최근 전장의 환경이 네트워크 중심전으로 빠르게 변화함에 따라 다양한 전술정보를 신속하고 정확하게 전송할 수 있는 전술데이터링크가 요구되고 있다. 현재 한국군은 효율적인 합동전술 작전을 지원하기 위해 한국형 합동전술데이터링크(KJTDLS: Korea Joint Tactical Data Link System) 체계 개발을 기본형과 완성형 2단계로 나누어 추진하고 있다. 하지만 한국형 합동전술데이터링크 체계(기본형)는 미군의 대표적인 전술데이터링크인 Link-16과 비교하여 통신 대역폭의 제한과 낮은 전송효율 때문에 Link-16의 TDMA 프로토콜을 적용하기에는 많은 문제점이 있다. 본 논문에서는 한국군의 전술 작전환경을 고려하여 Dynamic TDMA 기술 기반의 프로토콜의 구조를 제안하였으며, 제안된 전술데이터링크 프로토콜을 검증하기 위해 시뮬레이션을 구현 및 성능을 분석하였다.
한국군은 각 무기체계별로 미군/NATO 전술데이터링크 및 한국형 전술데이터링크 구축을 통해 합동 및 연합 NCW 수행능력 향상을 위해 노력하고 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 전술데이터링크에 대해 고찰한 후 전술데이터링크의 한국군 미래 무기체계 적용 방안을 제시하고자 한다.
제2차 세계대전 이후 항공기, 미사일 등 대공 위협이 급속히 증가함에 따라 상대적으로 대공 능력이 취약한 함정을 보호하기 위해 미국을 중심으로 다양한 전술데이터링크 체계가 개발되었다. 표적정보를 실시간 또는 근실시간으로 처리하고 공유하는 체계인 전술데이터링크(TDL, Tactical Data Link)는 전장관리를 효율적으로 하고, 지휘 및 통제를 원활하고 신속히 할 수 있게 만드는 기반 체계이다. 본 논문에서는 전술데이터링크의 종류, 운용 현황 및 특징에 대해 조사하고, 한국형 전술데이터링크(LINK-K) 등 최신 기술 동향에 대해 설명하였다.
전술데이터링크는 전장상황 인식 능력을 향상하기 위한 군용 데이터 네트워크이다. 한국군은 전술데이터링크 성능개량상업을 추진하고 있다. 전술데이터링크는 다양한 플랫폼, 센서 데이터 및 지휘통제 체계와의 연동이 필수적이므로 연관 기술분야에 대한 연구가 필요하다. 그러나 전술데이터링크는 군 운영 특성상 다양한 기술정보가 공개되지 않고 있다. 본 논문에서는 전술데이터링크의 기술동향을 파악하기 위하여 지식재산 정보를 활용한 데이터기반 자동화 분석 방법론을 제안한다. 본 논문에서는 지식재산 관련 데이터를 자동으로 수집하고 전처리하며, 시계열에 따라 분석한다. 추가적으로 특허 기술정보의 기관별 현황을 종합하고 핵심 연구자를 네트워크 분석을 통한 식별 과정을 제시하고 각각의 결과를 제시하였다.
현대전은 감시체계, 지휘통제체계, 타격체계가 첨단 정보통신기술로 상호 연결되어 전장상황을 공유하는 네트워크 중심전(NCW: Network Centric Warfare)으로 변화해 가고 있다. 한국군은 각 군의 전장상황에 맞게 Link-K, Link-16, Link-11, KVMF 등 다양한 전술데이터링크(TDL: Tactical Data Link)를 활용하고 있다. 한국형 합동 전술데이터링크체계(JTDLS : Joint Tactical Data Link System)는 지상/해상/공중 합동전력간 근실 시간으로 전술정보를 공유하는 체계로 Link-K, Link-16, KVMF에 Link-22를 추가 개발하고 있다. 본 논문에서는 JTDLS체계에 Link-22를 적용하기 위하여 체계 구성, Link-22 메시지 분석 및 전술 데이터 링크 처리기와 Link-22의 연동 구조를 제시하고자 한다.
본 논문에서는 한국형 전술데이터링크 기반의 상대항법 운용을 위해 확장 칼만필터 기반의 상대항법 알고리즘을 적용한 항법 시스템을 제안하였다. 한국형 전술데이터링크는 한국군 합동작전 수행능력 향상을 위해 Link-16을 기반으로 설계된 전술데이터 링크로 작전수행 및 표적재원 등의 정보를 다루고 있다. 한국형 전술데이터링크의 통신 채널에서 위치정보를 포함하는 PPLI 메시지와 터미널로부터 산출 가능한 TOA 측정치를 활용하여 항법 백업 시스템으로 운용이 가능하다. 본 논문에서는 제안한 한국형 전술데이터링크 기반의 상대항법 시스템의운용 가능성 및 오차요소에 따른 성능분석을 수행하였으며, 이를 위해 소프트웨어 기반의 상대항법 시뮬레이션 플랫폼을 설계하여 다양한 환경에서 추정 성능을 분석하였다.
전장 환경에서 점차 네트워크의 중요성이 확대되고 있다. 시간이 지날수록 한국형 합동 전술데이터링크 체계에서 사용하는 전술데이터링크의 종류가 많아지고 있으며 그만큼 전술데이터링크 시스템을 탑재한 군의 무기체계가 증가하고 있다. 광범위해지는 전장에 안정적인 소프트웨어를 제공하기 위해 철저한 품질 검증이 요구된다. 본 연구는 한국형 합동 전술데이터링크 체계사업의 안정성 검증을 위해 리눅스 컨테이너 환경을 이용하여 최소한의 물리적 공간과 하드웨어 자원으로 다양한 모의시험을 수행하는 방안에 대해 살펴본다. 이를 통해 유사한 성격의 리눅스 기반 체계사업에서도 한정된 시험환경에서 최대한의 시험 역량을 확보하여 보다 높은 안정성과 신뢰성을 확보하는데 기여하고자 한다.
항공기에 탑재된 센서들은 임무 수행에 필수 요소이며 센서들을 통해 얻어진 데이터의 융합은 임무 효율을 높이고 조종사의 부담을 줄이기 위해 적용되고 있다. 센서들로부터 얻어진 데이터를 특정 대상에 대해 일관되고 보다 정리된 형태로 조종사에게 제공하기 위해 데이터 융합이 적용되어 발전하고 있다. 현재 운용되고 있는 군용 항공기는 Link-16 과 같은 전술데이터링크에 연동하여 향상된 전술 상황을 조종사에게 전시하여 임무 효율을 높이고 있다. 항공기에 탑재된 센서가 고성능화 되면서 얻어진 정확도가 향상된 센서 데이터와 전술데이터링크를 통해 수신한 전술상황정보를 융합하여 조종사에게 고신뢰성의 전술상황 및 임무 환경을 제공하고 효율적인 임무 수행과 높은 생존성을 기대할 수 있다. 본 논문에서는 항공기 실시간 센서 데이터와 전술데이터링크를 통해 얻어지는 데이터를 종합된 정보 형태로 제공하기 위한 융합 구조를 보인다.
Kim, Jin-Woo;Lee, Woo-Sin;Kim, Hack-Joon;Jin, So-Yeon;Kim, Min-Chul
한국컴퓨터정보학회논문지
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제24권12호
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pp.43-50
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2019
본 논문에서, 우리는 TDMA 방식의 전술 데이터링크에서 원활한 전술 데이터의 분배를 위한 Dynamic TDMA 방식을 설계하였다. 기존의 전술 데이터링크는 고정된 시간 무선 자원을 이용했기 때문에 운용 도중 네트워크 상태에 따라 자원 현황을 변경하는 것이 불가능했다. 이러한 한계를 극복하기 위해 초기 타임슬롯 할당, 운용 중간 타임슬롯 할당, 타임슬롯 반납, 타임슬롯 회수와 같은 DTDMA 처리방식과 관련 메시지를 설계, 구현하고 그러한 상황을 모의하여 실험하였다. 이것으로 상황에 따라 타임슬롯 자원을 효율적으로 분배하여 사용하는 방식이 적용 가능함을 보였다. 따라서 차후 전술 데이터링크에 DTDMA 통신 관리를 할 수 있도록 연구를 계속할 것이다.
한국군의 효과적인 합동작전 수행을 위한 감시 정찰 정보 및 공통상황인식의 필요하다. 실시간으로 합동전력간 전술정보를 공유하기 위한 한국형 합동전술데이터링크 체계는 기본형(1단계)에서 음성위주의 기존 무전기를 활용하여 필수 전술정보와 상황인식 공유를 제공한다. 완성형(2단계)은 기본형의 기술개발과 상용기술 성숙도를 고려하여 네트워크 중심의 전쟁수행이 가능한 합동데이터링크를 개발할 예정이다. 이는 연합작전 및 합동작전에 참가하는 전력들간에 효과적인 지휘통제를 제공하여 동시성 통합성의 전투력 발휘가 가능한 합동전장체계이다. 따라서 본 논문에서는 CLIP 기반의 공통 데이터 처리기의 성능이 구현된 한국형 합동전술데이터링크의 체계개발을 제시한다. 현재 개발중인 시스템의 시험 결과, QPSK 방식의 변조 신호를 사용한 경우 기존 무전기의 수신감도를 만족하여 시스템 구현시 적용 가능함을 확인할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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