐标分别与孪生模拟空间缩放比例相乘得到缩放后的孪生相空间数据的基础起点和基础终点的坐标，并将缩放后的基础起点和基础终点设定为基础缩放起点和基础缩放终点；步骤S206，再根据将基础缩放起点和基础缩放终点进行连线获取缩放移动路线，将缩放移动路线进行标记；将移动速度与孪生模拟动量缩放比例进行相乘得到缩放移动速度，并根据缩放移动路线的标记对应存储缩放移动速度。
[0008]进一步地，所述空间缩放比例公式配置为：；其中，Bkm为孪生模拟空间缩放比例，Ssc为缩放参照距离，Psd为缩放最大值，a1为空间缩放校正比例，a1的取值范围为0.5
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1之间；所述动量缩放比例公式配置为：；Bdm为孪生模拟动量缩放比例，a2为动量缩放校正比例，a2的取值范围在0.2
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1之间。
[0009]进一步地，所述步骤S30还包括如下步骤：步骤S301，获取冲击变量数据的动量参数和空间参数，通过冲击变量数据的动量参数和空间参数得到冲击变量数据的移动距离和移动速度，并分别设定为冲击移动距离和冲击移动速度；步骤S302，获取冲击变量数据的基础起点和基础终点，并分别设定为基础冲击起点和基础冲击终点；步骤S303，将基础冲击起点和基础冲击终点进行连线获得移动冲击路线，以移动冲击路线设置冲击分隔面，冲击分隔面与移动冲击路线相垂直；将冲击分隔面的两侧分别设定为冲击补充区域和冲击抵消区域，并将冲击分隔面、冲击补充区域以及冲击抵消区域组成的空间设定为冲击参照空间；其中冲击补充区域位于冲击分隔面靠近移动冲击路线的移动方向的一侧，冲击抵消区域位于移动冲击路线的移动方向的反方向一侧；将移动冲击路线与冲击分隔面相交的点设定为冲击空间中点；步骤S304，以移动冲击路线为冲击中心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法，其特征在于，所述处理方法包括如下步骤：步骤S10，建立基础相空间模型，将待模拟的数据组进行基础单位相空间数据的划分，并获取每个基础单位相空间数据的相空间参数，其中相空间参数包括动量参数和空间参数；步骤S20，获取待模拟的基础单位相空间数据的最大空间参数范围，并设定为基础相空间范围；再获取数字孪生相空间模型的最大空间参数范围，并设定为孪生相空间范围；根据孪生相空间范围对基础相空间范围进行缩放，得到孪生相空间数据，并得到缩放后的孪生相空间数据的动量模拟参数和空间模拟参数；步骤S30，对数字孪生相空间模型的冲击变量数据进行相空间参数的获取，并基于冲击变量数据设定冲击区域，再将冲击区域内的孪生相空间数据根据冲击变量数据进行参数的重新设定；步骤S40，根据重新设定后的冲击参数对数字孪生相空间内的数据进行重新构建。2.根据权利要求1所述的基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法，其特征在于，所述步骤S10还包括如下步骤：步骤S101，设定基础空间模型的X轴、Y轴以及Z轴，并设定X轴、Y轴以及Z轴的划分单位，再设定动量参数的划分单位，将X轴、Y轴以及Z轴的划分单位的数值与动量参数的划分单位的数值进行对应；步骤S102，对基础单位相空间数据设定基础起点和基础终点，获取若干基础单位相空间数据的基础起点的空间参数，分别为，其中，Xjq1至Xjqi分别为若干基础单位相空间数据的基础起点的X轴坐标，Yjq1至Yjqi分别为若干基础单位相空间数据的基础起点的Y轴坐标，Zjq1至Zjqi分别为若干基础单位相空间数据的基础起点的Z轴坐标，i代表若干基础单位相空间数据的数量；再获取若干基础单位相空间数据的基础终点的空间参数，分别为，其中，Xjz1至Xjzi分别为若干基础单位相空间数据的基础终点的X轴坐标，Yjz1至Yjzi分别为若干基础单位相空间数据的基础终点的Y轴坐标，Zjz1至Zjzi分别为若干基础单位相空间数据的基础终点的Z轴坐标；步骤S103，将基础单位相空间数据设定基础起点和基础终点进行连线获取基础单位相空间数据的移动路线，将移动路线进行标记；步骤S104，根据标记后的移动路线对应存储其动量参数，其中动量参数包括该基础单位相空间数据的移动速度。3.根据权利要求2所述的基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法，其特征在于，所述步骤S20包括如下步骤：步骤S201，获取基础相空间模型中的若干基础单位相空间数据的X轴坐标的最大值、Y轴坐标的最大值以及Z轴坐标的最大值，将若干基础单位相空间数据的X轴坐标的最大值、Y轴坐标的最大值以及Z轴坐标的最大值所围成的空间范围设定为基础相空间范围；步骤S202，再获取数字孪生相空间模型的X轴坐标的最大值、Y轴坐标的最大值以及Z轴坐标的最大值，并将数字孪生相空间模型的X轴坐标的最大值、Y轴坐标的最大值以及Z轴坐
标的最大值所围成的空间范围设定为孪生相空间范围；步骤S203，将基础相空间范围的X轴距离减去孪生空间范围的X轴距离，得到X轴缩放差值；将基础相空间范围的Y轴距离减去孪生空间范围的Y轴距离，得到Y轴缩放差值；将基础相空间范围的Z轴距离减去孪生空间范围的Z轴距离，得到Z轴缩放差值；步骤S204，获取X轴缩放差值、Y轴缩放差值以及Z轴缩放差值中的最大值，并设定为缩放最大值；再将缩放最大值所对应的孪生空间范围的轴设定为缩放参照轴，获取缩放参照轴的距离，并设定为缩放参照距离；将缩放最大值和缩放参照距离代入到空间缩放比例公式中求得孪生模拟空间缩放比例，将缩放最大值和缩放参照距离代入到动量缩放比例公式中求得孪生模拟动量缩放比例；步骤S205，根据基础单位相空间数据的基础起点和基础终点的坐标分别与孪生模拟空间缩放比例相乘得到缩放后的孪生相空间数据的基础起点和基础终点的坐标，并将缩放后的基础起点和基础终点设定为基础缩放起点和基础缩放终点；步骤S206，再根据将基础缩放起点和基础缩放终点进行连线获取缩放移动路线，将缩放移动路线进行标记；将移动速度与孪生模拟动量缩放比例进行相乘得到缩放移动速度，并根据缩放移动路线的标记对应存储缩放移动速度。4.根据权利要求3所述的基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法，其特征在于，所述空间缩放比例公式配置为：；其中，Bkm为孪生模拟空间缩放比例，Ssc为缩放参照距离，Psd为缩放最...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦学林，杨国庆，
申请(专利权)人：南京体育学院，
类型：发明
国别省市：