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해군무기체계 수중교전 모델 라이브러리 개발
Development of Underwater Warfare Models on the Naval Weapon Systems 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.22 no.4, 2013년, pp.1 - 9  

한승진 (국방과학연구소 제6기술연구본부 국방해양기술센터) ,  이민규 (국방과학연구소 제6기술연구본부 국방해양기술센터)

초록
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국방과학연구소는 해군 전투실험을 위한 시뮬레이션 통합개발환경(QUEST)을 개발하였으며 본 논문은 QUEST의 수중교전 시뮬레이션을 응용을 위한 해군무기체계 모델 라이브러리 개발에 대하여 기술한다. 모델은 기본적으로 함정 및 무장체계 간의 수중교전 효과도 및 전술 개발 목적으로 개발되었다. 수중교전 임무공간과 기존 운용모델 기능 분석을 통하여 표준 모델구조를 정립하고 구성 컴포넌트를 개발하였다. 각각의 컴포넌트는 무기체계 구성부의 기능을 잘 정의한 표준화된 체계, 부체계, 알고리듬 모델이며 모델간 표준 인터페이스를 정의하였다. 모델 라이브러리를 이용하여 사용자는 최소한의 도메인지식으로 기존 모델을 재사용하고 새로운 모델을 효율적으로 조립가능하며 사용자간에 모델을 공유하고 협업할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

ADD (Agency for Defense Development) has developed the naval warfare simulation environment (QUEST), this paper describes the model library of naval weapon systems for the application of underwater warfare simulation included in the QUEST. Models are basically developed in order to measure the effec...

주제어

#수중교전   #해군무기체계 모델링 및 시뮬레이션  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 이러한 유사한 해군무기체계 교전상황을 분석하는 SW를 각각 유지하고 발전시키는 것은 비효율적이다. QUEST 모델 라이브러리 개발을 통해서 이와 같은 문제점들을 극복하고 기능적으로 잘 정의된 컴포넌트들의 조립방식을 통한 효율적인 시뮬레이션 개발을 지원하고자 한다. QUEST 모델 라이브러리는 다음과 같은 상위 모델링 요구사항을 갖는다.
  • QUEST 모델 라이브러리는 기본적으로 교전 수준 M&S 개발을 목적으로 한다.
  • QUEST 모델 라이브러리는 기본적으로 교전 수준 M&S 개발을 목적으로 한다. 또한 확장 가능한 유연한 모델 구조를 제공함으로써 새로운 모델의 추가 및 공학수준 모델과의 연동 시뮬레이션을 용하하게 개발하고자 한다. 국방과학연구소는 무기체계의 설계단계부터 운용단계까지 체계 및 부체계 성능분석 및 운용전술 대안 평가를 위한 M&S기반의 체계 성능 및 효과도 분석을 수행하여왔다.
  • QUEST는 시뮬레이션 시간 진행 및 그래픽 기반의 모델링 방법을 정의한 시뮬레이션 커널부분과 체계적인 실험계획의 수립 및 결과분석/ 전시 기능을 갖는 실험계획 부분 그리고 해군무기체계 교전 시뮬레이션 구현을 위한 모델 라이브러리의 세 가지로 크게 구분된다. 본 논문에서는 QUEST의 모델라이브러리의 개발 요구사항 및 모델기능과 모델 라이브러리를 이용한 응용시뮬레이션 개발 사례에 대해서 기술한다.
  • 전술, 체계 구성부, 환경으로 시뮬레이션 요소를 구분하고 무기체계와 환경과의 관계, 체계  구성부와 전술과의 관계를 일반화하여 임무공간을 단순한 형태로 정형화 할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 임무공간에 대한 단순화 개념을 바탕으로 모든 체계모델의 조립 방식을 일반화 하고 사용자에게 기능적으로 잘 정의된 시뮬레이션 요소를 재사용 가능한 컴포넌트로 제공하는 모델 라이브러리를 개발하였다.
  • 본 절에서는 QUEST 모델라이브러리를 이용한 잠수함, 수상함, 어뢰, 음향기만기가 참여하는 음향 어뢰 대항전술 분석 목적의 수중교전 시뮬레이션 개발 사례를 기술 한다. 수상함에서 잠수함을 탐지하고 어뢰를 발사하며, 잠수함은 어뢰를 탐지 및 경보하고 음향기만기를 운용하여 어뢰의 소나를 기만하고 회피 기동하는 시나리오이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
무기체계 개념 및 초기 설계 단계에서 왜 공학 수준의 M&S를 사용하는가? 무기체계 개념 및 초기 설계 단계에서 주요 설계 사양에 따른 교전효과도 도출 및 전술 연구를 위하여 교전 수준의(Engagement Level) 시뮬레이션을 수행하고 소나체계, 무장통제체계 등의 설계 및 성능 해석을 위해서는 공학 수준(Engineering Level)의 M&S를 사용한다. QUEST 모델 라이브러리는 기본적으로 교전 수준 M&S 개발을 목적으로 한다.
QUEST 모델 라이브러리는 어떤 상위 모델링 요구사항을 가지는가? ⋅기존 보유모델의 분석기능을 지원하기 위한 다양한 무기체계 모델 보유 ⋅모델구조 변경 없이 새로운 무기체계 모델링/ 새로운 컴포넌트 추가 ⋅시뮬레이션 시나리오에 의존적이지 않은 재사용 가능한 부체계 모델 ⋅체계, 부체계, 알고리듬 단위의 재사용성 및 조립성 보장 ⋅일관된 모델 저작 규칙과 효율적인 모델링 데이터 관리
QUEST는 어떻게 구분할 수 있는가? 국방과학연구소 국방해양기술센터는 해군의 전투실험을 지원하고 기 개발된 무기체계 또는 새로운 기술이 적용된 무기체계의 성능과 전술 평가 및 대안 분석을 모의실험 기반으로 수행할 수 있는 전투실험 공학 분석체계(QUEST, Qualified & Unified Experimentation System Toolkit)를 개발하였다. QUEST는 시뮬레이션 시간 진행 및 그래픽 기반의 모델링 방법을 정의한 시뮬레이션 커널부분과 체계적인 실험계획의 수립 및 결과분석/ 전시 기능을 갖는 실험계획 부분 그리고 해군무기체계 교전 시뮬레이션 구현을 위한 모델 라이브러리의 세 가지로 크게 구분된다. 본 논문에서는 QUEST의 모델라이브러리의 개발 요구사항 및 모델기능과 모델 라이브러리를 이용한 응용시뮬레이션 개발 사례에 대해서 기술한다.
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참고문헌 (10)

  1. Kim, D.H., Shin, J.H. and Kim, C.K., "On the Development of the Authoritative Representations of Submarine for Engagement Level Simulation", Journal of the Korea Society for Simulation, Vol. 16, No. 4, pp. 1-12, 2007. 

  2. Shin, J.H., "On the Development of Authoritative Representations of Torpedo Systems for Engagement Level Simulation", Vol. 16, No. 3, pp. 19-28, 2007. 

  3. Lee, M.K., "Simulation Software for Anti-Submarine Warfare Analysis of Surface Ship", Technical Report of Agency for Defense Development(ADDR-517-100481), 2007. 

  4. Park, J.K., "A Study of the development of Simulation S/W for the Submarine Operational Effectiveness Analysis on the submarine warfare", Technical Report of Agency for Defense Development(NSDC-509-021117), 2002. 

  5. Kim, C.K. and Lee, S.Y., "Analysis of Effectiveness for Circle Search or Helical Search of Lightweight Torpedo", Technical Report of Agency for Defense Development (NSDC-519-010002), 2001. 

  6. Kim, T.K. and Lee, S.Y., "System Operational Performance Analysis Method for the Next Generation Torpedo", Technical Report of Agency for Defense Development (ADDR-416-121000), 2012. 

  7. Sung, C.H., Moon, I.C. and Kim, T.G., "Collaborative Work in Domain-Specific Discrete Event Simulation Software Development: Fleet Anti-air Defense Simulation Software", 2010 Workshops on Enabling Technologies: Infrastructure for Collaborative Enterprises, pp. 160-165, 2010. 

  8. Stephen Kasputis, Henry C. Ng "Composable Simulations", Proceedings of the 2000 Winter Simulation Conference, 2000. 

  9. Zeigler, B.P., Kim, T.G. and Praehofer, H, "Therory of modeling and simulation, 2nd Ed., Academic Press, Inc. 

  10. Terence Robinson (2001), "ODIN-An Underwater Warfare Simulation Environment", Proceedings of the 2001 WinterSim, pp. 672-679, 2000. 

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