초록 ▼

합참 주도의 전구급 합동작전 분석모델 개발 사업이 시작됨에 따라 분석모델 개발을 위한 기초 확보가 필요하게 되었다. 본 과제는 이러한 분석모델 개발을 위한 선행 연구 성격으로 시제 분석 모델을 개발하고 이를 통해 분석 개발 기술 교육을 실시 함을 목표로 한다. 구체적인 목표는 모델 확장성 및 재사용성을 지원 할 수 있는 객체지향적 기법으로 분석 모델을 개발하는 경험을 축척하고 개발된 시제 분석모델의 C++ source code를 확보하여 차 후 모델 개발 사업에서 이를 확장 및 재 사용하고자 하는데 있다.
분석모델 개발은 기존

합참 주도의 전구급 합동작전 분석모델 개발 사업이 시작됨에 따라 분석모델 개발을 위한 기초 확보가 필요하게 되었다. 본 과제는 이러한 분석모델 개발을 위한 선행 연구 성격으로 시제 분석 모델을 개발하고 이를 통해 분석 개발 기술 교육을 실시 함을 목표로 한다. 구체적인 목표는 모델 확장성 및 재사용성을 지원 할 수 있는 객체지향적 기법으로 분석 모델을 개발하는 경험을 축척하고 개발된 시제 분석모델의 C++ source code를 확보하여 차 후 모델 개발 사업에서 이를 확장 및 재 사용하고자 하는데 있다.
분석모델 개발은 기존 전구급 합동작전 훈련모델인 태극 JOS 및 JICM 모델을 참조모델로 하여 객체지향적 모델 개발 방법론인 DEVS(Discrete Event Systems Specification) 형식론을 적용하여 개발 하였다. DEVS 형식론으로 개발된 분석 모델은 객체지향 모델링 시뮬레이션 환경인 DEVSim++ 환경하에서 C++ 언어로 구현됨으로써 모델 확장성과 재사용이 용이하게 하였다. 본 과제에 적용된 객체지향적 모델 개발 방법론인 DEVS 형식론 및 DEVSim++ 환경은 한국과학기술원 전자전산학과 시스템 M&S 연구실(SMSLab)에서 개발하여 해군, 공군 및 해병대 훈련 모델 개발 사업에 적용하고 있다.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...3
• 목차...4
• 1. 서론...11
• 1.1 과제 필요성 및 목적...11
• 1.2 과제 범위...11
• 1.3 과제에 적용된 기술...12
• 1.4 분석 모델 개발 절차...13
• 2. 객체지향 모델링 기술...15
• 2.1 객체지향 소프트웨어 모델링(UML모델링)...16
• 2.2 객체지향 이산사건 시스템 모델링 (DEVS 모델링)...17
• 2.3 협동 모델링 방법론 (UML+DEVS 모델링)...18
• 3. UML 기술...20
• 3.1 UML이란...20
• 3.2 Use Case Diagram...21
• 3.3 Class Diagram...22
• 3.4 Sequence Diagram...23
• 3.5 UML Sequence Diagram 확장...24
• 4. DEVS M&S 기술...26
• 4.1 DEVS M&S 방법론의 특징 및 의의...26
• 4.2 DEVS 모델링 방법론...27
• 4.2.1 원자 모델 명세 틀 (3S4F)...27
• 4.2.2 결합 모델 명세 틀...30
• 5. DEVSIM++ 기반 모델링 시뮬레이션 환경...32
• 5.1 DEVS 모델과 시뮬레이션 알고리즘의 분리...32
• 5.2 원자 모델(Atomic Model) 구현...33
• 5.2.1 클래스 생성...33
• 5.2.2 모델 이름 설정...34
• 5.2.3 입출력 이벤트 집합(Input/Output Events Set)...34
• 5.2.4 상태 변수 집합(State Set)...35
• 5.2.5 외부 상태천이함수(External State Transition Function)...35
• 5.2.6 출력 함수(Output Function)...37
• 5.2.7 내부 상태천이함수(Internal State Transition Function)...38
• 5.2.8 시간 전진 함수(Time Advance Function)...39
• 5.3 결합 모델(Coupled Model) 구현...40
• 5.3.1 클래스 생성...40
• 5.3.2 모델 이름 설정...41
• 5.3.3 입출력 이벤트 집합(Input/Output Events Set)...41
• 5.3.4 구성요소 모델 집합...42
• 5.3.5 이벤트 연결 (Coupling)...42
• 5.3.6 모델 우선 순위...43
• 6. 시제 합동 분석 모델...44
• 6.1 참조한 태극 JOS훈련 모델 개요...44
• 6.2 훈련 모델에서 분석 모델로 변환시 고려사항...44
• 6.3 분석 모델의 범위 및 가정...45
• 7. 합동분석 모델 시스템 구조...46
• 7.1 분석 모텔 전체 구조...46
• 7.2 모델 실험을 위한 실험 틀(EF:Experimental Frame)...47
• 8. 시제 모델 설계 및 구현...49
• 8.1 기능 요구사항 모의논리서...49
• 8.2 시제 모델 설계...51
• 8.2.1 UML 모델...51
• 8.2.2 DEVS 모델...52
• 8.3 DEVSim++ 환경을 이용한 모델 구현...52
• 9. 시나리오 구성 및 시나리오 기반 모델 합성...55
• 9.1 시나리오 구성을 위한 언어 정의...55
• 9.1.1 목적...55
• 9.1.2 시나리오 구성언어의 어휘분석 규칙...55
• 9.1.3 구문분석 규칙(Syntex Rule : BNF)...56
• 9.1.4 시나리오 구성 언어의 문법의미...57
• 9.1.5 시나리오 구성언어의 함수지원...59
• 9.2 시나리오 구성 언어를 사용한 시나리오 구성 예...59
• 9.3 시나리오 기반 DEVS 모델 자동합성...61
• 10. 개발된 시제 모델 시뮬레이터 확장 및 유지 보수...63
• 10.1 알고리즘 교체 방법론...63
• 10.1.1 탐지...63
• 10.1.2 이동...63
• 10.1.3 교전/손상평가...64
• 10.2 모델 확장 및 기능 추가 방법...64
• 10.2.1 무기 체계 DB추가...64
• 10.2.2 부대모델 DB추가...66
• 10.3 유지 보수(API설명)...68
• 11. 결론...72
• 참조문헌...73
• 부록...74
• A. 시제 모델 모의 논리서...74
• A.1 지상군 모델...74
• A.1.1. 이동 및 수송...74
• A.1.2. 개요...74
• A.1.3. 전술이동...75
• A.2 지상전투 손실평가...80
• A.2.1 지상전술무기(상륙지원장비 포함) 손실평가...80
• A.2.2 병력의 손실평가...82
• A.2.3 전투손실...83
• A.3 함포교전 모의논리서...85
• A.4 유도탄 모의논리서...87
• A.5 함포/유도탄 손상평가 모의논리서...89
• B. 시제 모델 UML모델 문서...90
• B.1 기동 UML모델...90
• B.2 함포교전 UML모델...91
• B.3 유도탄 교전 UML모델...92
• C. 시제 모델 DEVS 모델 명세서...93
• C.1 기동 DEVS명세서...93
• C.2 지상군 모델 DEVS명세서...93
• C.3 함포 교전 논리 DEVS 명세서...94
• C.4 유도탄 교전 논리 DEVS 명세서...95
• D. 시제 모델 시뮬레이터 사용자 설명서...96
• D.1 장비 부호 및 속성...96
• D.2 환경 설정...96
• D.2.1 DEVSim++ 설치...96
• D.2.2 환경 변수 설정...97
• D.2.3 프로젝트 설정...98
• D.3 InSIDEMapX 설치...98
• D.4 환경 설정 및 초기화 파일...99
• D.4.1 MapX_ENV.cfg...99
• D.5 상황도(JointChief.exe)...101
• D.6 시뮬레이션 순서...102
• D.6.1 시나리오 파일 열기...102
• D.6.2 시뮬레이션 시작...103
• D.6.3 기타...104
• D.7 DLL 파일 작성 방법 및 경로 설정...105