KR101511749B1 - Ｌｖｃ분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 시스템 설계 및 처리 방법 - Google Patents

Ｌｖｃ분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 시스템 설계 및 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 ＬＶＣ분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 시스템, 시스템 설계 및 처리 방법에서는 항공무기체계분야에서 조종사들의 전투기 조종 훈련 및 무기체계 효과를 분석하기 위한 실기동급, 가상급, 구성급 등의 다양한 훈련 체계를 통합하여 LVC 합성전장환경을 구현하고, 특히 실기동급, 가상급, 구성급의 훈련체계가 갖는 특화된 시스템 아키텍처 운용환경에서도 독립적인 통합연동 훈련체계를 구현함으로써 공군이 육군이나 해군의 독자적인 훈련체계를 이용하거나 또는 육군이나 해군이 공군의 독자적인 훈련체계를 이용할 수 있는 특징이 있다.

Description

ＬＶＣ분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 시스템 설계 및 처리 방법{Design and Method of Interoperability Object Model(IOM) for LVC Distributed Simulation Interoperability}
본 발명은 훈련체계 별 객체 모델 통합에 관한 것으로, 특히 표준화된 공통 모델로 표현됨으로써 분산시뮬레이션환경에서 LVC(Live Virtual Constructive)연동체계별 모의모델의 상호운용을 위한 통합합성전장 훈련 및 전투실험 환경의 제공이 이루어지는 상호운용객체모델 설계 및 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 항공무기체계분야는 조종사의 우수한 전투기 조종 및 전투운용 기술, 효율적인 무기체계 운용 기술을 필요로 한다. 이를 위해, 조종사가 실제 전투기를 조종하여 훈련하는 실기동급훈련(Live)이 가장 바람직할 수밖에 없으나, 이는 고비용과 위험이 따를 뿐만 아니라 실제 전투 상황에 필요한 조종 훈련을 하기엔 많은 어려움이 있어 그 운용이 한정될 수밖에 없다.
이러한 실기동급훈련(Live)이 갖는 한계성은 전투기 조종 훈련과 전투실험 및 무기체계 효과에 대한 분석이 가능한 다양한 훈련 및 전투실험 체계 도입으로 해소되고 있고, 그 예로 가상급(Virtual), 구성급(Constructive), LVC(Live Virtual Constructive)합성전장환경체계를 예로 들 수 있다.
상기 가상급은 전투기 조종석을 그대로 구현한 시뮬레이터를 이용해 실제 전투기를 대체하고, 전투실험 및 무기체계를 실전과 비슷한 가상 환경으로 제공하는 체계이다. 그러므로, 조종사는 전투기를 직접 조종하지 않더라도 직접 조종하는 것과 유사한 환경에서 실제적인 조종 기술을 훈련할 수 있다.
상기 구성급은 분석 대상 및 목적에 맞는 M&S 체계를 활용함으로써 훈련을 통해 전투실험 및 무기체계효과에 대한 분석 및 검증이 이루어질 수 있고, 이를 위해 공학급, 교전급, 임무급, 전구급 등으로 분류된다. 여기서, M&S(Modeling & Simulation)는 시스템, 개체, 현상 또는 절차의 물리적, 수학적, 논리적 표현 과정을 의미하는 모델링과 모델로 표현되는 모델링의 결과를 실제와 동일 또는 유사하게 시간에 따른 변화로 표현하는 방법인 시뮬레이션의 합성어를 의미한다.
특히, 상기 LVC합성전장환경은 실기동급 훈련체계에 가상급의 시뮬레이터와 구성급의 가상 적군을 결합하여 상호 운용함으로써 가상급이나 구성급에서 제공되지 못하던 보다 복잡하고 실감나는 환경이 제공되는 장점을 갖는다.
국내등록특허 10-1239882(2013년02월27일)
하지만, LVC합성전장환경기술에 적용된 상호운용객체모델은 지리적으로 떨어져 있는 비행훈련단의 연합 훈련과 가상급 및 구성급의 훈련체계를 효과적으로 결합하는데 어려움이 있다.
이러한 이유는 ACMI(Air Combat Maneuvering Instrumentation)(실기동급의 전투기 훈련체계), 가상급의 가변형 전투기 훈련 시뮬레이터, FLAMES 및 EADSIM(구성급의 임무급 분석체계), 가상공중교전모델의 각각은 HLA/RTI(High Level Architecture/Run-Time Infrastructure), DIS(Distributed Interactive Simulation),TENA 등과 같이 지원되는 시스템 아키텍처가 특화된 운용환경으로 인해 상이하고, 특히 객체 및 교환 정보의 표현이 시스템 아키텍처의 버전에 따라서도 동일한 표준으로 정의되어있지 않음에 기인된다.
이로 인한 기술적 한계는 LVC 합성전장환경의 이점이 명확함에도 실제적인 구현을 가로막을 수밖에 없다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 시스템 아키텍처 지원이 서로 다른 훈련체계의 객체 모델을 상호운용객체모델(Interoperability Object Model)로 정의하고 표준화된 공통 모델로 표현함으로써 분산 시뮬레이션 환경에서 LVC(Live Virtual Constructive)연동체계별 모의모델의 상호운용을 위한 통합합성전장 훈련 및 전투실험 환경이 제공되는 ＬＶＣ분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 설계 및 처리 방법의 제공에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 시스템은 공통 모델을 구성하기 위한 상호운용객체모델 설계부; 모의 객체를 정의하기 위한 상호운용객체모델 객체편집부; LVC 합성전장환경의 통합 훈련 및 전투시험 시나리오를 작성하기 위한 시나리오 편집부; LVC 합성전장환경에서 상호운용객체모델을 실시간으로 처리하기 위한 상호운용객체모델 처리부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 설계 및 처리 방법에서 상호운용객체모델설계는, LVC 연동 체계를 선택하는 단계; 연동 체계의 모의 객체 속성 및 교환 정보를 수집하는 단계; 수집된 정보를 기반으로 상호운용객체모델이 설계되는 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 설계 및 처리 방법에서, 상호운용객체모델의 모의객체를 정의는 객체 편집부에서 구현되고, LVC 합성전장환경에서 모의되는 대상 객체를 선택하는 단계; 선택된 객체를 상호운용객체모델(IOM)로서 생성하는 단계; 생성된 상호운용객체모델(IOM) 기반의 객체를 공통 객체 저장소에 저장하는 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 설계 및 처리 방법에서, LVC 합성전장환경의 통합 훈련 시나리오는 시나리오 편집부에서 작성되고, 연동 체계를 선택하는 단계; 연동 체계의 모의 객체를 입력하는 단계; 연동 체계의 모의 객체에 대응되는 상호운용객체모델을 정의하는 단계를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 설계 및 처리 방법에서, LVC 합성전장환경에서 상호운용객체모델의 모의는 상호운용객체모델처리부에서 이루어지고, 각 연동 체계의 모의 객체 입력 단계; 입력된 모의 객체에 대응되는 상호운용객체모델의 객체로 매칭 및 변환 단계; LVC 합성전장환경에서 상호운용객체모델의 모의운용단계; LVC 합성전장환경에서의 모의 결과를 각 연동 체계로 전달하기 위해 연동 체계의 객체로 매칭 및 변환하는 단계; 및 모의 결과를 연동 체계로 전송하는 단계를 포함한다.
이러한 본 발명은 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델(Interoperability Object Model)이 사용됨으로써 각 훈련에 특화되어 있는 훈련체계들을 하나의 LVC 합성전장환경으로 통합하여 연동이 가능해진다.
또한, 본 발명은 실기동급, 가상급, 구성급의 훈련체계가 갖는 특화된 시스템 아키텍처 운용환경에서도 독립적인 통합연동 훈련체계를 구현함으로써 공군이 육군이나 해군의 독자적인 훈련체계를 이용하거나 또는 육군이나 해군이 공군의 독자적인 훈련체계를 이용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 LVC 합성전장훈련체계의 일실시 예 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 설계 및 생성 방법의 일실시 예 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델처리 방법에 대한 일실시 예 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 통합연동 미들웨어의 내부에서 상호운용객체모델을 모의하는 과정에 대한 일실시 예 구성도이다.
이하에서, 상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 요소를 사이에 두고 "연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 LVC 합성전장훈련체계의 일실시 예 구성도이다.
도시된 바와 같이, LVC 합성전장환경(101)은 상호운용객체모델로 구성된다. 상호운용객체모델(102)은 공통 모의 객체로서, HLA/RTI, DIS, TENA 등과 같은 다양한 시스템 아키텍처 기반의 실기동급(Live), 가상급(Virtual), 구성급(Constructive)의 연동 체계에서 모의되는 객체를 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용이 가능하도록 한다. 다양한 시스템 아키텍처에 독립적으로 LVC 연동 체계를 상호운용하기 위해서 상호운용객체모델을 모의하기 위한 통합연동 미들웨어(103)를 사용한다. 상기 통합연동 미들웨어(103)는 외부 LVC 연동 체계(300)와의 연동 객체 정보를 송수신하기 위한 연동 객체 입력부(105), 연동 객체 전송부(106) 기능을 제공하고, 외부 연동 체계로부터 입력받은 모의 객체를 상호운용객체모델로 매칭 및 변환하기 위한 기능(104)을 제공한다. 입력받은 연동 객체는 공통객체 저장소(107)에 저장되어 있는 상호운용객체모델의 객체와 매칭하여 상호운용객체모델로 변환된다.
그리고, 도 2는 공통객체 저장소(107)와 연계되어 상호운용객체모델 설계 및 처리를 위한 상호운용객체모델 설계부(201), 상호운용객체모델 객체 편집부(202), 통합 훈련 체계 시나리오 편집부(203), 상호운용객체모델 처리부(204)의 일실시 예 구성도이다.
도시된 바와 같이, 상기 상호운용객체모델 설계부(201)는 LVC 합성전장환경에서 모의되는 상호운용객체모델을 구현하기 위한 과정으로서, 상호운용을 위한 각 연동 체계의 모의 대상 객체 속성 및 교환 정보를 수집하여 상호운용객체모델을 설계한다. 상호운용객체모델은 LVC 합성전장환경을 모의하는 통합연동 미들웨어(103)와 각 연동 체계의 객체 표현 및 교환 정보를 포함한다.
상기 상호운용객체모델 객체 편집부(202)는 LVC 합성전장환경에서 모의하기 위한 객체를 정의하는 과정으로서, 전투기, 탱크, 배 등의 객체를 상호운용객체모델 설계부(201)에서 설계된 상호운용객체모델 구조에 따라 생성하며, 공통 객체 저장소에 저장하여 상호운용객체모델을 관리한다.
상기 통합 훈련 체계 시나리오 편집부(203)는 각 체계들을 상호운용하기 위한 통합 훈련 체계 시나리오를 작성하는 과정이다. LVC 합성전장환경을 모의하기 위해 연동되는 단일 훈련 체계들을 선택하고, 각 연동 체계에서 모의되는 객체를 선택한다. 각 연동 체계에서 선택되는 객체는 공통 객체 저장소에 저장되어 있는 상호운용객체모델의 객체로 정의되어 저장된다. 따라서 각 연동 체계에서 모의되는 객체들이 LVC 환성전장환경에서는 공통 객체인 상호운용객체모델로서 모의된다.
상기 상호운용객체모델 처리부(204)에서는 상호운용객체모델을 LVC 합성전장환경에서 실시간 처리한다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 LVC 분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 실시간 모의 환경에서 상호운용개체모델의 처리 과정에 대한 일실시 예 구성도이다.
도시된 바와 같이, 시스템 설계 및 처리 방법은 S410의 공통모델구성모드, S420의 모의객체 정의모드, S430의 LVC 합성전장환경의 통합 훈련 시나리오 작성모드, S440의 실시간처리모드로 구분된다.
S410의 공통모델구성모드는 상호운용객체모델 설계부(201)에서 이루어지고, 그 구체적인 절차는 S411의 LVC 연동 체계를 선택하는 단계, S412의 연동 체계의 모의 객체 속성 및 교환 정보를 수집하는 단계, S413의 수집된 정보를 기반으로 상호운용객체모델(IOM)을 설계하는 단계로 구현된다.
S420의 모의객체 정의모드는 상호운용객체모델 객체 편집부(202)에서 이루어지고, 그 구체적인 절차는 S421의 연동 체계의 모의 대상 객체를 선택하는 단계, S422의 모의 대상 객체를 상호운용객체모델(IOM)의 객체로 생성하는 단계, S423의 생성된 상호운용객체모델(IOM) 객체를 공통 객체 저장소에 저장하는 단계로 구현된다.
S430의 LVC 합성전장환경의 통합 훈련 시나리오 작성모드는 통합훈련체계 시나리오 편집부(203)에서 이루어지고, 그 구체적인 절차는 S431의 연동 체계를 선택하는 단계, S432의 연동 체계의 모의 객체를 입력하는 단계, S433의 연동 체계의 모의 객체에 대응되는 상호운용객체모델(IOM)을 정의하는 단계로 구현된다.
S440의 실시간처리모드는 상호운용객체모델 처리부(204)에서 이루어지고, 그 구체적인 절차는 S441의 연동 체계의 모의 객체 입력 단계, S442의 입력된 모의 객체에 대응되는 상호운용객체모델(IOM)의 객체로의 매칭 및 변환 단계, S443의 LVC 합성전장환경에서 상호운용객체모델(IOM)의 모의 운용 단계, S444의 LVC 합성전장환경에서의 모의 결과를 각 연동 체계로 전달하기 위해 연동 체계의 객체로 매칭 및 변환하는 단계, S445의 모의 결과를 연동 체계로 전송하는 단계로 구현된다.
그리고, 도 4는 통합연동 미들웨어(103)의 내부에서 상호운용객체모델을 모의하는 과정을 보여준다.
도시된 바와 같이, 연동 체계 객체 입력(S501)과 연동 체계로 객체 전송(S507)은 외부 LVC 연동 체계(300)와 연결되는 단계이다. 이는, HLA/RTI, DIS 또는 TENA 기반의 각 연동 체계들과 객체 정보를 주고받는 인터페이스로 이루어진다. 이를 위해, 연동 체계 객체 입력(S501)과 연동 체계로 객체 전송(S507)은 S502의 상호연동객체모델 매칭, S503의 상호연동객체모델 객체변환, S504의 상호연동객체모델 객체 모의, S505의 연동체계 객체 매칭, S506의 연동체계 객체 변환이 구현된다. 그러므로, 연동 체계로부터 입력받은 객체를 시나리오에서 정의한 상호운용객체모델의 객체로 매칭 및 변환하는 과정을 거쳐 상호운용객체모델의 객체로서 LVC 합성전장환경이 모의된다. 모의된 결과는 다시 S501의 연동 체계 객체 입력으로 제공됨으로써 연동 체계의 객체로 매칭 및 변환되어 S507의 연동 체계로 객체 정보전송하는 과정이 반복 수행된다.
101 : LVC 합성전장환경 102 : 상호운용객체모델
103 : 통합연동 미들웨어 104 : 상호운용객체모델 매칭 및 변환부
105 : 연동객체 입력부 106 : 연동객체 전송부
107 : 공통객체 저장소
201 : 상호운용객체모델 설계부
202 : 상호운용객체모델 객체 편집부
203 : 통합훈련체계 시나리오 편집부
204 : 상호운용객체모델 처리부
300 : 외부 LVC 연동 체계

Claims (5)

  1. 삭제
  2. ＬＶＣ분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 설계 및 처리 방법에 있어서,
    상호운용객체모델 설계부에서 공통 모델이 구성되는 단계;
    상호운용객체모델 객체편집부에서 모의 객체가 정의되는 단계;
    시나리오 편집부에서 LVC 합성전장환경의 통합 훈련 시나리오가 작성되는 단계;
    연동 체계의 입력된 모의 객체에 대응되는 상호운용객체모델의 객체로의 매칭 및 변환된 후, LVC 합성전장환경에서 모의된 상호운용객체모델의 모의 운용 결과를 각 연동 체계로 전달하도록 연동 체계의 객체로 매칭 및 변환한 다음, 모의 결과를 연동 체계로 전송함으로써 상호운용객체모델 처리부에서 상호운용객체모델을 LVC 합성전장환경에서 실시간 처리하는 단계;를 포함하고,
    상기 공통 모델 구성 절차는, LVC 연동 체계를 선택하는 단계;
    연동 체계의 모의 객체 속성 및 교환 정보를 수집하는 단계;
    수집된 정보를 기반으로 상호운용객체모델을 설계하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 ＬＶＣ분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 설계 및 처리 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 모의 객체 정의 절차는, 연동 체계의 모의 대상 객체를 선택하는 단계;
    모의 대상 객체를 상호운용객체모델의 객체로 생성하는 단계;
    생성된 상호운용객체모델 객체를 공통 객체 저장소에 저장하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 ＬＶＣ분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 설계 및 처리 방법.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 통합 훈련 시나리오가 작성절차는, 연동 체계를 선택하는 단계;
    연동 체계의 모의 객체를 입력하는 단계;
    연동 체계의 모의 객체에 대응되는 상호운용객체모델(IOM)을 정의하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 ＬＶＣ분산 시뮬레이션의 상호운용을 위한 상호운용객체모델 설계 및 처리 방법.
  5. 삭제
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