La etapa moderna del desarrollo tecnológico se caracteriza por la aparición de nuevos paradigmas para la construcción de sistemas antropogénicos, como los sistemas ciberfísicos, los sistemas sociocibernéticos, etc. La tarea de adquisición de datos sobre el estado de un sistema multinivel y de gestión de la estructura y el comportamiento de un sistema compuesto por miles de elementos de diferente naturaleza física es una tarea compleja. Este artículo describe uno de los posibles enfoques para resolver el problema de adquisición de datos y gestión de la estructura de un sistema heterogéneo a gran escala. El enfoque propuesto se basa en la idea de utilizar gemelos digitales dinámicos, que son modelos dinámicos del sistema observado. Este enfoque se ha utilizado para el desarrollo de sistemas en diversos dominios temáticos, en particular, en sistemas de gestión de producción construidos sobre el principio de la Industria 4.0, en el desarrollo de un sistema de soporte técnico para redes de televisión por cable y en el desarrollo de sistemas de apoyo para la construcción de trayectorias educativas.