作为推动新一轮军事革命的颠覆性技术，数字孪生体自 DARPA 提出后，受到全球军事专家的关注。工业 4.0 研究院长期跟踪研究颠覆性技术，对人工智能、数据科学、数字孪生体和物联网等新一代数字技术做了深入系统的分析，结合到技术生态和发展经济学等多种学科，构建了完备的数字孪生体理论体系。
美国国防部负责推进系统工程的专家称数字孪生体是新的“曼哈顿计划”，工业 4.0 研究院根据其数字工程之本质，称之为“数字曼哈顿计划”。数字曼哈顿计划体现了新一轮军事革命的核心目标，它是美国争夺全球军事、产业和经济领导地位的重大战略计划。
为了保证数字孪生体领先战略的实现，美国国防部公开了部分资料，但并没有进行系统的阐释，特别是 DARPA 一直隐身其后，近期才在马赛克作战中提及数字孪生体的应用。按照美国军方惯例，这意味着它在数字孪生体工程应用方面有了实质性突破，才公开谈论相关技术，这一点跟工业 4.0 研究院分析结果是吻合的。
工业 4.0 研究院对第四次工业革命做了深入研究，针对正在发生的数字化革命，提出了软硬件二八定律倒置的认识框架，其背后的驱动力正是包括人工智能、数据科学、数字孪生体和物联网在内的新一代数字技术。以能否在多个产业推动经济发展作为判断依据，数字孪生体是第四次工业革命的通用目的技术。
基于工业 4.0 研究院 2020 年发布的“数字孪生 ”战略框架，《数字孪生国防白皮书》给出如下定义：数字孪生国防是基于数字孪生基础设施的战场环境和装备工程体系，包括数字孪生战场、数字孪生装备和数字孪生训练等应用场景，它具有成本和灵活性两大核心优势。
从全球数字孪生国防的实践来看，美国走在了前面。利用数字孪生体等新一代数字技术的能力，DARPA 提出了马赛克作战模式；从美国空军研究实验 室、海军研究生院等透露的项目介绍来看，它们建立了基于数字孪生体的装备研发体系；在作战训练上，海军研究生院则专门有一个系统工程工作组，较成 功引入了数字孪生体。
本白皮书构建了基于数字孪生基础设施的三大支柱，即面向未来作战的数字孪生战场、基于数字工程的数字孪生装备和融合的数字孪生训练新模式。随着数字孪生化成本大幅下降，传统的战场、装备和训练等都会发生难以想象的变化，通过数字线程实现了数据机制，能够满足数据交换、流动和分享的要 求，这为分布式作战提供了基本条件。
如果要推进数字孪生国防战略，就需要打造一个技术创新生态。美国空军研究实验室利用对象管理集团（OMG，Object Management Group），于 2020 年 5 月设立了美国数字孪生体联盟；工业 4.0 研究院早在 2019 年发起了全球第一 个数字孪生体联盟，比较早就开展了相关工作。结合到数字孪生国防技术的专业化分工需要，工业 4.0 研究院提出了技术创新生态的建设方法和实践，计划未来 5 年基于 UXV 创新实验室平台，标杆四大数字孪生国防案例，推动数字孪生国防开源社区实践。
为方便读者了解一些基本信息，本白皮书提供了三部分的附录，包括美国数字孪生国防发展史、美国数字工程目标和重点领域（来自《数字工程战略》）、《数字孪生体》一书摘录。
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以下是白皮书全文
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