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LVC-Interoperation Development Framework for Acquiring High Reliable Cyber-Physical Weapon Systems

고신뢰 사이버-물리 무기체계 획득을 위한 LVC 연동 개발 프레임워크

  • 강성주 (한국전자통신연구원 임베디드SW연구부 CPS연구실) ;
  • 김민조 (과학기술연합대학원대학교 컴퓨터소프트웨어 및 공학) ;
  • 박정민 (과학기술연합대학원대학교 컴퓨터소프트웨어 및 공학) ;
  • 전인걸 (과학기술연합대학원대학교 컴퓨터소프트웨어 및 공학) ;
  • 김원태 (과학기술연합대학원대학교 컴퓨터소프트웨어 및 공학)
  • Received : 2013.09.16
  • Accepted : 2013.12.05
  • Published : 2013.12.31

Abstract

In this paper, we present a development framework for acquiring intelligent but complex cyber-physical weapon systems based on modeling and simulation development tools for cyber-physical systems, EcoSUITE. We introduce EcoPOD that models weapon systems and EcoSIM that provides constructive simulation environment for interoperating the weapon model to be developed with other weapon models. To develop cyber-physical weapon system based on LVC interoperation, an interoperation architecture and an interface technique for a live and a virtual system that is compliant with the interoperation architecture. By expanding EcoSuite, we provide LVC-based development framework for interoperating a real system, a human-interactive interface system, and simulation models and validate it with a case study.

본 논문에서는 사이버-물리 시스템의 모델링 및 시뮬레이션 도구인 EcoSuite를 기반으로 지능화, 복잡화되고 있는 사이버-물리 시스템 형태의 무기체계를 개발 및 시험하는 프레임워크를 제시한다. EcoPOD를 이용한 무기체계의 모델링과 타 무기체계 모델들과 연동하여 구성 (Constructive) 시뮬레이션 환경 기반의 전장을 제공하는 EcoSIM이 소개된다. LVC 연동 개발을 위해서는 시뮬레이션 모델 연동 구조와 연동 기술에 순응(compliant)하는 인터페이스 기술, 그리고 시뮬레이션 모델과 실제 시스템(Live), 그리고 사용자와 상호작용하는 시스템(Virtual)의 연계 기술의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 LVC 연동 개발을 통한 모델의 검증 및 시스템의 기능을 시험하는 아키텍처와 적용 사례가 제시된다.

Keywords

References

  1. S. Kang, I. Chun, J. Park, and W. Kim, "Model-based autonomic computing framework for cyber-physical systems," J. Inst. Embedded Eng. Korea (IEMEK), vol. 7, no. 5, pp. 267-275, Oct. 2012.
  2. E. A. Lee, "Cyber-physical systems: design challenges," in Proc. 11th IEEE Int. Symp. Object Oriented Real-Time Distributed Computing (ISORC), pp. 363-369, Orlando, U.S.A., May 2008.
  3. T. G. Kim, "Model-based engr: CPS vs Defense System," in Proc. Cyber-Physical Syst. (CPS) Workshop 2012, Seoul, Korea, Nov. 2012.
  4. O. Lee and S. J. Kang, "A management procedure of required operational capability for 'low-cost and high-efficiency' weapon systems development," J. Korea Inform. Commun. Soc. (KICS), vol. 37, no. 1, pp. 109-117, Jan. 2012. https://doi.org/10.7840/KICS.2012.37C.1.109
  5. M. S. Kim, "Study on integration between an entity-based war game model and tank simulators for army mechanized infantry battalion training," M.S. Thesis, Dept. Ind. Syst. Eng., KAIST, Daejeon, Korea, Nov. 2010.
  6. S. Y. Choi and H. L. Kim, "A study on the interoperability model for the mixed architecture of LVC simulations," in Proc. Korean Soc. Internet Inform. (KSII) Conf., pp. 595-600, Jeju Island, June 2010.
  7. C. Brooks, C. Cheng, T. H. Feng, E. A. Lee, and R. von Hanxleden, "Model engineering using multimodeling," in Proc. 1st Int. Workshop Model Co-Evolution Consistency Manage. (MCCM '08), Toulouse, France, Sep. 2008.
  8. University of Pennsylvania, CHARON, Retrieved Aug., 15, 2013, from http://rtg.cis.upenn.edu/mobies/charon/.
  9. U. C. Berkeley, Ptolemy II, Retrieved Aug., 15, 2013, from http://ptolemy.eecs.berkeley.edu/ptolemyII/.
  10. E. Notenboom, "Multiple V-model in relation to testing," Retrieved Aug., 30, 2013, from http://pi.informatik.uni-siegen.de/stt/23_1/01_Fachgruppenberichte/FG217/06_MultipleV.pdf.
  11. A. R. Plummer, "Model-in-the-loop testing," Proc. Inst. Mech. Eng. (IMechE) Part I: J. Syst. Control Eng., vol. 220, no. 3, pp. 183-199, May 2006.
  12. I. Chun, J. Kim, H. Lee, W. Kim, S. Park, and E. Lee, "Faults and adaptation policy modeling method for self-adaptive robots," in Proc. Ubiquitous, Comput. Multimedia Applicat. (UCMA'11), vol. 150, pp. 156-164, Daejeon, Korea, Apr. 2011.
  13. IEEE, IEEE Standard for information technology-protocols for distributed interactive simulation application, IEEE Std. 1278-1993, Mar. 1993.
  14. IEEE, IEEE standard for modeling and simulation high level architecture federate interface specification, IEEE Std. 1516.1-2000, 2000.
  15. Parrot, AR.Drone 2.0, Retrieved Sep., 1, 2013, from http://ardrone2.parrot.com.