• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제14권1호
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• pp.29-35
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• 2014

To improve the reliability of a weapon system, we perform the activities: setting the target reliability, reliability allocation, and reliability management, etc. Before starting weapon system development, the target reliability of system is set through advanced research and is allocated to its subsystems at the beginning of development. Then we manage the reliability of system and subsystems to meet the target reliability until completion of system development. In this paper, we research representative reliability allocation methods and introduce the suitable reliability allocation method followed by its application to the underwater guided weapon system. The purpose of this research is to review the proposed reliability allocation techniques and find an appropriate method for underwater weapon systems followed by the validation of its application.

• 한국국방경영분석학회지
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• 제29권2호
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• pp.61-80
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• 2003

A fire sequencing problem is considered. Fire sequencing problem is a kind of scheduling problem that seeks to minimize the overall time span under a result of weapon­target allocation problem. The assigned weapons should impact a target simultaneously and a weapon cannot transfer the firing against another target before all planned rounds are consumed. The computational complexity of the fire sequencing problem is strongly NP­complete even if the number of weapons is two, so it is difficult to get the optimal solution in a reasonable time by the mathematical programming approach. Therefore, a genetic algorithm is adopted as a solution method, in which the representation of the solution, crossover and mutation strategies are applied on a specific condition. Computational results using randomly generated data are presented. We compared the solutions given by CPLEX and the genetic algorithm. Above $7(weapon){\times}15(target)$ size problems, CPLEX could not solve the problem even if we take enough time to solve the problem since the required memory size increases dramatically as the number of nodes expands. On the other hand, genetic algorithm approach solves all experimental problems very quickly and gives good solution quality.

• 한국국방경영분석학회지
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• 제13권1호
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• pp.28-44
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• 1987

This thesis presents a model to assign targets and to determine gun ammunitions required for naval surface warfare. Delivery errors of weapon systems and vulnerability of moving targets are analyzed, then probability to kill moving battle sihps is computed. A weapon-target allocation model is proposed by using the Out of Kilter technique. A model to determine ammunitions required for killing moving targets is also designed. The models are evaluated by simulation and sensitivity analysis.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.540-548
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• 2012

무기할당 문제(Weapon Target Allocation : WTA)는 전형적인 NP-Complete 문제로 공중에서 위협하는 표적에 대해 아군의 무기를 적절히 할당하는 문제이다. 이러한 NP-Complete 문제들은 주로 휴리스틱 알고리즘을 이용하여 최적해를 찾는다. 유전자 알고리즘은 대표적인 휴리스틱 알고리즘으로 다양한 도메인에서 우수한 성능을 보여주는 휴리스틱 알고리즘이다. 유전자 알고리즘의 단계 중에 population 초기화는 최초 염색체를 결정하는 문제로 유전자 알고리즘의 해의 질을 높일 수 있고, 탐색성능을 높일 수 있으나 많은 연구가 이루어지고 있지 않는 분야이다. 따라서 본 논문에서는 WTA 문제를 해결하기 위해 유전자 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 population 초기화 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안하는 알고리즘은 초기화할 때 WTA 문제 도메인의 특성을 반영하고, 우성유전자를 상속받는다. 또한, 문제 공간에서의 탐색 공간을 넓게 선정하여 질이 좋은 해를 효율적으로 찾을 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 제안하는 알고리즘과 다른 알고리즘과의 다양한 속성의 비교분석 및 실험을 통해 성능을 분석하여 제안하는 알고리즘의 우수성을 검증하였다. 실험 결과 제안하는 알고리즘이 WTA 문제 해결에서 다른 방법들에 비해 좋은 성능을 보였다. 특히, 제안하는 알고리즘은 문제 상황에 따라 RMI 수치를 조정하여 적응성 있게 적용할 수 있기 때문에, 문제의 상황이 다양한 WTA 문제 도메인에 적용하기 적합한 알고리즘이다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제41권2호
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• pp.74-83
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• 2018

It is very crucial activities that Korean army have to detect and recognize enemy's locations and types of weapon of their artillery firstly for effective operation of friendly force's artillery weapons during wartime. For these activities, one of the most critical artillery weapon systems is the anti-artillery radar (hereafter; radars) for immediate counter-fire operations against the target. So, in early wartime these radar's roles are very important for minimizing friendly force's damage because arbiters have to recognize a several enemy's artillery positions quickly and then to take an action right away. Up to date, Republic of Korea Army for tactical artillery operations only depends on individual commander's intuition and capability. Therefore, we propose these radars allocation model based on integer programming that combines ArcGIS (Geographic Information System) analysis data and each radar's performances which include allowable specific ranges of altitude, azimuth (FOV; field of view) and distances for target detection, and weapons types i.e., rocket, mortars and cannon ammo etc. And we demonstrate the effectiveness of their allocation's solution of available various types of radar asset through several experimental scenarios. The proposed model can be ensured the optimal detection coverage, the enhancement of artillery radar's operations and assisting a quick decision for commander finally.

• 경영과학
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• 제25권1호
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• pp.55-74
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• 2008

In recent warfare, the performance improvement of air weapon systems enables an aircraft to strike multiple targets on a single sortie. Further, aircrafts attacking targets may carry out an operation as a strike package that is composed of bombers, escort aircrafts, SEAD (Suppression of Enemy Air Defenses) aircrafts and etc. In this paper, we present an aircraft allocation model that allocates multiple targets to a single sortie in the form of a strike package. A mixed integer programming is developed and solved by using a commercially available software. The new model is better than existing ones because not only it allocates aircrafts to multiple targets but also it models the concept of the strike package. We perform a computational experiment to compare the result of the new model with that of existing ones, and perform sensitivity analysis by varying a couple of important parameters.

• 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.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2014년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.471-472
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• 2014

무기-표적할당(Weapon-Target Allocation: WTA)은 방어 무기체계의 신속하고 정확한 교전결심을 지원하기 위한 핵심적인 기술로서, 다수의 표적이 아군을 위협하는 상황에서 다수의 표적을 효과적으로 요격할 수 있도록 제한적인 무기자산을 효율적으로 할당하는 최적의 해를 찾는 문제이다. 최적의 해에 대한 평가 기준은 무기-표적 쌍들에 대한 요격확률의 합으로 계산된다. 요격확률은 무기가 표적을 요격하는 시점에 따라서 달라지므로, 정밀한 교전결심을 위해서는 요격 시점을 고려하여 무기를 할당하는 것이 중요하다. 특히나 초고속표적을 대응할 때는 표적의 속도가 매우 빨라 요격할 수 있는 시간이 매우 짧기 때문에 더욱 중요하다. 이러한 요구사항에도 불구하고 기존 연구에서는 요격 시점을 고려한 무기할당에 대한 연구가 미진하였다. 본 논문에서는 요격 시점을 고려한 무기할당 알고리즘을 제안하고자 하며 알고리즘에 대한 성능으로 표적에 대한 요격률뿐만 아니라, 표적 출현부터 요격까지의 소요시간인 교전반응시간을 분석하여 신속대응에 대한 성능도 함께 제시한다.

• 경영과학
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• 제32권4호
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• pp.109-133
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• 2015

This paper considers the allocation and engagement scheduling of air defense missiles by using MIP (mixed integer programming). Specifically, it focuses on developing a realistic MIP model for a real battle situation where multiple enemy missiles are headed toward valuable defended assets and there exist multiple air defense missiles to counteract the threats. In addition to the conventional objective such as the minimization of surviving target value, the maximization of total intercept altitude is introduced as a new objective. The intercept altitude of incoming missiles is important in order to minimize damages from debris of the intercepted missiles and moreover it can be critical if the enemy warhead contains an atomic or chemical bomb. The concept of so called the time window is used to model the engagement situation and a continuous time is assumed for flying times of the both missiles. Lastly, the model is extended to simulate the situation where the guidance radar, which guides a defense missile to its target, has the maximum guidance capacity. The initial mathematical model developed contains several non-linear constraints and a non-linear objective function. Hence, the linearization of those terms is performed before it is solved by a commercially available software. Then to thoroughly examine the MIP model, the model is empirically evaluated with several test problems. Specifically, the models with different objective functions are compared and several battle scenarios are generated to evaluate performance of the models including the extended one. The results indicate that the new model consistently presents better and more realistic results than the compared models.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4B호
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• pp.332-345
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• 2011

무기체계가 첨단 복합화 형태로 진화하면서 물리적 구현에서 소프트웨어가 차지하는 비중과 중요성은 급격히 증대되고 있다. 특히 네트워크 중심전(NCW)으로 대변되는 현대의 전장 상황에서 신뢰성 있게 운용되는 무기체계를 개발하기 위해서는 신뢰성 있는 소프트웨어의 개발이 필수 불가결한 요소이다. 국내 무기체계의 연구개발 과정에서 하드웨어 구성품과는 다르게 소프트웨어 요소에 대한 신뢰성 관련 기술 활동은 일부 구현된 소프트웨어에 대해 신뢰도 평가를 수행하는 수준이다. 그러나 연구개발 기간에 소프트웨어의 목표 신뢰도를 확보하기 위해서는 무기체계 개발 초기 단계부터 체계적인 신뢰성 공학 활동이 요구된다. 본 연구에서는 범위가 제약되어 있던 그 동안의 소프트웨어 신뢰성 관련 연구 활동을 무기체계 연구개발 수명주기 동안 목표 신뢰도를 만족하는 소프트웨어를 개발할 수 있도록 시스템 공학 관점에서 접근법을 제시하였다. 그 결과 무기체계의 연구개발 수명주기 동안 적용할 수 있는 프로세스를 도출하였는데 이를 무기체계의 소프트웨어 신뢰성 공학 프로세스 (Software Reliability Engineering Process for Weapon Systems: SREP-WS)로 명명하였다. 각종 첨단무기체계 개발에 도출된 SREP-WS를 적용함으로써 소프트웨어 신뢰도를 정량적 관리할 수 있고, 또한 목표 신뢰도를 개발기간 중에 확보할 수 있게 된다.