In Korean peninsular, Air Defense with SAM(Surface-to-Air Missile) is very important, because of threatening by North Korea's theater ballistic missiles installed with nuclear or biochemistry. Effective and successful defense operation largely depends on two factors, SAM's location and the number of SAM for each target based on missile's availability in each SAM's location. However, most previous papers have handled only the former. In this paper, we developed Multi-heuristic algorithm which can handle both factors simultaneously for solving allocation problem of the batteries and missile assignment problem in each battery. To solve allocation problem, genetic algorithm is used to decide location of the batteries. To solve missile assignment problem, a heuristic algorithm is applied to determine the number of SAM for each target. If the proposed model is applied to allocation of SAM, it will improve the effectiveness of missile defense operations.
In korean peninsular, aircraft defense with SAM (Surface-to-Air Missile) is very important because of short range of combat space in depth. Effective and successful defense operation largely depends on two factors, SAM's location and the number of SAM for each target based on missile's availability in each SAM's location. However, most previous papers have handled only the former. In this paper, we developed Set covering model which can handle both factors simultaneously and Multi-heuristic algorithm for solving allocation problem of the batteries and missile assignment problem in each battery. Genetic algorithm is used to decide optimal location of the batteries. To determine the number of SAM, a heuristic algorithm is applied for solving missile assignment problem. If the proposed model is applied to allocation of SAM, it will improve the effectiveness of air defense operations.
현대전에서는 정보전을 기반으로 미사일, 유도무기 등의 사정거리와 정밀도가 향상됨에 따라 지대공미사일(SAM : Surface to Air Missile)의 요격성능의 중요성이 부각되고 있다. 위협적인 공중 공격을 예측 하고 방어하기 위해 최선의 방법으로 지대공 레이더와 유도미사일을 이용한 공중방어시스템 구축이 필요하다. 지대공미사일 개발 과정에서 Modeling and Simulation (M&S)을 이용하는 것은 시간적, 공간적 제한을 극복할 수 있고 시행착오를 줄임으로 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다. M&S는 최신 무기체계 설계 및 교육/훈련 분야에 많이 적용되고 있다. 본 연구는 지대공미사일의 요격 성능 평가를 위한 시뮬레이터를 개발하는 것에 목적이 있다. 본 연구에서는 다양한 사양의 지대공미사일 요격 성능을 고려할 수 있는 지대공미사일 요격 성능 분석 시뮬레이터의 아키텍처를 제시하고 개발하였다. 개발된 지대공미사일 요격 성능 분석 시뮬레이터는 C++와 Direct3D를 기반으로 개발되었으며, Direct3D를 이용한 3D 가시화를 통해 사용자에게 애니메이션 창에 시각적으로 시뮬레이션의 진행 경과를 보여줄 수 있도록 개발되었다. 사용자의 교전모델 설계 운영 정보는 입력창을 통해 입력되며, 이 정보는 객체 관리자, 운영 관리자, 통합 관리자로 구성된 시뮬레이션 엔진에서 자동으로 지대공미사일을 모델링 및 시뮬레이션 하여 빠른 시간 안에 시뮬레이터 사용자에게 피드백을 제공한다.
모델링 및 시뮬레이션 기술은 전장 환경을 고려한 실험 환경을 조성하여 무기 체계의 구성 요소에 대한 성능 분석을 실제와 유사하게 할 수 있다. 그러나 이전까지 모델링 및 시뮬레이션에서 개발된 무기체계 모델은 제한된 범위 내에서만 활용되어 확장성이 낮고 재사용성은 크게 고려하지 않았다. 이에 본 연구에서는 재사용성을 고려하여 개발된 컴포넌트에 대한 사용 검증 및 확장성 판단을 위한 검증도구와 컴포넌트를 효율적으로 관리하기 위한 관리 도구를 개발한다. 또한 이전 연구에서 설계한 유도무기체계의 동적 컴포넌트 재구성 아키텍처를 지대공유도무기 SAM(Surface to Air Missile) 교전 시뮬레이터에 적용하여 기 개발된 컴포넌트에 대한 효과도를 확인한다. 그리하여, 동적 컴포넌트 재구성 아키텍처의 시뮬레이션 적용을 통해 컴포넌트 기반의 재사용으로 유도무기체계에 대한 다양한 시스템을 구성하게 되었다.
대공유도무기체계는 생산배치 이후 폐기 전까지 운용하게 되고, 체계개발 단계에서 필요한 시험평가를 수행하여 배치 후 운용 성능을 보장하여야 한다. 유도무기의 전자파 분야 관련 기술 발전이 요구됨에 따라 전자기 환경에 대한 검증이 더욱 중요해지고 있다. 따라서 시험평가 절차 수립 시 대공유도무기체계에 대한 분석을 통하여 취약점이 없는지 면밀히 검토할 필요가 있다. 본 논문은 대공유도무기체계의 일반적인 전자기 시험 절차에 대하여 고찰하고 보완이 필요한 사항에 대하여 논의하고자 한다. 또한, 보완을 위한 방법 및 검토 결과에 대하여 기술하였다.
This paper describes on methods in test and evaluation of the guided rocket munitions of the domestic new generation multiple launcher rocket system. We modified and refer to the present model of air-to-air missile(AAM) and surface-to-air missile(SAM). Also we suggested a method of surface-to-surface missile(SSM) based on the characteristics of the guided rocket in test and evaluation(T&E). According to this study, the suggested activity of T&E should be observed methods compatible with each item on the established model. Therefore, we expect that the proposed research material will be a good guide to the study of a surface-to-surface missile(SSM) installed GPS/INS integration navigation guidance & control systems in the future.
A practical range estimator based on the robust Kalman filter is proposed to solve the range estimation problem for surface to air missile(SAM) homing guidance. Apart from the previous works based on the extended Kalman filter(EKF) with bearing only measurement, the proposed scheme makes use of line-of-sight(LOS) rate to ensure the fast convergency at long-range. In this reason, the robust Kalman filter is considered to deal with LOS rate measurement error. The recursive linear structure of proposed filter is easy to implement and make it possible to reduce computational burdens. Moreover, it shows good estimation performance without specific guidance law such as oscillation proportional navigation guidance(OPNG).
예측 불가능한 미래 전략 환경에 부합하고, 보다 경제적이며 과학적인 수단으로 무기체계개발을 수행하기 위해 모델링 및 시뮬레이션 기술의 적용이 확대되고 있다. 본 연구는 모델링 및 시뮬레이션 표준연동구조인 HLA(High Level Architecture)및 TCP/IP를 지원하고, 실시간 분산 시뮬레이션을 지원하는 소프트웨어 프레임워크인 ADSF(Air Defense Simulation Framework)를 개발한 경험을 기술하고 있다. 개발된 ADSF는 대공유도무기 M-SAM(Medium Range Surface to Air Missile) 체계시뮬레이터에 적용하였으며, 위성항법장치(GPS : Global Positioning System) 시계를 사용하여 요구조건에 만족하는 시험결과를 산출하였다. 그 결과 ADSF는 HLA를 지원하고 실무기 체계의 통신 프로토콜인 TCP/IP를 지원하는 통신미들웨어가 만들어지고, 실시간 분산 시뮬레이션의 핵심 기술인 정밀모사를 지원하는 시뮬레이션 엔진도 갖추게 되었다. 대공유도무기 체계시뮬레이터는 다수의 구성요소로 이루어진 실시간 분산 시뮬레이션 시스템이므로 실시간 분산 시뮬레이션을 지원해 주는 시뮬레이션 엔진 개발이 요구되었다.
To overcome limitations of test scope, schedule and cost, M&S(Modeling & Simulation) technique has been applied for T&E(Test and Evaluation) of the state-of-art weapon systems. This paper proposes an air defense simulation software framework to reduce both redundancy an[1 programming errors in system simulator. The proposed framework consists of a 'model' and a 'middleware' The 'middleware' is a reliable communication service layer that supports not only HLA(High Level Architecture) which is an international standard in M&S but also TCP/IP, UDP and etc. The main role of 'model' is to schedule and to run the real-time distributed simulation. The proposed framework has been applied to M-SAM(Middle range Surface to Air Missile) system simulator. The proposed framework's scheduling and communication performance results are satisfactory and were measured by hardwired NTP(Network Timer Protocol) time-stamp with GPS(Global Positioning System) timer for better precision.
전자전은 상대방 전자전 무기체계나 장비에 대한 교란, 무력화, 공격 및 파괴를 목적으로 한다. 대공제압(SEAD: Suppression of Enemy Air Defense) 임무는 적의 방공망에 대한 무력화, 파괴, 혹은 일시적 기능 저하를 목적으로 하며, 전자전을 수행하는 대표적인 임무이다. 본 연구는 SEAD 임무의 효과도 분석을 위하여 DEVS(Discrete Event Systems Specification) 기반의 시뮬레이터를 개발하고 사례 분석을 통해 유용성을 입증한다. SEAD 임무는 SSJ(Self Screening Jamming), SOJ(Stand Off Jamming) 상황 하에서 적 지역으로 침투하여 HARM(High Speed Anti Radiation Missile)을 발사하는 단계까지로 한다. SAM의 대응은 SSJ, SOJ에 의해 성능의 저하가 초래되는 상태에서 임무를 수행하는 것으로 가정한다. 시뮬레이터는 전자전 장비의 제원(파라미터)과 운용전술(파리미터 혹은 알고리즘)의 조합이 임무효과도에 미치는 영향을 분석하는 것을 목적으로 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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