• 한국항공우주학회지
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• 제50권4호
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• pp.287-295
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• 2022

저고도 궤적의 장사정포 위협이 대두됨에 따라 이를 방어할 요격 시스템의 개발이 시작될 예정이다. 이러한 장사정포의 공격을 방어하는 문제는 전형적인 동적 무기 표적 할당 문제다. 동적 무기 표적 할당 문제에서는 한 시점에서의 의사결정 결과가 이후 시점의 의사결정 과정에 영향을 주며, 이는 마코브 의사결정 모형의 특징이기도 하다. 장사정포의 공격을 방어하기 위한 의사결정 과정에 허용되는 시간은 공격자와 방어자의 거리를 고려할 때 저고도 궤적의 동시 다발성 발사체에 대한 대응은 수 초 이내에 결정되어야 하나, 짧은 시간 내에 마코브 의사결정 과정으로 최적해를 구하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 장사정포 공격을 방어하는 동적 무기 표적 할당 문제를 마코브 의사결정 문제로 나타내고, 3가지 시나리오를 작성한 후 근사적 동적계획 방법을 적용하여 요격이 가능 시간 안에 해의 도출이 가능한지를 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 도출된 해의 품질을 검증하기 위하여 각 시나리오에 대하여 근사적 동적계획을 적용한 결과와 Shoot-Shoot-Look 방법을 적용한 결과를 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 장사정포의 방어 시나리오에 대하여 근사적 동적계획의 결과가 Shoot-Shoot-Look 방법을 이용한 결과보다 우수함을 보였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.57-72
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• 2020

북한 장사정포 위협에 대응하기 위해서는 한국형 장사정포요격체계 구축이 필요하다. 본 연구는 북한 장사정포의 위협에 대응하기 위한 요격체계의 운영개념 정립과 운용 효과도 프로세스를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 먼저 장사정포요격체계의 운영개념을 설정하고, 다대다 교전 상황에서 효과도의 개념과 이를 도출하기 위한 프로세스를 수립하였으며, 이를 바탕으로 실제 효과도를 분석하기 위한 도구를 개발하였다. 그리고 다대다 교전 상황에서 효과도에 영향을 미치는 요인을 알아보기 위하여 탐지자산, 교전통제, 발사대 성능 등 다양한 변수들을 조합하여 시뮬레이션 실험을 수행하고 분석하였다. 그 결과 유도탄 성능 외에도 탐지자산, 교전통제소 성능이 요격률과 방어성공률에 얼마나 영향을 미치는지를 알 수 있었다. 이러한 연구 결과는 향후 무기체계 개발에 있어서 다대다 교전 상황에서의 효과도 측면에서 중요한 성능 지표를 이해하고 달성하고자 하는 수준의 방어성공률을 위해 필요한 각 요소의 개발 방향과 목표값 설정을 판단하는 데에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제18권6호
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• pp.743-754
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• 2015

FASCAM is a newly introduced mean against enemy fire power and supposed to be scattered on base areas in front of a tunnel so as to deter maneuver and shooting of enemy artilleries. However, for its characteristics different from conventional munitions, only a few studies have been undertaken on operations system using this new measure. In this research, we propose a procedure to describe and analyze mathematically an operation system for suppression of enemy fire power using FASCAM. Two suggested simulation methods, impact point generation and density integration, both can describe the actual operation rationally and each has advantages of its own respectively. Further, we demonstrated an example analysis to derive an optimal suppression plan based on the proposed procedure.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권8호
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• pp.531-540
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• 2022

본 논문에서는 IMM 필터 기반으로 장사정포의 탄종을 식별하고 탄착점을 신속하게 예측하는 알고리즘을 제시한다. 탄도궤적 방정식을 시스템 모델로 사용하고, 각각 다른 탄도계수 값을 갖는 3가지 모델을 IMM 필터에 적용한다. 가속도를 중력, 공기저항, 양력에 의한 3가지 성분으로 나누고 양력가속도를 새로운 상태변수로 추가하여 추정한다. 속도벡터와 양력가속도가 수직이라는 운동학 조건을 유사 측정값으로 추가한 측정방정식을 다룬다. IMM 필터를 통해 추정된 상태변수와 모드 확률이 가장 높은 모델의 탄도계수를 기반으로 탄착점을 예측한다. 탄착점 예측을 위해 일반적으로 사용되는 룽게-쿠타 수치적분 대신, 준해석적인 방법을 사용하여 적은 계산량으로 탄착점을 예측할 수 있음을 설명한다. 마지막으로 최소제곱법을 이용한 상태변수 초기화 방법에 대해 제안하고 성능을 확인하였다. 탄종식별, 탄착점 예측 및 초기화를 포함한 통합 알고리즘을 제시하고 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제45권1호
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• pp.41-52
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• 2022

Development of a long-range artillery intercept system to counter the threat of enemy long-range artillery is in progress. This intercept system is a complex combination of several components. In addition, the ability to engage simultaneously is emphasized due to the characteristic of having to respond to numerous enemy bullets. In this study, the performance according to the arrangement of the detection asset and missile launchers, which are key components of the system, is analyzed. A simulation experiment was performed assuming the enemy attack at various azimuth and launch angles. As a result of the analysis, the radar seems to provide sufficient detection capability in any situation, but in the case of the launcher, the effect of the enemy's launch angle can be critical. It is recommended to place both radar and launchers behind the protection target.

• 산업경영시스템학회지
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• 제44권4호
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• pp.43-52
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• 2021

In weapon assignment studies to defend against threats such as ballistic missiles and long range artillery, threat assessment was partially lacking in analysis of various threat attributes, and considering the threat characteristics of warheads, which are difficult to judge in the early flight stages, it is very important to apply more reliable optimal solutions than approximate solution using LP model, Meta heuristics Genetic Algorithm, Tabu search and Particle swarm optimization etc. Our studies suggest Generic Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm in the basis of various attributes of threats. First job of studies analyzes information on Various attributes such as the type of target, Flight trajectory and flight time, range and intercept altitude of the intercept system, etc. Second job of studies propose Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm were applied to obtain a more reliable solution by reflection the importance of the interception system. It analyzes ballistic missiles and long-range artillery was assigned to multiple intercept system by real time threat assessment reflecting various threat information. The results of this study are provided reliable solution for Weapon Assignment problem as well as considered to be applicable to establishing a missile and long range artillery defense system.

• 산업경영시스템학회지
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• 제45권4호
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• pp.42-52
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• 2022

North Korea continues to upgrade and display its long-range rocket launchers to emphasize its military strength. Recently Republic of Korea kicked off the development of anti-artillery interception system similar to Israel's "Iron Dome", designed to protect against North Korea's arsenal of long-range rockets. The system may not work smoothly without the function assigning interceptors to incoming various-caliber artillery rockets. We view the assignment task as a dynamic weapon target assignment (DWTA) problem. DWTA is a multistage decision process in which decision in a stage affects decision processes and its results in the subsequent stages. We represent the DWTA problem as a Markov decision process (MDP). Distance from Seoul to North Korea's multiple rocket launchers positioned near the border, limits the processing time of the model solver within only a few second. It is impossible to compute the exact optimal solution within the allowed time interval due to the curse of dimensionality inherently in MDP model of practical DWTA problem. We apply two reinforcement-based algorithms to get the approximate solution of the MDP model within the time limit. To check the quality of the approximate solution, we adopt Shoot-Shoot-Look(SSL) policy as a baseline. Simulation results showed that both algorithms provide better solution than the solution from the baseline strategy.

• 문화기술의 융합
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• 제9권2호
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• pp.227-233
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• 2023

4차산업혁명과 더불어 '무인화' 영향이 전 세계 모든 분야에 미치고 있고, 특히 군사 분야에서 '무인화'는 주된 전투체계의 한 부분을 차지할 정도로 중요성이 부각되고 있다. 최근, 우리 영공을 침범하여 서울까지 내려온 북한 무인기 사태로 우리 군은 위기에 직면한 상태이다. 이에 우리 군은 북한의 무인기를 포착하고 격멸하겠다는 의지표명과 대응방안을 천명했다. 하지만 무인기의 기술발전은 지속되고 있고 활용 방안 또한 확대되고 있어 현 수준에서의 무인기 대응 방안은 무용지물이 될 수 있다. 또한 북한의 위협은 무인기만 있는 것이 아니다. 북한은 사실상 핵 보유국가이자 7차 핵실험을 앞두고 있고 2022년 한 해에만 38차례, 67발의 미사일 시험발사를 하는 등 미사일 기술도 고도화 되고 있다. 또한 우리에게 치명적 위협이 될 수 있는 5대 핵심 전략무기를 개발하고 있고 북한의 강력한 재래식 전력은 북방한계선 일대에 다수 포진되어 있고 장사정포의 포구는 수도권을 향해 있다. 지금 많은 관심을 받고 있는 북한의 무인기 위협을 대응하는 것도 중요하지만 북한의 위협을 종합적으로 분석하고 명확하게 우선순위를 정하여 제한된 예산을 사용해야 무인기 위협 이외의 북한의 전반적인 위협에 대응할 수 있을 것이다.