CN115408890B - 基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

基于数字孪生智能相空间多维重构的数据处理方法

技术领域

本发明涉及相空间数据处理技术领域，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。

背景技术

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-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。

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。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明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。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：本发明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。

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。

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。

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0.5-1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0.2-1之间。

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线，将移动冲击路线划分为若干等分，将每个等分点与基础冲击起点的距离以及冲击移动速度代入到冲击区域公式中求得该等分点的冲击圆半径；

以等分点为圆心，以冲击圆半径进行画圆，得到该等分点的冲击圆，且该等分点的冲击圆与移动冲击路线相垂直；

将每两个相邻的等分点的冲击圆进行外圈连接，得到整个移动冲击路线的冲击区域；

步骤S305，将孪生相空间数据中的基础缩放起点和基础缩放终点的任意一点位于冲击区域内的数据进行获取，然后将若干孪生相空间数据依次放入冲击参照空间内；

将孪生相空间数据的基础缩放起点与冲击参照空间的冲击空间中点进行重合，再获取基础缩放终点的位置，将基础缩放终点位于冲击补充区域以及冲击分隔面上的数据设定为冲击补充数据，将基础缩放点位于冲击抵消区域的数据设定为冲击抵消数据；

步骤S306，获取冲击补充数据和冲击抵消数据的基础缩放起点，并获取基础缩放起点与移动冲击路线的基础冲击起点的距离，并分别设定为冲击补充距离和冲击抵消距离；再获取冲击补充数据和冲击抵消数据的缩放移动速度，并分别设定为补充移动速度和抵消移动速度；

将冲击补充距离、补充移动速度以及冲击移动速度代入到冲击补充距离重构公式中求得该冲击补充数据的冲击补充重构距离；

将冲击补充距离、补充移动速度以及冲击移动速度代入到冲击补充速度重构公式中求得该冲击补充数据的冲击补充重构速度；

将冲击抵消距离、抵消移动速度以及冲击移动速度代入到冲击抵消距离重构公式中求得该冲击抵消数据的冲击抵消重构距离；

将冲击抵消距离、抵消移动速度以及冲击移动速度代入到冲击抵消速度重构公式中求得该冲击补充数据的冲击抵消重构速度。

进一步地，所述冲击补充距离重构公式配置为：

；其中，Scgb为冲击补充重构距离，Scjb为冲击补充距离，Vbcy为补充移动速度，Vcjy冲击移动速度，s1为重构补充距离转换系数；

所述冲击补充速度重构公式配置为：

；其中，Vcgb为冲击补充重构速度，v1为重构补充速度转换系数；

所述冲击抵消距离重构公式配置为：

；其中，Scgd为冲击抵消重构距离，Scjd为冲击抵消距离，Vdxy为抵消移动速度，s2为重构抵消距离转换系数；

所述冲击抵消速度重构公式配置为：

；其中，Vcgd为冲击抵消重构速度，v2为重构抵消速度转换系数。

进一步地，所述步骤S40还包括：

步骤S401，将冲击补充数据的基础缩放起点与移动冲击路线的基础冲击起点进行连线，以移动冲击路线的基础冲击起点朝向冲击补充数据的基础缩放起点的方向设定为补充移动方向，将冲击补充数据的基础缩放起点朝向补充移动方向以冲击补充重构速度移动冲击补充重构距离；

步骤S402，将冲击抵消数据的基础缩放起点与移动冲击路线的基础冲击起点进行连线，以移动冲击路线的基础冲击起点朝向冲击抵消数据的基础缩放起点的方向设定为抵消移动方向，将冲击抵消数据的基础缩放起点朝向抵消移动方向以冲击抵消重构速度移动冲击抵消重构距离。

本发明的有益效果：本发明首先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；然后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；该方法能够实现规模化的相空间数据的数字孪生场景转换，从而减少数据处理量的同时保持基础相空间数据的原始比例转换时的真实性。

本发明通过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，最后再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，能够进行局部数据重构，进一步提高了相空间数据在变量冲击时的数据重构效率，同时保持冲击变量数据的冲击真实性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的实施例一中处理方法的流程图；

图2为本发明的实施例二中处理方法的流程图；

图3为本发明的实施例二中冲击参照空间的划分示意图；

图4为本发明的实施例二中冲击区域的划分示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明提供一种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。

实施例一

实施例一种提供了一种针对相空间数据进行数字孪生空间切换时的数据重构的处理方法；具体的应用场景可以为：例如一个动态的球，起始的场景为足球场，现在将足球这个数据放入一个新的场景中，例如放入篮球场中，需要将足球的相空间数据进行切换。

请参阅图1所示，具体的处理方法技术方案如下：

处理方法包括步骤S10，步骤S10包括：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。其中，现有的技术中，相空间的动量参数包括该数据的移动速度、移动方向和移动距离，空间参数包括该数据在空间内的三维坐标。本发明中将会针对上述的动量参数和空间参数进行处理。

步骤S10的具体实施方法包括如下步骤：

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；其中，通过基础起点和基础终点就能够得到该数据的移动方向和移动距离；

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。

进一步地，处理方法还包括步骤S20，步骤S20包括：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S20的具体实施方法包括如下步骤：

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，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0.5-1之间；设置a1能够保证空间参数在缩放时能够略小于孪生模拟空间的最大范围，保证缩放后的数据能够完全容纳在孪生模拟空间内；

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；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0.2-1之间，a2的设置能够保证动量参数能够根据孪生模拟空间的规模进行调整，并能够始终保持在小于孪生模拟空间的规模改变的幅度，使缩放后的动量参数能够限制在孪生模拟空间内。

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。

实施例二

在实施例二中提供了一种针对相空间数据在面对冲击变量数据时的重构方法，该重构方法可以应用在基础单位相空间数据，也可以应用于孪生相空间数据上，具体的应用场景可以为：给一个球施加一个打击力，重构打击后的球的相空间数据。

具体地，在本实施例二中提供了在实施例一的基础上针对孪生空间数据在面对冲击变量数据时的数据重构的处理方法；

请参阅图2所示，处理方法的具体技术方案为：本发明的处理方法还包括步骤S30，步骤S30包括：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S30的具体实施方法包括如下步骤；

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；

请参阅图3所示，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；

请参阅图4所示，步骤S304，以移动冲击路线为冲击中心线，将移动冲击路线划分为若干等分，将每个等分点与基础冲击起点的距离以及冲击移动速度代入到冲击区域公式中求得该等分点的冲击圆半径；

以等分点为圆心，以冲击圆半径进行画圆，得到该等分点的冲击圆，且该等分点的冲击圆与移动冲击路线相垂直；将每两个相邻的等分点的冲击圆进行外圈连接，得到整个移动冲击路线的冲击区域；两个相邻的圆在进行连接时可以得到圆柱体、圆台以及圆锥，圆柱体为相邻的两个冲击圆的半径相同时，圆台为相邻的两个冲击圆的半径不同时，圆锥为两个冲击圆中有一个半径为零时；当两个冲击圆的半径都为零时，则该两个等分点之间的冲击区域不存在，这种情况一般出现在移动冲击路线的末端，这是由于冲击变量数据的冲击能量是递减的，其冲击区域也会随之缩小。

步骤S305，将孪生相空间数据中的基础缩放起点和基础缩放终点的任意一点位于冲击区域内的数据进行获取，然后将若干孪生相空间数据依次放入冲击参照空间内；

将孪生相空间数据的基础缩放起点与冲击参照空间的冲击空间中点进行重合，再获取基础缩放终点的位置，将基础缩放终点位于冲击补充区域以及冲击分隔面上的数据设定为冲击补充数据，将基础缩放点位于冲击抵消区域的数据设定为冲击抵消数据；

步骤S306，获取冲击补充数据和冲击抵消数据的基础缩放起点，并获取基础缩放起点与移动冲击路线的基础冲击起点的距离，并分别设定为冲击补充距离和冲击抵消距离；再获取冲击补充数据和冲击抵消数据的缩放移动速度，并分别设定为补充移动速度和抵消移动速度；

将冲击补充距离、补充移动速度以及冲击移动速度代入到冲击补充距离重构公式中求得该冲击补充数据的冲击补充重构距离；冲击补充距离重构公式配置为：

；其中，Scgb为冲击补充重构距离，Scjb为冲击补充距离，Vbcy为补充移动速度，Vcjy冲击移动速度，s1为重构补充距离转换系数；具体地，重构补充距离转换系数在实际应用时，参照冲击移动速度和最终的冲击补充重构距离的转换关系来设定，具体地，s1的取值范围为0.5-1之间。

将冲击补充距离、补充移动速度以及冲击移动速度代入到冲击补充速度重构公式中求得该冲击补充数据的冲击补充重构速度；冲击补充速度重构公式配置为：

；其中，Vcgb为冲击补充重构速度，v1为重构补充速度转换系数；具体地，v1的在实际应用时，参照冲击移动速度的数值和最终的冲击补充重构速度的转换关系来设定，具体地v1的设定范围在0.9-1之间。

将冲击抵消距离、抵消移动速度以及冲击移动速度代入到冲击抵消距离重构公式中求得该冲击抵消数据的冲击抵消重构距离；冲击抵消距离重构公式配置为：

；其中，Scgd为冲击抵消重构距离，Scjd为冲击抵消距离，Vdxy为抵消移动速度，s2为重构抵消距离转换系数；具体地，重构抵消距离转换系数在实际应用时，参照冲击移动速度和最终的冲击抵消重构距离的转换关系来设定，具体地，s2的取值范围为0.5-1之间。

将冲击抵消距离、抵消移动速度以及冲击移动速度代入到冲击抵消速度重构公式中求得该冲击补充数据的冲击抵消重构速度；冲击抵消速度重构公式配置为：

；其中，Vcgd为冲击抵消重构速度，v2为重构抵消速度转换系数，具体地，v2的在实际应用时，参照冲击移动速度的数值和最终的冲击抵消重构速度的转换关系来设定，具体地v1的设定范围在0.9-1之间。

本发明的处理方法还包括步骤S40，步骤S40包括：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。

步骤S40的具体实施方法包括如下步骤：

步骤S401，将冲击补充数据的基础缩放起点与移动冲击路线的基础冲击起点进行连线，以移动冲击路线的基础冲击起点朝向冲击补充数据的基础缩放起点的方向设定为补充移动方向，将冲击补充数据的基础缩放起点朝向补充移动方向以冲击补充重构速度移动冲击补充重构距离；

步骤S402，将冲击抵消数据的基础缩放起点与移动冲击路线的基础冲击起点进行连线，以移动冲击路线的基础冲击起点朝向冲击抵消数据的基础缩放起点的方向设定为抵消移动方向，将冲击抵消数据的基础缩放起点朝向抵消移动方向以冲击抵消重构速度移动冲击抵消重构距离。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

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；

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线，将移动冲击路线划分为若干等分，将每个等分点与基础冲击起点的距离以及冲击移动速度代入到冲击区域公式中求得该等分点的冲击圆半径；

以等分点为圆心，以冲击圆半径进行画圆，得到该等分点的冲击圆，且该等分点的冲击圆与移动冲击路线相垂直；

将每两个相邻的等分点的冲击圆进行外圈连接，得到整个移动冲击路线的冲击区域；

步骤S305，将孪生相空间数据中的基础缩放起点和基础缩放终点的任意一点位于冲击区域内的数据进行获取，然后将若干孪生相空间数据依次放入冲击参照空间内；

将孪生相空间数据的基础缩放起点与冲击参照空间的冲击空间中点进行重合，再获取基础缩放终点的位置，将基础缩放终点位于冲击补充区域以及冲击分隔面上的数据设定为冲击补充数据，将基础缩放点位于冲击抵消区域的数据设定为冲击抵消数据；

步骤S306，获取冲击补充数据和冲击抵消数据的基础缩放起点，并获取基础缩放起点与移动冲击路线的基础冲击起点的距离，并分别设定为冲击补充距离和冲击抵消距离；再获取冲击补充数据和冲击抵消数据的缩放移动速度，并分别设定为补充移动速度和抵消移动速度；

将冲击补充距离、补充移动速度以及冲击移动速度代入到冲击补充距离重构公式中求得该冲击补充数据的冲击补充重构距离；

将冲击补充距离、补充移动速度以及冲击移动速度代入到冲击补充速度重构公式中求得该冲击补充数据的冲击补充重构速度；

将冲击抵消距离、抵消移动速度以及冲击移动速度代入到冲击抵消距离重构公式中求得该冲击抵消数据的冲击抵消重构距离；

将冲击抵消距离、抵消移动速度以及冲击移动速度代入到冲击抵消速度重构公式中求得该冲击补充数据的冲击抵消重构速度；

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；

所述步骤S40还包括：

步骤S401，将冲击补充数据的基础缩放起点与移动冲击路线的基础冲击起点进行连线，以移动冲击路线的基础冲击起点朝向冲击补充数据的基础缩放起点的方向设定为补充移动方向，将冲击补充数据的基础缩放起点朝向补充移动方向以冲击补充重构速度移动冲击补充重构距离；

步骤S402，将冲击抵消数据的基础缩放起点与移动冲击路线的基础冲击起点进行连线，以移动冲击路线的基础冲击起点朝向冲击抵消数据的基础缩放起点的方向设定为抵消移动方向，将冲击抵消数据的基础缩放起点朝向抵消移动方向以冲击抵消重构速度移动冲击抵消重构距离。

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为缩放最大值，a1为空间缩放校正比例，a1的取值范围为0.5-1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0.2-1之间。

5.根据权利要求4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，所述冲击补充距离重构公式配置为：

；其中，Scgb为冲击补充重构距离，Scjb为冲击补充距离，Vbcy为补充移动速度，Vcjy冲击移动速度，s1为重构补充距离转换系数；

所述冲击补充速度重构公式配置为：

；其中，Vcgb为冲击补充重构速度，v1为重构补充速度转换系数；

所述冲击抵消距离重构公式配置为：

；其中，Scgd为冲击抵消重构距离，Scjd为冲击抵消距离，Vdxy为抵消移动速度，s2为重构抵消距离转换系数；

所述冲击抵消速度重构公式配置为：

；其中，Vcgd为冲击抵消重构速度，v2为重构抵消速度转换系数。

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