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문제 정의
- 본 논문에서 구현한 체계 성능 분석 시뮬레이터는 미래 우리 해군에서 사용할 수 있는 잠수함에 탐재하여 기뢰 탐색 작전에 투입되는 길이 6미터 급 대형 무인 잠수정을 설계하기 위하여 체계 요구 성능 및 제원과 같은 설계 인자를 도출을 목적으로 하였다.
- 기뢰 탐색 작전 무인잠수정에 대한 성능 분석을 하기 위해서 가장 핵심적인 문제는 Table 1에 제시되어 있는 MOE와 MOP 사이의 관계식을 정립하는 것이다. 본 논문에서 모델링 기법을 통해서 각 MOE와 MOP 사이의 관계식을 정립하였다. ACR과 무인잠수정 임무 수행 속도과의 관계식은 아래 식과 같다.
- 본 논문에서는 기뢰 탐색 작전에 사용할 수 있는 무인 잠수정의 요구 성능 도출 및 타체계 연동 성능을 검증하기 위하여 개발한 기뢰 탐색 작전용 무인잠수정 효과도분석 시뮬레이터를 소개하였다. 또한 기뢰 탐색 작전 무인잠수정의 전술적 성능을 분석하기 위한 효과도 모델과 목표 사양을 도출하기 위한 체계 모델을 정립하였다.
- 본 논문에서는 기뢰 탐색 작전에 적합한 무인잠수정의 장비에 대한 제원 및 필요 요구 성능에 결정할 수 있는 무인잠수정 체계 성능 분석을 위한 시뮬레이터를 소개한다. 또한 공개되어 있는 무인 잠수정의 제원, 운동 모델, 유체 동역학 계수 등을 이용하여 개발한 시뮬레이터의 시스템 모델과 기뢰전 작전에 적합한 효과도 모델을 소개한다.
- 본 논문에서는 우리 해군에 적합한 기뢰 탐색 작전용 무인잠수정의 요구 성능을 도출하기 위하여 전술한 시뮬레이터를 이용하여 무인잠수정 속도, 기뢰탐지 경로의 트랙 개수 및 기뢰 탐지용 센서 즉 합성개구면소나(SAS : Synthetic Aperture Sonar)과 측면주사소나(SSS : Side Scan Sonar)에 대한 효과도 분석 시뮬레이션을 수행하고 각 설계 인자에 대한 적절성을 분석하였다. 효과도 분석 시뮬레이션 시나리오를 정하기 위하여 필요한 효과도 모델 적용 인자들 값은 아래 Table 2에 정리되어 있다.
가설 설정
- 대상 무인잠수정은 길이 6미터 이내, 지름 21인치로 잠수함에서 운용 가능한 어뢰형 무인잠수정을 목표로 하였다. 또한 기뢰 탐색 작전 수행 시 가장 필요한 기뢰탐지용 센서로 합성 개구면 소나(SAS : Synthetic Aperture Sonar)또는 측면주사소나(SSS : Side Scan Sonar)을 탑재하는 것을 가정하였다. 또한 수중 환경에서 안전한 자율 운항을 위해서 필요한 장애물 탐지 센서로 전면주사소나(FLS : Forward Looking Sonar)을 탐재하는 것으로 가정하였다.
- 또한 기뢰 탐색 작전 수행 시 가장 필요한 기뢰탐지용 센서로 합성 개구면 소나(SAS : Synthetic Aperture Sonar)또는 측면주사소나(SSS : Side Scan Sonar)을 탑재하는 것을 가정하였다. 또한 수중 환경에서 안전한 자율 운항을 위해서 필요한 장애물 탐지 센서로 전면주사소나(FLS : Forward Looking Sonar)을 탐재하는 것으로 가정하였다. 체계 모델의 자세한 설명은 참고문헌[8]에 제시되어 있다.
- 을 준용하였다. 본 논문에서는 공개된 효과도 모델 MOE 중 진수 이후 모선과 통신 없이 단독으로 임무 수행하는 무인잠수정을 가정하여 임무 수행 시간, 임무 성취도를 MOE로 선정하였다.
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