• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.133-146
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• 2016

단일 발사대에 탑재된 다수의 유도탄이 다수의 표적과 순차적으로 교전하는 상황에서 발사대는 유도탄이 해당 표적을 타격할 수 있도록 적절한 발사각을 설정하여 구동하게 된다. 이 때, 개별 표적에 대해 할당된 순서대로 교전을 수행하게 되면 전체 교전 시간이 길어지며, 이동하는 표적이 교전 가능 영역을 벗어나게 되어 부분적으로 교전에 실패할 가능성이 있다. 따라서 다양한 표적 배치 상황에서 최적 교전을 수행할 수 있는 발사각 시퀀스(Sequence)에 대한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 다수의 이동하는 표적이 있는 전장 시나리오에서 시뮬레이션을 통해 모든 발사각 시퀀스에 대한 결과를 계산하고, 이 중 전체 교전 시간을 최소화 하는 최적의 발사각 시퀀스를 추출하는 과정을 통해 표적 시나리오에 따른 시퀀스 결정 논리를 모델링하였다. 그리고 그 모델링 결과를 통해 나온 교전 시퀀스와 시뮬레이션을 통해 획득한 최적 혹은 준최적 발사각 시퀀스를 비교함으로써 본 연구에서 제안한 최적 발사각 시퀀스 결정 개념을 검증하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2019년도 춘계종합학술대회
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• pp.269-270
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• 2019

무장 비행 궤적 간 간섭을 식별하여 아군 무장간 충돌을 방지함으로써 단위 시간 당 교전 효과를 극대화하는 것은 다무장 대지 무기체계 운용에 있어서 필수적이다. 기존 연구에서는 연산 부하의 최소화를 목표로 3차원 무장 비행 궤적을 2차원 평면의 사격선으로 변환하여 간섭을 식별하는 알고리즘을 제안하였다. 그러나 기존 연구는 2차원 평면에서 사격선간 교차점이 발생할 경우 간섭으로 식별하고, 이에 대한 무장 할당을 해제함으로써 무장 활용도를 감소시키는 문제가 있었다. 이를 고려하여 본 논문에서는 교전 효과 최대화를 위한 효율적인 무장 궤적 간 간섭 식별 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 2차원 평면에서 사격선간 교차점이 발생할 경우, 해당 사격선을 3차원 평면에서 비행 궤적 간 비교 연산을 수행하여 실제 간섭 여부를 식별함으로써 무장 활용도를 최대화하는 것이 가능하다. 성능 평가 결과, 제안하는 기법은 기존 기법에 비해 궤적 교차수는 최대 52.1% 감소하였으며, 그에 따른 표적 할당율은 최대 6.9% 향상됨을 보임으로써 그 우수성을 확인하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권1호
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• pp.93-105
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• 2019

In order to establish an effective engagement plan of the missile defense system, both spatial and temporal performance analysis of the intercept system should be performed. However, research on existing missile defense systems has been mainly focused on spatial performance. In this study, time performance factors are defined through the composition and operational concept of missile defense system, and the target ballistic missile interception process is presented as integrated timeline through ballistic missile model and radar model. We also proposed an algorithm for deriving time performance. Simulation results confirm that the time performance factors can be used in the engagement planning for multi-engagement through the example of engagement planning.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권12호
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• pp.856-864
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• 2019

무장할당(Weapon-Target Assignment, WTA) 문제는 다수 위협과 다종의 무장을 효과적으로 할당하는 문제이다. 실제 급변하는 교전환경에서의 무장할당은 위협과 무장의 특성과 위협-무장 선정에 따른 영향성을 모두 고려해야한다. 본 논문에서는 동적 무장할당 문제에서의 최적해 도출을 위해 메타휴리스틱 방법의 일종인 Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP) 알고리즘 적용 방안을 제안한다. 먼저 동적 무장할당 문제를 정의하고 알고리즘 적용을 위해 수학적 모델을 정식화한다. 무장할당 전략을 수립하기 위하여 목적함수를 정의하고 시간변화를 고려한 구속조건을 설정한다. 이를 바탕으로 GRASP 알고리즘을 동적 무장할당 문제에 적용한다. 교전 시뮬레이션을 통해 정식화한 무장할당 문제의 최적해 특성을 분석하며, Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 알고리즘 성능 검증을 수행한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.81-90
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• 2012

본 논문은 지상무기체계 교전을 모의하기 위한 시뮬레이션 시스템 구축에 관한 연구이다. 본 논문에서는 에이전트 시뮬레이션 설계 방법론에 기반하여 시뮬레이션 시스템 아키텍처를 제안한다. 제안된 아키텍처의 각 개체는 에이전트 기반으로 모듈화된 컴포넌트들을 조합하여 구성된다. 이와 같은 개체 구성 방법은 개체의 재사용성과 조합성을 향상시키고, 결과적으로 시뮬레이션 시스템의 개발에 투입되는 시간, 비용, 및 노력을 감소시킨다. 지상무기체계 교전의 모의는 환경의 영향을 반영하는 것이 매우 중요하다. 제안된 아키텍처의 합성전장환경은 전장의 환경 데이터를 가지며 시뮬레이션 시스템의 전투개체와 계속적으로 상호작용한다. 이러한 아키텍처를 기반으로 구축된 시뮬레이션 시스템은 목적에 따라 다양한 지상무기체계 교전 시나리오의 신속한 모의가 가능하고, 개체들의 행위 수행에 환경 영향이 반영되어 신뢰성 있는 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있다. 본 논문은 제안된 아키텍처를 기반으로 예제 시스템을 구축하여 그 효용성을 증명하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권6호
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• pp.309-316
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• 2008

대공방어용 임무지향 교전통제 컴퓨터는 장시간 동안 임무의 중단없이 방어 임무를 수행하여야 하며, 복잡한 내장형 임무 소프트웨어를 탑재하는 컴퓨터에는 대공방어 임무의 특성상 확실성과 안정성 및 신뢰성을 보장하여야 한다. 구현된 임무지향 교전통제 컴퓨터에서 임무수행의 확실성과 안정성은 4 장의 프로세서로 구성되는 분산 컴퓨터 아키텍처에 의해 보장되며, 신뢰도는 분산 구조의 컴퓨터에 저비용의 능동 예비 이중화(ASR) 고장감내 기법을 적용하여 보장되도록 하였다. 소프트웨어적인 능동 예비 이중화 고장감내 기법은 높은 신뢰도와 신속한 고장복구 성능을 가지는 교전통제 컴퓨터를 저비용으로 구현하므로 대공방어용 컴퓨터에 매우 적합한 기법이다. 본 논문은 능동 예비 이중화 고장감내 기법의 메커니즘과 성능분석에 대해 기술하고, 교전통제 컴퓨터에 ASR 기법과 하드웨어적인 DMR 및 TMR 고장감내 기법을 적용한 경우의 MTBF, 신뢰도, 가용성 및 저비용성을 비교분석하였다. ASR 기법은 72 시간의 임무 시간에 대하여 TMR과 유사한 임무 신뢰도를 제공하며, 저비용의 구현이 가능하므로 교전통제 임무지향 컴퓨터의 고장감내 기법으로 최적인 것으로 분석되었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.73-83
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• 2013

본 연구에서는 수중 환경에서의 교전급 모의를 위한 분산 시뮬레이션 시스템에서 모니터링 시스템을 설계 및 구축한다. 국방 분야에서 모델링 및 시뮬레이션(M&S)을 통한 검증은 비용, 시간, 및 노력의 측면에서 효율적인 접근 방법으로 주목되어 왔으며, 무기체계의 도입의 각 단계에서 시뮬레이션 기반의 획득(Simulation-Based Acquistion : SBA)이 필수 프로세스로 지정되었다. 그러나 복잡한 전장 환경을 전반적으로 묘사하는 방대한 시뮬레이션 시스템의 개발은 많은 자원을 요구한다. 따라서 이미 개발된 한정적인 목적을 갖는 시뮬레이터들을 조합하여 새로운 시뮬레이션 시스템을 구축하는 분산 시뮬레이션 시스템을 통해 시스템의 개발에 투입되는 비용 및 시간의 절약이 가능하다. 분산 시뮬레이션 시스템 중 High-Level Architecture(HLA)는 미국 표준으로 지정되었고, 이것을 구현한 Run-Time Infrastructure(RTI)는 미들웨어로서 효율적인 분산 시뮬레이션 시스템의 구축을 도와준다. 본 연구의 핵심 목적은 HLA/RTI 기반의 수중 교전 모의 시뮬레이션 시스템에서 수행 목적에 적합한 모니터링 요소를 도출하고, 그 체계 및 표현 방안을 설계하여 시뮬레이션을 분석하는 시스템의 구현에 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.118-126
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• 2018

교전 초기에 높은 위협도를 가진 다수의 표적에 대해 적을 신속하게 제압하기 위해서는 단 시간 내에 가능한 많은 무장을 발사할 수 있도록 적시에 효과적인 무장 할당을 수립하여 교전 효과를 극대화하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 다표적 다무장 환경에서 신속 대응 무기 체계를 위한 무장 할당 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘에서는 무장군 별 방위각 크기 기준으로 표적을 정렬하여 방위각 기준으로 표적군-무장군 간 집단 할당을 수행한 후, 산출된 표적의 위협도 기준으로 표적-무장 간 개별 할당을 수행하여 복잡도 낮은 연산으로 신속 대응이 가능한 사격 계획을 수립하여 교전 효과를 극대화한다. 본 논문에서는 제안하는 알고리즘의 시뮬레이션 및 가시화를 통해 성능 평가 및 검증을 수행하였다. 성능 평가 결과, 제안하는 알고리즘은 대규모의 전장 환경에서도 빠른 시간 내에 높은 표적 할당률을 보이는 효과적인 무장할당을 수행함으로써 신속 발사 무기 체계에 적용할 시에 높은 효용성 및 효과가 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.11-19
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• 2024

멀티에이전트는 전장 교전 상황, 무인 운송 차량 등 다양한 실제 협동 환경에 사용될 수 있다. 전장 교전 상황에서는 도메인 정보의 제한으로 즉각적인 보상(Dense Reward) 설계의 어려움이 있어 명백한 희소 보상(Sparse Reward)으로 학습되는 상황을 고려해야 한다. 본 논문에서는 전장 교전 상황에서의 아군 에이전트 간 협업 가능성을 확인하며, 희소 보상 환경인 Multi-Robot Warehouse Environment(RWARE)를 활용하여 유사한 문제와 평가 기준을 정의하고, 강화학습 라이브러리인 Ray RLlib의 QMIX 알고리즘을 사용하여 학습 환경을 구성한다. 정의한 문제에 대해 QMIX의 Agent Network를 개선하고 Random Network Distillation(RND)을 적용한다. 이를 통해 에이전트의 부분 관측값에 대한 패턴과 시간 특징을 추출하고, 에이전트의 내적 보상(Intrinsic Reward)을 통해 희소 보상 경험 획득 개선이 가능함을 실험을 통해 확인한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.33-38
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• 2018

본 연구에서는 선유도 중어뢰의 전술 효과도 예측을 위하여 개발한 교전수준 시뮬레이터에 대해서 시뮬레이터 개발에 적용된 개념 및 구성요소 모델에 대해서 소개하고 있다. 특히 어뢰의 공격문제 해결을 위하여 기하학적 모델에 따른 해(Closed-form solution)를 도출하였고, 어뢰의 공격유도 방법에 비례항법 유도를 적용하여 구현하였다. 표적함에 대해서는 속도와 소음의 상충관계로 인한 피탐 가능성을 고려하였다. 어뢰의 초기위치에 따른 공격 소요 시간을 계산하고 이를 도시화하는 과정을 통하여 도출된 해의 정확성을 확인 할 수 있었고, 현실적인 공격유도 방법 및 소음원 모사를 통하여 시뮬레이터 충실도를 높일 수 있었다. 시뮬레이터는 다양한 전술상황을 가정하여 결과를 분석 할 수 있도록 자유도가 높게 개발되었으며, 구성요소 궤적 분석 및 전방위 요격 성공률 분석이 가능하여 전장 상황의 흐름을 파악하고 전술에 대한 이해를 높이는데 도움이 된다.