무기체계 효과도 분석을 위한 통합 시뮬레이션 엔진은 모델의 개발부터 시뮬레이션 수행 및 분석에 이르는 모델링 및 시뮬레이션 전 단계에 걸쳐 도구와 서비스 및 인터페이스를 제공해야 한다. 다양한 국방 통합 시뮬레이션 엔진을 제공하고 있는 국외와는 달리, 국내에서는 자체적인 분산 실시간 모의체계 엔진에 대한 연구 및 개발이 미흡하여 무기체계 M&S(Modeling and Simulation) 활동 시 유사 업무가 반복되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 국외의 기 개발된 국방 M&S 모의엔진의 서비스를 비교 분석하여 무기체계 효과도 분석을 지원하기 위한 통합 시뮬레이션 엔진인 OpenSIM(Open Simulation Engine for Interoperable Model)을 소개하고, OpenSIM에서 제공하는 서비스의 범위 및 내용을 정의한다. 정의된 서비스는 모델링 실행 분석에서 공통적으로 많이 사용되는 클래스, 함수 및 데이터 등을 구현하여 프로그래밍의 복잡도를 감소시킬 수 있다.
무기체계 효과도 분석을 위한 통합 시뮬레이션 엔진은 모델의 개발부터 시뮬레이션 수행 및 분석에 이르는 모델링 및 시뮬레이션 전 단계에 걸쳐 도구와 서비스 및 인터페이스를 제공해야 한다. 다양한 국방 통합 시뮬레이션 엔진을 제공하고 있는 국외와는 달리, 국내에서는 자체적인 분산 실시간 모의체계 엔진에 대한 연구 및 개발이 미흡하여 무기체계 M&S(Modeling and Simulation) 활동 시 유사 업무가 반복되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 국외의 기 개발된 국방 M&S 모의엔진의 서비스를 비교 분석하여 무기체계 효과도 분석을 지원하기 위한 통합 시뮬레이션 엔진인 OpenSIM(Open Simulation Engine for Interoperable Model)을 소개하고, OpenSIM에서 제공하는 서비스의 범위 및 내용을 정의한다. 정의된 서비스는 모델링 실행 분석에서 공통적으로 많이 사용되는 클래스, 함수 및 데이터 등을 구현하여 프로그래밍의 복잡도를 감소시킬 수 있다.
An integrated simulation engine provides tools, services, and standards to support various activities in the entire M&S from modeling and simulation to analysis of the simulation results. Many countries have developed integrated simulation engines to efficiently assist complex M&S activities. Howeve...
An integrated simulation engine provides tools, services, and standards to support various activities in the entire M&S from modeling and simulation to analysis of the simulation results. Many countries have developed integrated simulation engines to efficiently assist complex M&S activities. However, we do not have domestic simulation engines especially designed for defense M&S, therefore, developing M&S softwares still remains as a hard task with high cost and tine. OpenSIM(Open Simulation engine for Interoperable Models) is an integrated simulation engine and provides tools, services and standard interfaces for weapons analysis. OpenSIM's services are comprised of classes, member functions and data attributes which are commonly used in modeling, simulating and analyzing weapons systems. In this paper, we introduce OpenSIM's services in C++ APIs and illustrate them through an ASM example(Air to Surface Missile).
An integrated simulation engine provides tools, services, and standards to support various activities in the entire M&S from modeling and simulation to analysis of the simulation results. Many countries have developed integrated simulation engines to efficiently assist complex M&S activities. However, we do not have domestic simulation engines especially designed for defense M&S, therefore, developing M&S softwares still remains as a hard task with high cost and tine. OpenSIM(Open Simulation engine for Interoperable Models) is an integrated simulation engine and provides tools, services and standard interfaces for weapons analysis. OpenSIM's services are comprised of classes, member functions and data attributes which are commonly used in modeling, simulating and analyzing weapons systems. In this paper, we introduce OpenSIM's services in C++ APIs and illustrate them through an ASM example(Air to Surface Missile).
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문제 정의
따라서 기 개발된 유사 무기체계를 재사용하여 신규 무기체계에 대한 모델 개발에 활용한 사례가 매우 드물며 유사 업무의 M&S(Modeling and Simulation) 활동을 반복하고 있다[10-14]. 본 논문에서는 무기체계 효과도 분석을 지원하기 위한 통합 시뮬레이션 엔진인 OpenSIM(Open Simulation Engine for Interoperable Model)을 소개한다. OpenSIM은 모델 개발과 시뮬레이션 수행, 분석을 비롯하여 외부 연동기를 통한 타 공학도구, Web, C4I, LV, 다해상도 모델과의 연동을 지원하도록 설계되었다[15].
그러나 국내는 모델의 개발부터 시뮬레이션의 수행까지 전단계의 도구와 서비스, 인터페이스를 제공하는 분산 실시간 모의체계 엔진에 대한 연구 및 개발이 미흡한 실정이다. 본 논문은 무기체계 효과도 분석을 지원하기 위한 통합 시뮬레이션 엔진인 Open-SIM을 소개하고 OpenSIM의 서비스 범위 및 내용을 정의하였다. 또한, OpenSIM에서 제공하는 서비스를 이용한 공대지 미사일의 모델링 과정을 통해, 구성된 API가효과적으로 프로그래밍 작업을 지원할 수 있음을 보였다.
OpenSIM은 모델 개발과 시뮬레이션 수행, 분석을 비롯하여 외부 연동기를 통한 타 공학도구, Web, C4I, LV, 다해상도 모델과의 연동을 지원하도록 설계되었다[15]. 이에 본 논문에서는 현재 개발 중인 OpenSIM의 서비스 범위 및 내용을 소개한다. 또한, 이를 위해 기존 국외 국방 M&S 모의엔진의 서비스를 살펴보고, 비교 분석한 결과를 바탕으로 OpenSIM의 서비스 범위 및 내용을 C++ API 형태로 정의하며, 간단한 예제를 통해 구성된 서비스의 유용성을 입증하도록 한다.
제안 방법
그림 3에서 설명한 OpenSIM 모델프레임 워크에서 Sub-Component는 DEVS의 원자모델로, Component는 DEVS의 결합모델로 대응되며, Channel은 Port로 실현될 수 있다. 또한 OpenSIM의 모든 Sub-Component의 행위는 DEVS의 상태와 상태 천이를 통해 모델링 되도록 한다. OpenSIM에서는 DEVS 형식론에 따르는 모델을 생성하고 이에 대한 시뮬레이션을 지원하는 DEVSim++ 엔진[23] 을 바탕으로 Basic Modeling 서비스를 구현하였다.
또한, 유사 무기체계에 대한 재사용을 극대화하기 위해 모델의 물리 구조와 행위 구조를 하나의 단위로 묶어 캡슐화 하여 실행단위의 컴포넌트를 제작한 후 이를 재사용 단위로 사용한다.
또한, 이를 위해 기존 국외 국방 M&S 모의엔진의 서비스를 살펴보고, 비교 분석한 결과를 바탕으로 OpenSIM의 서비스 범위 및 내용을 C++ API 형태로 정의하며, 간단한 예제를 통해 구성된 서비스의 유용성을 입증하도록 한다.
본 장에서는 국방 M&S 모의엔진의 대표적 실례인 JMASS와 OneSAF, WarpIV의 특성을 파악하고, 각 모의엔진에서 지원하는 모델링 · 시뮬레이션 · 분석 서비스를 알아보도록 한다.
성능/효과
본 논문은 무기체계 효과도 분석을 지원하기 위한 통합 시뮬레이션 엔진인 Open-SIM을 소개하고 OpenSIM의 서비스 범위 및 내용을 정의하였다. 또한, OpenSIM에서 제공하는 서비스를 이용한 공대지 미사일의 모델링 과정을 통해, 구성된 API가효과적으로 프로그래밍 작업을 지원할 수 있음을 보였다. 향후에는 다양한 무기체계 모의실험에 개발된 서비스를 적용하여 OpenSIM의 서비스를 검증하고 추가적으로 필요한 서비스를 식별할 예정이다.
후속연구
향후에는 다양한 무기체계 모의실험에 개발된 서비스를 적용하여 OpenSIM의 서비스를 검증하고 추가적으로 필요한 서비스를 식별할 예정이다. 또한, 서비스를 자동적으로 생성하고 수행할 수 있는 OpenSIM의 도구들을 개발할 예정이다.
향후에는 다양한 무기체계 모의실험에 개발된 서비스를 적용하여 OpenSIM의 서비스를 검증하고 추가적으로 필요한 서비스를 식별할 예정이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
무기체계 효과도 분석에서 고려해야하는 사항은 무엇인가?
무기체계 효과도 분석은 분석 대상 무기의 구조 및 행위, 무기체계가 배치 및 운용 될 교전 자연환경 및 운용교리를 모두 고려해야 한다. 환경 모델, 무기 모델 및 운용 모델은 네트워크를 통해 이 기종 컴퓨터상에서 분산되어 질 수 있으며, 실 기동 및 가상 시스템 혹은 외부 모델링 시스템 등과의 연동을 통해 시뮬레이션 될 수 있다.
무기체계 효과도 분석을 위한 통합 시뮬레이션 엔진이 제공해야 하는 것은 무엇인가?
무기체계 효과도 분석을 위한 통합 시뮬레이션 엔진은 모델의 개발부터 시뮬레이션 수행 및 분석에 이르는 모델링 및 시뮬레이션 전 단계에 걸쳐 도구와 서비스 및 인터페이스를 제공해야 한다. 다양한 국방 통합 시뮬레이션 엔진을 제공하고 있는 국외와는 달리, 국내에서는 자체적인 분산 실시간 모의체계 엔진에 대한 연구 및 개발이 미흡하여 무기체계 M&S(Modeling and Simulation) 활동 시 유사 업무가 반복되고 있는 실정이다.
참고문헌 (23)
장상철, 정상윤 (2002), "전투실험 활성화를 위한 모의체계 발전방안", 국방정책연구, pp. 137-179.
손미애, 유승근, 박태유 (2002), "국방 M&S 활성화 연구: 차세대 획득체계(JMASS) 도입？활용방안 연구", 한국국방연구원.
Robert J. Meyer (2001), "Joint Modeling And Simulation System, What it does,...and What it doesn't," Simulation Interoperability Standards Organization (SISO), 01S-SIW-117.
Jim Russell (2003), "An Overview of Modeling Digital Communications Networks with JMASS and DIS", Simulation Interoperability Standards Organization (SISO), 03S-SIW-024.
Bob Mayer (2003), "Joint Modeling and Simulation System(JMASS), Transition from Development to Sustainment", Simulation Interoperability Standards Organization (SISO), 03S-SIW-210.
IEEE (2010), "IEEE Standard for Modeling and Simulation(M&S) High Level Architecture(HLA)--Object Model Template (OMT) Specification", IEEE, pp. 1-112. http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp&arnumber5557731
한국정보보호진흥원 (2007), "소프트웨어 아키텍처 기반설계 모델 및 명세기법 개발", KISA-WP-2007-0045, 한국정보보호진흥원, pp. 1-132.
황도성, 박성봉, 안명수, 김탁곤 (2008), "개선된 DEVS 모델을 이용한 전략 시뮬레이터 개발", 한국시뮬레이션학회 학술대회논문지, 추계학술대회, pp. 22-27.
안명수, 박성봉, 김탁곤 (1996), "DEVS에 기반한 분산 시뮬레이션 환경 D-DEVSim++의 설계 및 구현", 한국시뮬레이션학회, 한국시뮬레이션학회논문지, 제5권 제2호 1996. 12, pp. 41-58.
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