DEVS 기반 소규모 교전 시뮬레이션 프레임워크

Abstract

정보 과학 기술의 발달로 Modeling & Simulation(M&S) 기술의 활용과 그 효과가 높아지고 있다. 최근에는 M&S 기술을 국방 분야에 적용하려는 노력이 활발하게 진행되고 있으며 무기체계의 획득뿐만 아니라 훈련, 분석 등의 군사 영역으로 활용분야가 확대되고 있다. 국방 M&S의 발전을 위한 목적으로 본 논문은 전쟁의 일부를 이루는 소규모 교전을 시뮬레이션 할 수 있는 DEVS(Discrete Event System Specification) 형식론 기반의 모델링 프레임워크를 제안한다. 이미 소규모 교전을 지원하는 시뮬레이션 도구들이 존재한다. 하지만 이러한 도구들은 전투객체를 체계적으로 모델링하고 재사용하는데 제약을 가지고 있다. 이의 단점을 극복하기 위해 본 논문에서는 소규모 교전의 시뮬레이션 모델링에 필요한 객체를 추출하고 특성에 따라 물리객체, 논리객체, 그리고 환경객체로 분류한다. 물리객체는 실제 전투를 담당하는 가시적인 모델을 말하며 논리객체는 물리객체 상호간의 인식 및 공격 성공 여부 등의 결정하는 논리적인 연산 모델이다. 마지막으로 환경객체는 논리객체가 상호간 인식 및 공격의 성공여부를 결정하는데 필요한 실제 전장환경과 유사한 다양한 환경 정보를 제공하는 역할을 한다. 이 외에도 전투 모델(물리객체)을 다른 시뮬레이션 플랫폼에서 사용할 시 모델링의 편의를 위해 Core Part와 Shell Part로 분류한다. Core Part는 물리 객체의 고유 특성을 가지며 Shell Part는 임무 등의 로직을 가지고 있다. 교전 시뮬레이션 모델을 새로 구축하는 경우 Shell Part만 변경하면 되므로 전투 모델의 재사용성을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서 각 객체의 논리적인 부분들은 DEVS 형식론으로 모델링을 하게 되는데 물리객체의 출력 사건은 논리객체의 입력 사건이 되며, 논리객체의 출력 사건은 물리객체의 입력 사건이 된다. 이러한 구조를 이용하여 시뮬레이션을 구축함으로써 논리객체는 물리객체에 의해 더욱 간단하게 생성될 수 있는 가능성을 살펴볼 수 있다. 본 논문에서 제안하는 프레임워크는 잠수함이 1:1로 교전하는 소규모 교전 예제에 적용하였으며 이것을 군사 목적의 시뮬레이션 엔진인 Delta3DTM를 기반으로 C++ 언어를 이용하여 구현하였다.