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문제 정의
- 전투효과 분석은 무인무기체계가 실제 전장에서 아군의 승리를 이끄는데 효과가 있는지를 결과 분석을 통해 파악하는 연구이고, 통신효과 분석은 무인무기체계 간 통신 성공 여부 파악 및 개선에 대한 연구이다. 마지막으로 비용 대 효과 분석은 무기체계의 도입 및 개발에 관련된 측면에서 투자비용의 효율성을 높이기 위한 연구이다. 무인무기체계와 관련된 연구 분석은 실제 환경을 구축하여 실험하면 매우 많은 비용이 지출되기 때문에 다양한 상황을 모사할 수 있는 시뮬레이션을 이용한 연구 분석이 활발히 진행하고 있다(Kim et al.
- 이를 통해 BSR이 유의한 차이를 보이며 감소하게 되는 특정 패킷 개수와 유의한 BSR 차이를 보이는 패킷 개수 사이에서 BSR 평균의 차이가 큰 특정 패킷 개수 분석을 통해 복잡도가 높은 메시지 전달 시 적합한 패킷 사용 개수를 파악한다. 본 연구는 아군의 패킷 개수에 따른 아군의 전투효과 파악이 주요 목적이기 때문에 적군의 패킷 개수는 1개로 고정한 상태에서 아군 패킷 개수만 조절한다.
- 본 연구에서는 무선 채널 모듈이라는 방법을 통해 사실적인 통신 과정을 모사하기 위해 거리, 송수신기의 성능, 다양한 함수 이론을 이용하여 통신 성공 확률을 도출한다. 무선 채널 모듈을 이용한 통신 성공 확률 도출 과정은 [Figure 6]와 같다.
- 본 연구에서는 무인무기체계가 투입된 전장에서의 통신 환경을 고려한 전투효과 분석을 수행하였다. 이를 위해 ABM을 이용한 전투 시뮬레이션 모델에 실제 전장에서의 통신 성공 여부를 모사하기 위해 무선 채널 모듈을 적용하였다.
- 본 연구에서는 사실적인 전투 상황 모사를 위해 각 무인무기체계의 성능과 배치, 그리고 지형 환경에 대한 설정 수치가 존재한다. [Table 3]는 아군과 적군의 무인무기체계의 성능 및 배치된 수와 같은 수치를, [Figure 7]은 지형환경에 대해 나타낸다.
- 본 연구에서는 통신 성공 여부를 고려한 무인무기체계의 전투 결과 파악을 위해 전투효과 분석과 통신효과 분석에 관련된 기존 연구들을 조사했다. 문헌 조사 결과, 무인무기체계가 투입된 전투 환경에 관련된 연구에는 무기체계 간 통신이 항상 성공하는 것을 가정으로 하는 연구들이 일반적이었다.
- 본 연구의 주요 목적은 무인무기체계에서 통신 성공 여부가 전투 결과에 영향을 줄 수 있다는 가정 하에 UGV가 투입된 전투 상황에서 복잡도가 높은 정보 및 명령이 담긴 메시지 전달 시, 메시지에 담긴 정보 단위인 패킷 수에 따른 전투효과 분석이다. 본 연구에서는 전투 상황을 모사하기 위해 서로 다른 개체들의 정의와 행동 규칙들 간의 상호작용을 모델링하는 ABM(Agent Based Modeling)을 이용하여 시뮬레이션을 수행한다.
- 본 연구를 확대하기 위한 추후 연구방향은 다음과 같다. 실제 무인무기체계 간 통신에 사용될 1개의 패킷 안에 담겨질 정보의 최적 용량 분석에 대한 연구를 진행할 수 있다. 또한 패킷 개수 변화에 따른 전차 손실을 파악하여 전차 손실에 따른 비용 효과 분석을 수행할 수 있다.
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