항공우주 시스템 개발용 M&S의 VV&A

김창주(Chang-Joo Kim),이도현(Dohyeon Lee),허성욱(Sungwook Hur),박상선(Sang-Seon Park),조인제(In-Je Cho) 한국항공우주학회 2017 韓國航空宇宙學會誌 Vol.45 No.6

항공우주 시스템 개발에 있어 M&S (Modeling and Simulation)의 광범위한 사용이 보편화되고 있고 인증(Certification) 혹은 인정 (Accreditation)을 통해 부적절한 M&S의 사용으로 인한 사고나 위험을 제도적으로 방지하려는 노력이 있어 왔다. 본 연구는 이와 관련된 M&S의 VV&A (Verification, Validation, and Accreditation) 활동을 다루었다. 항공우주 M&S는 항공우주시스템 개발에 활용을 목적으로 하고 대부분 물리법칙 기반의 모델링 기법을 사용한다. 또한, 시제제작 후 검증용 데이터가 비행시험을 통해 최종 확보된다는 점에서 여타의 M&S와는 다른 접근방법이 필요하다. 본 연구는 이러한 특성을 고려하여 M&S 개발과 VV&A의 시작점이라 할 수 있는 항공우주 시스템 개발에 적합한 M&S의 수명주기 모델과 개발 패러다임을 다양한 문헌 연구를 토대로 제안하였다. The M&S (Model and Simulation) has been increasingly used in the wide area of applications and the official certification or accreditation of the M&S are becoming a mandatory requirement to prevent the risks and mishaps caused by the usage of inadequate M&Ss or by misuses of the M&S. This paper threats the VV&A (Verification, Validation, and Accreditation) for the M&S used in the development of the aerospace systems, where most M&S used in the development are derived from the physical laws and the final validation data are typically obtained through a series of flight tests after the prototype production. Considering these unique features, the paper proposes the M&S life-cycle model and development paradigm suitable for the aerospace-system development and accesses the proposed ones by comparative investigation on the relevant regulations and related literatures.

전자전 개방형구조 프레임워크 기반 M&S의 VV&A 프로세스 제안

강현서,윤석준,최상영 한국경영과학회 2018 한국경영과학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.04

국방 M&S(Defence Modeling & Simulation)의 소프트웨어분야는 대규모 시뮬레이션의 효율적인 수행 및 각 시스템간의 상호 연동 및 재사용성에 관해 다양한 연구 개발을 수행하여 왔다. 그 결과 전자전 특화연구센터는 국방 레이더 전자전 SBD(Simulation Based Design)지원 공학급 구성요소모델링 및 통합모델링을 위해 개방형 M&S 구축을 위한 개방형구조 프레임워크(OAFEw, Open Architecture Framework for EW simulation)가 제안되었다. OAFEw는 전자전 M&S의 전주기를 관리하는 프레임워크이다. 본 논문은 개방형구조 프레임워크의 신뢰성을 확보하기 위한 VV&A(Verification, Validation and Accreditation), 즉 검증, 확인 및 인정과정을 제안한다. 이러한 절차는 기존 소프트웨어의 검증과정에서 정형화된 방법이 존재하지만, 본 연구는 국방 M&S, 특히 항공 전자전 M&S에 적합한 VV&A 프로세스를 제시한다.

전자전 개방형구조 프레임워크 기반 M&S의 VV&A 프로세스 제안

강현서,윤석준,최상영 대한산업공학회 2018 대한산업공학회 춘계학술대회논문집 Vol.2018 No.4

국방 M&S(Defence Modeling & Simulation)의 소프트웨어분야는 대규모 시뮬레이션의 효율적인 수행 및 각 시스템간의 상호 연동 및 재사용성에 관해 다양한 연구 개발을 수행하여 왔다. 그 결과 전자전 특화연구센터는 국방 레이더 전자전 SBD(Simulation Based Design)지원 공학급 구성요소모델링 및 통합모델링을 위해 개방형 M&S 구축을 위한 개방형구조 프레임워크(OAFEw, Open Architecture Framework for EW simulation)가 제안되었다. OAFEw는 전자전 M&S의 전주기를 관리하는 프레임워크이다. 본 논문은 개방형구조 프레임워크의 신뢰성을 확보하기 위한 VV&A(Verification, Validation and Accreditation), 즉 검증, 확인 및 인정과정을 제안한다. 이러한 절차는 기존 소프트웨어의 검증과정에서 정형화된 방법이 존재하지만, 본 연구는 국방 M&S, 특히 항공 전자전 M&S에 적합한 VV&A 프로세스를 제시한다.

M&S기반 무인지상전투차량 설계를 위한 통합모의실험환경 아키텍처모델

최상영(Sang Yeong Choi),박진호(Jin Ho Park),박강(Kang Park) (사)한국CDE학회 2015 한국CDE학회 논문집 Vol.20 No.3

M&S (Modeling & Simulation) based design is widely accepted for the development of the future weapon system with better performance in a cheaper and faster way. Integrated simulation environment (ISE) is needed for the M&S based design. On the ISE, system engineers can not only verify design options but also validate system requirements. In this paper, we propose architectural models of the integrated simulation environment (ISE) which incorporates mission effectiveness M&S (Modeling & Simulation), system performance M&S, the optimization model of integrated performances, digital mockup and virtual prototype. The ISE architectural models may be used to implement the ISE for the development of the future unmanned ground combat vehicle.

제어모멘텀휠 기반 자세제어 M&S 소프트웨어 개발

목성훈(Sung-Hoon Mok),김태호(Taeho Kim),방효충(Hyochoong Bang),송태성(Taeseong Song),이종국(Jongkuck Lee),송덕기(Deokki Song),서중보(Joongbo Seo) 한국항공우주학회 2019 韓國航空宇宙學會誌 Vol.47 No.4

자세제어 M&S(Modeling & Simulation)는 모델링 정밀도에 따라 간단한 자세제어 알고리즘 설계부터 실제 탑재 소프트웨어 검증까지 활용될 수 있다. 본 논문은 CMG 기반 위성 자세제어를 위한 M&S 소프트웨어를 소개한다. 개발된 소프트웨어는 크게 6자유도 모델링과 자세제어 알고리즘으로 나뉠 수 있다. 6자유도 모델링은 CMG 구동기 모델링과 우주환경 모델링(궤도외란/자세외란)을 포함한다. 자세제어 알고리즘은 CMG 모터속도 제어기(내부루프)부터 토크명령생성 및 스티어링 법칙(외부루프)을 포함한다. M&S는 하위 레벨인 CMG 모터제어부터 상위 레벨인 지구관측임무 수행까지 단계적으로 수행되며, 적용 레벨에 따라 3개 모듈로 나뉜다. 본 M&S 소프트웨어는 초기 자세제어 알고리즘 개발을 목표로 개발되었는데, 향후 상세한 위성체/구동기 모델링 및 우주환경 모델링을 반영해 점차 활용 범위를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다. Attitude control modeling and simulation (M&S) can be extensively applied in overall development process, from simple algorithm design to on-board software verification. This paper introduces CMG-based attitude control M&S software, which consists of 6-DOF modeling (CMG and space environments modeling), and attitude control algorithm. The M&S software is divided into three modules, from an inner CMG motor control module to an outer earth observation mission module. While an application of this developed software is currently limited to the initial-phase attitude controller development, its application area can be extended to the later-phases by considering sophisticated model information in future.

한국형 전시자원소요산정 모델에 대한 VV&A 적용방안 연구

김민숙,정환식,이재영,Kim, Min-Suk,Jung, Whan-Sik,Lee, Jae-Yeong 한국국방경영분석학회 2009 한국국방경영분석학회지 Vol.35 No.2

최근 국방분야에서 M&S의 중요성이 증가함에 따라 이를 검증, 확인, 인증 할 수 있는 VV&A의 필요성이 요구되고 있다. VV&A는 M&S 개발시 신뢰성을 높이고, 사용자의 요구사항을 충족시켰는지를 판단하기 위한 정보를 제공한다. VV&A 과정은 M&S의 신뢰성을 보증하기 위해 필요한 활동이다. 그러나 한국에서는 현재까지 M&S 개발시 VV&A에 대한 지침과 규정이 정립되어 있지 않다. 본 연구에서는 VV&A 절차의 일부를 현재 육군에서 개발 중인 한국형 전시자원소요산정 모델에 적용하기 위해 계획은 전단계에 대해 수립하였고 제한적으로 근접지역 직접사격 손실논리에 대해 결과확인을 실시하였다. 이는 M&S 개발시 VV&A 적용의 필요성을 인식할 수 있는 계기를 제공하였다. Recently, the necessity of VV&A and the importance of M&S are increasing in the national defense area. The purpose of VV&A is to assure a proper development of M&S and to provide users with sufficient information to determine if M&S could meet their demands. Therefore, VV&A process needs to be performed to guarantee the credibility of the M&S. However, the basic guidance and regulation of VV&A are not yet developed in Korea. This paper proposed the VV&A application process in the Korean Wartime Resource Requirement Model, focusing on the close combat situation of the model. The VV&A process provided in this paper can also be applied to other analytical models currently developing in Korea.

EADSIM과 가상공중교전모델 연동 시스템 개발

장영찬,김천영,김성호,명현삼,지철규,홍영석 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.4

최근 국방환경과 작전환경의 변화로 분석, 운용, 훈련 등을 지원하기 위한 수단으로 국방 M&S와 전투 실험의 중요성이 증대되고 있으며, 특히 훈련/실험장의 지형적 제한 등을 극복하고 합동작전 상호 운용성을 구현하기 위한 LVC 기반의 전투실험 체계 구축이 절실히 요구되고 있다. 이에 공군에서 사용중인 임무급 모델인 EADSIM과 국방과학연구소에서 개발한 가상공중교전모델과의 연동을 통해 임무급 전투 효과도 분석을 효율적으로 수행하고 전투모의를 위한 전투실험 체계를 구축할 필요성이 제기되었다. 본 논문은 전투효과도 분석과 LVC 전투실험을 효율적으로 수행할 수 있는 임무급 EADSIM과 교전급 가상 공중교전모델 연동 시스템을 구축하고, 본 연동 시스템을 활용하여 공대공/공대지 임무 전투실험을 수행한 내용을 서술하였다. Recently, as the defense environment and the operational environment have been changed, importance of the defense M&S and the battle experiment is being increased. Especially, system construction based on LVC is being required by the Air Force. This report describes the system development of the air to air to ground mission using these bridge interoperability S/W which is constructed as the standard interoperability system between EADSIM of mission level model and virtual combat simulation model of engagement level model for analyzing combat effectiveness and LVC warfighting experimentation.

합성환경 기반 교전모의

박상철(Sang Chul Park),성길영(Kil Young Seong) (사)한국CDE학회 2010 한국CDE학회 논문집 Vol.15 No.4

Weapon systems for future war require operating various war scenarios that are getting complex. Similarly, modeling and simulation technique is getting attention to acquire more effective weapon systems. Several S/W tools exist for simulating small scale engagements which depict a kind of war. However, it is very hard to model combat objects more systematic, and reuse them. To overcome these difficulties, this paper presents a modeling methodology for simulating small scale engagement using the DEVS-formalism. In this paper, we systematically classified and defined combat objects, likewise, explain a framework for a small scale combat simulation.

전시작전권 전환 관련 미래 육군 M&S체계 발전방향

한봉규,김익현,강재경,Han, Bong-Kyu,Kim, Yeek-Hyun,Kang, Jae Kyoung 한국군사과학기술학회 2012 한국군사과학기술학회지 Vol.15 No.5

Modern warfare has developed into a network based simultaneous and integrated warfare where operations elements are interconnected. Following such change in modern warfare, ROK Army has been making an effort to transform personnel-based military structure into technology-based advanced structure. Considering technological innovations and changes in characteristics of officers and men, ROK Army is developing scientific education and training system to provide demand-focused customized education. To support such transformation in education and training, ROK Army is constantly developing Army training system using advanced M&S technology. This paper describes ROK Army's education and training policy, and elaborates the current status of M&S training system using advanced M&S technology. This paper further discusses the future directions of M&S training system.

M&S 시스템을 활용한 Tac-ELINT 지상운용 SW 개발 방안 연구

신동조,곽현규,이광일,Shin, Dong-Cho,Kwak, Hyun-Gyu,Lee, Kwang-Il 한국군사과학기술학회 2011 한국군사과학기술학회지 Vol.14 No.6

This research paper on Tac-ELINT SW development method using M&S system describes the validation and verification methods of Tac-ELINT ground operating software development each stages, and the method of improving reusability of software using SBD(Simulation Based Design/Development) concept. In this project, We obtain the EW software SBD technologies and improved Tac-ELINT ground operating software through software crisis mitigation. This method and technology will expect to support a future EW system and any other various weapon software development.