Abstract
This paper focuses on reverse simulation methods to find and analyze the required performance of a defense system under a given combat effectiveness. Our approach is motivated that forward simulation, that traditionally employs the effectiveness analysis of performance alternatives, is not suitable for resolving the above issue because it causes a high computational cost due to repeating simulations of all possible alternatives. To this end, the paper proposes a reverse simulation software architecture, which consists of several functional sub-modules that facilitate two types of reverse simulations according to possibility of inverse model design. The proposed architecture also enable to apply various search algorithms to find required operational capability efficiently. With this architecture, we performed two case studies about underwater and anti-air warfare scenarios. The case studies show that the proposed reverse simulation incurs a smaller computational cost, while finding the same level of performance alternatives compared with traditional forward simulation. Finally we expect that this study provides a guide those who desire to make decisions about new defense systems development.
국방 시스템 분석에서 순 방향 시뮬레이션은 주로 전장 환경에 주어진 국방 시스템의 공학 제원이나 운용 전술을 바탕으로 이에 대응하는 체계 효과도를 분석하는 과정에 활용된다. 이러한 순 방향 시뮬레이션 과정은 다양한 교전 시나리오에 대한 전투 결과를 분석하기에는 용이하나, 목표 효과도를 달성하기 위한 국방 시스템의 요구 성능을 역으로 도출할 때는 비효율적이다. 본 논문은 국방 시스템의 요구 성능 분석을 위해 역 방향 시뮬레이션 소프트웨어 아키텍처를 제안한다. 제안하는 아키텍처는 기능적으로 구분된 하위 모듈들을 바탕으로 시스템 모델을 그대로 활용하되 역 모델 설계 유무에 따라 적합한 역 방향 시뮬레이션 방안을 선택할 수 있게 하였다. 사례 연구로 수상함의 대공/대잠전 시나리오에 제안한 소프트웨어 아키텍처를 적용하였는데, 국방 시스템의 요구 성능 분석을 하는데 있어 순 방향 시뮬레이션과 비교하여 동일한 수준의 요구 성능 분석을 보다 신속히 수행할 수 있음을 보였다. 마지막으로 본 논문의 연구 결과는 국방 시스템의 운용 전술 개발 뿐 아니라 다양한 시스템의 문제해결에 적절한 해결 방안을 제시할 것으로 기대한다.
