KR102073014B1 - Naval combat management system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 함정 전투체계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가상화 기술을 기반으로 하는 함정 전투체계에 관한 것이다.The present invention relates to a naval battle system, and more particularly to a naval battle system based on virtualization technology.
함정 전투체계(Naval Combat Management System: CMS)란 공중, 해상 및 수중으로부터의 복합적 상황에 대응하기 위하여 함정이 보유한 모든 센서, 무장 등을 최대한 효율적으로 통제/분배하는 자동화 체계이다.Naval Combat Management System (CMS) is an automated system that controls / distributes all the sensors and weapons possessed by the ship as efficiently as possible in response to complex situations from the air, sea and water.
이러한 함정 전투체계는 함정에 탑재된 레이더, 소나와 같은 센서, 함포, 유도탄과 같은 무장과 기타 장비들을 통합해 작전에 필요한 모든 정보를 종합적으로 수집, 전술상황평가·지휘결심·위협평가·무기할당·교전 등의 기능을 효율적으로 수행할 수 있도록 지원한다.This naval battle system integrates the radar, sensors such as sonar, guns, and weapons such as guided missiles and other equipment to collect all the information necessary for the operation, tactical situation assessment, command decision, threat assessment, and weapon allocation. · To support the efficient operation of engagement.
도 1은 종래 기술에 따른 함정 전투체계를 예시적으로 보인 도면으로, 지휘무장통제체계(Combat Fire Command System: CFCS), 센서, 무장 및 데이터링크로 구성되며, 함정의 임무와 특성에 따라 다양한 구성이 가능하다.1 is a view showing an example of a naval battle system according to the prior art, consisting of a Combat Fire Command System (CFCS), sensors, weapons and data links, various configurations depending on the mission and characteristics of the ship This is possible.
이 가운데에서 다양한 체계를 통합해 최대의 성능을 발휘할 수 있도록 하는 핵심적인 역할은 CFCS가 수행한다.Among them, CFCS plays a key role in integrating various systems to achieve maximum performance.
CFCS는 데이터를 처리하는 단일기판컴퓨터(Single Board Computer: SBC)가 내장된 정보처리장치(Information Processing Node: IPN), 운용자의 명령을 입력 받고 전술상황을 전시하는 다기능콘솔(Multi-Function Console: MFC), 센서 및 무장을 연동시키는 연동단(Interface Control Unit: ICU), 연동되는 체계 상호 간 데이터를 전송하는 데이터링크처리기(Data Link Processor: DLP), 레이더비디오 및 TV/IR비디오를 분배·전송하는 영상분배장치(Radar Tv Video Distributor Unit: RTVDU) 그리고 각종 전시기 등으로 구성된다.CFCS is an Information Processing Node (IPN) with a single board computer (SBC) that processes data, and a Multi-Function Console (MFC) that receives operator commands and displays tactics. Interface control unit (ICU) for interlocking sensors and weapons, data link processor (DLP) for transmitting data between interworking systems, radar video and TV / IR video. Radar Tv Video Distributor Unit (RTVDU) and various exhibitors.
이들 중에서도 정보처리장치는 함정 전투체계의 핵심장비로 각종 무장 및 센서, 데이터링크 장비로부터 들어오는 정보를 처리하는 역할을 수행한다.Among them, the information processing device is the core equipment of the naval battle system, and serves to process the information coming from various weapons, sensors, and data link equipment.
현재 함정 전투체계는 군이 요구하는 생존성, 가용성 요구사항을 만족시키기 위하여 다수의 SBC로 구성된 다수의 정보처리장치, 연동단 및 영상분배장치로 구성되어 있다.The current ship combat system is composed of a number of SBCs, interlocking units and image distribution units, which are composed of multiple SBCs to meet the survivability and availability requirements of the military.
함기준센서 연동단 및 정보처리장치가 장착된 시스템캐비닛을 복수로 구성함으로써 작전수행 중 적함의 공격에 의해 일부 구성장비의 운용능력을 상실하더라도 전투체계의 핵심 기능을 유지할 수 있도록 부분 이중화 설계가 적용되어 있다.By constructing a plurality of system cabinets equipped with a ship-based sensor interlocking stage and information processing device, a partial redundancy design is applied to maintain the core functions of the combat system even if the operational capability of some components is lost due to the attack of enemy ships during the operation. have.
또한 SBC의 CPU, 메모리 및 저장장치의 가용성을 일정 수준 이상 확보함으로써 전투체계의 안정성과 확장성을 고려하여 구성되어 있다.In addition, SBC's CPU, memory, and storage devices are secured to a certain level, which is composed in consideration of the stability and expandability of the combat system.
하지만 위와 같은 구성은 다수의 구성장비로 인해 체계중량이 무거워지고, 함정의 공간을 많이 차지하는 문제점이 있다.However, the above configuration has a problem that the system weight is heavy due to a number of components, taking up a lot of space of the trap.
또한 다수의 구성장비가 다수의 격실에 설치됨으로 운용성, 정비성 및 보안상 관리의 어려움이 있다.In addition, since a plurality of components are installed in a plurality of compartments, there are difficulties in manageability, maintainability, and security.
여러 문제점 중 가장 개선해야 할 부분은 각 구성장비의 가용성 요구사항을 만족시키다 보니 함정 전투체계 전체의 효용률을 높이기 어렵다는 점이다.Among the problems, the most important improvement is that it is difficult to increase the utility of the whole naval battle system as it meets the availability requirements of each component.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 가상화 기술을 기반으로 하여 전투체계 구성장비를 통합하여 경량화하고 고효용률을 확보할 수 있도록 하는 함정 전투체계를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a naval battle system that can reduce the weight and secure high utility by integrating the combat system components based on virtualization technology.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 함정 전투체계는, 지휘무장통제체계(Combat Fire Command System: CFCS), 센서 장비, 무장 장비 및 데이터링크 장비를 포함하되, 상기 CFCS는, 데이터를 처리하는 단일기판컴퓨터(Single Board Computer: SBC)가 내장된 정보처리장치(Information Processing Node: IPN), 운용자의 명령을 입력 받고 전술상황을 전시하는 다기능콘솔(Multi-Function Console: MFC), 상기 센서 장비, 무장 장비 및 데이터링크 장비의 메시지를 전투체계 통합 네트워크 메시지로 변환하는 연동처리 모듈과 원시표적 획득/처리, 장비통제 및 상태정보 처리를 담당하는 정보처리 모듈로 이루어지는 복수의 연동단(Interface Control Unit: ICU), 연동되는 체계 상호 간 데이터를 전송하는 데이터링크처리기(Data Link Processor: DLP), 레이더비디오 및 TV/IR비디오를 분배·전송하는 영상분배장치(Radar Tv Video Distributor Unit: RTVDU)를 포함하여 이루어지는 함정 전투체계에 있어서, 상기 모든 ICU의 연동처리 모듈이 통합 연동단(Integrated ICU)으로 통합되어 구성되고, 상기 모든 ICU의 정보처리 모듈이 통합 정보처리장치(Integrated IPN)로 통합되어 구성되는 것이 바람직하다.Naval vessel combat system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, including a Command Fire Control System (CFCS), sensor equipment, armed equipment and data link equipment, the CFCS, Information Processing Node (IPN) with a single board computer (SBC) for processing data, Multi-Function Console (MFC) for receiving operator commands and displaying tactical situations, A plurality of interworking end consisting of an interworking processing module for converting the message of the sensor equipment, armed equipment and data link equipment into a battle system integrated network message and an information processing module for raw target acquisition / processing, equipment control and status information processing ( Interface Control Unit (ICU), Data Link Processor (DLP) to transfer data between interworking systems, radar video and TV / IR video In a naval battle system comprising a Radar Tv Video Distributor Unit (RTVDU), the interworking modules of all the ICUs are integrated into an integrated ICU, and the information processing of all the ICUs is performed. It is preferable that the module be integrated and configured as an integrated IPN.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 정보처리장치, 영상분배장치, 데이터링크처리기 중에서 적어도 하나는, 상기 통합 IPN로 통합되어 구성되는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, it is preferable that at least one of the information processing apparatus, the image distribution apparatus, and the data link processor is integrated with the integrated IPN.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 통합 ICU 및 통합 IPN는, 일정 성능 이상의 서버로 구성되는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the integrated ICU and integrated IPN, preferably composed of a server of a certain performance or more.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 서버가, 다수의 가상머신(Virtual Machine: VM)으로 구성되는 것이 바람직하다.In one embodiment of the invention, the server is preferably composed of a plurality of virtual machines (VM).
본 발명의 다른 실시예에 따른 함정 전투체계는, 지휘무장통제체계(Combat Fire Command System: CFCS), 센서 장비, 무장 장비 및 데이터링크 장비를 포함하되, 상기 CFCS는, 데이터를 처리하는 단일기판컴퓨터(Single Board Computer: SBC)가 내장된 정보처리장치(Information Processing Node: IPN), 운용자의 명령을 입력 받고 전술상황을 전시하는 다기능콘솔(Multi-Function Console: MFC), 상기 센서 장비, 무장 장비 및 데이터링크 장비의 메시지를 전투체계 통합 네트워크 메시지로 변환하는 연동처리 모듈과 원시표적 획득/처리, 장비통제 및 상태정보 처리를 담당하는 정보처리 모듈로 이루어지는 복수의 연동단(Interface Control Unit: ICU), 연동되는 체계 상호 간 데이터를 전송하는 데이터링크처리기(Data Link Processor: DLP), 레이더비디오 및 TV/IR비디오를 분배·전송하는 영상분배장치(Radar Tv Video Distributor Unit: RTVDU)를 포함하여 이루어지는 함정 전투체계에 있어서, 상기 모든 ICU의 연동처리 모듈이 가상머신(Virtual Machine: VM)으로 구성되어 통합 연동단(Integrated ICU)으로 통합되고, 상기 모든 ICU의 정보처리 모듈이 VM으로 구성되어 통합 정보처리장치(Integrated IPN)로 통합되는 것이 바람직하다.The naval battle system according to another embodiment of the present invention includes a Combat Fire Command System (CFCS), sensor equipment, armed equipment and data link equipment, wherein the CFCS is a single board computer that processes data. Information Processing Node (IPN) with a built-in Single Board Computer (SBC), Multi-Function Console (MFC) that receives operator commands and displays tactical situations, the sensor equipment, armed equipment and A plurality of interface control units (ICUs) including an interworking module for converting a message of a data link device into a network message of a combat system, and an information processing module for raw target acquisition / processing, equipment control, and status information processing; Data Link Processor (DLP), which transmits data between interworking systems, and video distribution device (Radar Tv V, which distributes and transmits radar video and TV / IR video). In the trap battle system including an IDE Distributor Unit (RTVDU), the interworking module of all the ICUs is composed of a virtual machine (VM) to be integrated into an integrated ICU, It is preferable that the information processing module is configured as a VM and integrated into an integrated IPN.
본 발명의 다른 실시예에서, 효용률이 기설정된 값 이하의 장치가 하나의 VM으로 구현되어 상기 통합 IPN에 통합되는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, it is preferable that a device whose utility rate is equal to or less than a predetermined value is implemented as one VM and integrated into the integrated IPN.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 통합 ICU 및 상기 통합 IPN는, 이중화 또는 다중화되는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, the integrated ICU and the integrated IPN are preferably redundant or multiplexed.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 함정 전투체계는, 이중화 또는 다중화된 상기 통합 ICU 및 상기 통합 IPN를 관리하는 VM 관리장치;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, the naval vessel combat system, VM management apparatus for managing the integrated ICU and the integrated IPN redundant or multiplexed, preferably further comprises.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 함정 전투체계는, DDS(Distributed Data Service) 기반의 통신 미들웨어를 사용하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, the trap battle system, it is preferable to use a communication middleware based on DDS (Distributed Data Service).
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 함정 전투체계는, 지휘무장통제체계(Combat Fire Command System: CFCS), 센서 장비, 무장 장비 및 데이터링크 장비를 포함하되, 상기 CFCS는, 운용자의 명령을 입력받고 전술상황을 전시하는 다기능콘솔; 가상머신(Virtual Machine: VM)으로 구현된 복수의 연동처리 모듈이 통합되어, 상기 센서 장비, 무장 장비 및 데이터링크 장비의 메시지를 전투체계 통합 네트워크 메시지로 변환하는 통합 연동부(Integrated ICU); VM으로 구현된 복수의 정보처리 모듈이 통합되어, 원시표적 획득/처리, 장비통제 및 상태정보 처리를 수행하는 통합 정보처리장치(Integrated IPN); 및 콘솔 모니터, 작전 모니터, 비디오 모니터 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 전시기;를 포함하는 것이 바람직하다.The naval battle system according to another embodiment of the present invention includes a Combat Fire Command System (CFCS), sensor equipment, armed equipment, and data link equipment, wherein the CFCS receives an operator's command. Multifunctional console to display the tactical situation; An integrated interworking unit for integrating a plurality of interworking modules implemented as a virtual machine (VM) to convert messages of the sensor device, armed device and data link device into a battle system integrated network message; An integrated information processing device (Integrated IPN) for integrating a plurality of information processing modules implemented as a VM to perform source target acquisition / processing, equipment control and status information processing; And an exhibitor including at least one of a console monitor, an operation monitor, and a video monitor.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 통합 ICU 및 상기 통합 IPN는, 이중화 또는 다중화되는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, the integrated ICU and the integrated IPN are preferably redundant or multiplexed.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 함정 전투체계는, 지휘무장통제체계(Combat Fire Command System: CFCS), 센서 장비, 무장 장비 및 데이터링크 장비를 포함하되, 상기 CFCS는, 운용자의 명령을 입력받고 전술상황을 전시하는 다기능콘솔; 가상머신(Virtual Machine: VM)으로 구현된 복수의 연동처리 모듈이 통합되어, 상기 센서 장비, 무장 장비 및 데이터링크 장비의 메시지를 전투체계 통합 네트워크 메시지로 변환하는 이중화된 통합 연동부(Integrated ICU); VM으로 구현된 복수의 정보처리 모듈이 통합되어, 원시표적 획득/처리, 장비통제 및 상태정보 처리를 수행하는 이중화된 통합 정보처리장치(Integrated IPN); 콘솔 모니터, 작전 모니터, 비디오 모니터 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 전시기; 및 이중화된 상기 통합 ICU 및 상기 통합 IPN를 관리하는 VM 관리장치;를 포함하는 것이 바람직하다.The naval battle system according to another embodiment of the present invention includes a Combat Fire Command System (CFCS), sensor equipment, armed equipment, and data link equipment, wherein the CFCS receives an operator's command. Multifunctional console to display the tactical situation; Integrate a plurality of interworking modules implemented as a virtual machine (VM) to convert the messages of the sensor device, armed equipment and data link equipment into a battle system integrated network message (Integrated ICU) ; A plurality of integrated information processing devices (Integrated IPN) for integrating a plurality of information processing modules implemented as a VM to perform source target acquisition / processing, equipment control and status information processing; An exhibition device including at least one of a console monitor, an operation monitor, and a video monitor; And a VM management apparatus for managing the redundant integrated ICU and the integrated IPN.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 VM 관리장치는, 이중화된 상기 통합 ICU 및 상기 통합 IPN의 상태정보 및 VM의 상태정보를 수신하여 상기 통합 ICU, 상기 통합 IPN, VM을 관리하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, it is preferable that the VM management apparatus manages the integrated ICU, the integrated IPN, and the VM by receiving the redundant state information of the integrated ICU and the integrated IPN and the state information of the VM. .
본 발명의 함정 전투체계는, 가상화 기술을 기반으로 하여 전투체계 구성장비를 통합하여 경량화하고 고효용률을 확보할 수 있게 된다.Naval vessel combat system of the present invention, based on the virtualization technology can be combined with the combat system components to reduce the weight and secure high utility.
또한 구성장비의 수가 줄어듦에 따라 개발비용 절감과 정비성 및 확장성을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, as the number of components decreases, development costs can be reduced, and maintenance and scalability can be improved.
또한 가상화 툴에서 제공하는 보안 기능을 사용할 수 있고, 관리자 권한으로 모든 가상머신을 일괄 관리 및 통제할 수 있게 됨에 따라 군이 요구하는 보안처리의 편의성과 보안성을 모두 개선할 수 있게 된다.In addition, the security functions provided by the virtualization tool can be used, and all virtual machines can be collectively managed and controlled with administrator authority, thereby improving both convenience and security of the security processing required by the military.
도 1은 종래 기술에 따른 함정 전투체계를 예시적으로 보인 도면이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 가상화 기술을 예시적으로 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 함정 전투체계를 개략적으로 보인 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 이중화된 통합 ICU와 통합 IPN을 예시적으로 보인 도면이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 VM 관리장치의 클래스 다이어그램을 예시적으로 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 함정 전투체계의 설계 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 함정 전투체계의 운영 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
도 8은 본 발명에 따른 함정 전투체계의 테스트 환경을 예시적으로 보인 도면이다.
도 9는 본 발명에 적용되는 가상화 적용 고성능 서버의 구성을 예시적으로 보인 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 함정 전투체계의 테스트 결과를 예시적으로 보인 그래프이다.1 is a view showing a trap battle system according to the prior art by way of example.
2 is a diagram illustrating an example of a virtualization technology applied to the present invention.
3 is a view schematically showing a naval battle system according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view showing a redundant integrated ICU and an integrated IPN according to the present invention.
5 is a diagram illustrating a class diagram of a VM management apparatus applied to the present invention by way of example.
6 is a process for explaining a design method of the naval battle system according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of operating a naval combat system according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing an exemplary test environment of the naval battle system according to the present invention.
9 is a diagram illustrating a configuration of a virtualization applied high performance server applied to the present invention by way of example.
10 is a graph showing an exemplary test result of the naval battle system according to the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It is to be understood that the various embodiments of the invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 함정 전투체계, 함정 전투체계 설계 및 운용 방법에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the naval battle system, naval battle system design and operation method according to the present invention.
우선, 본 발명에 따른 함정 전투체계 및 그 운용 방법을 설명하기에 앞서, 본 발명에 적용되는 가상화 기술에 대해 설명하기로 한다.First, prior to describing the naval battle system and its operation method according to the present invention, a description will be given of the virtualization technology applied to the present invention.
가상화(Virtualization)는 컴퓨터에서 컴퓨터 리소스의 추상화를 일컫는 광범위한 용어로 컴퓨터 하드웨어 시스템과 그 위에서 돌고 있는 애플리케이션 사이에 추상적인 층을 추가하는 기술을 말한다.Virtualization is a broad term for the abstraction of computer resources in a computer and refers to the technology of adding an abstraction layer between a computer hardware system and the applications running on it.
가상화의 핵심 기술인 하이퍼바이저(Hypervisor)의 목적은 하나의 하드웨어 위에 여러 OS를 구동 하는 것이다.Hypervisor, the core technology of virtualization, is to run multiple operating systems on a single piece of hardware.
하이퍼바이저의 구동 위치에 따라 타입1(bare-metal 또는 native)과 타입2(hosted)로 구분된다.Type 1 (bare-metal or native) and type 2 (hosted) are classified according to the operating position of the hypervisor.
본 발명에 따른 함정 전투체계는 도 2에 도시하는 바와 같이 호스트(host) OS 대신 하이퍼바이저가 하드웨어를 컨트롤하는 타입1을 사용한다.The trap battle system according to the present invention uses
호스트 OS와 게스트(guest) OS 사이에서 하이퍼바이저가 구동하는 타입2보다 타입1이 호스트 OS를 거치지 않고 직접 하드웨어를 컨트롤하므로 더 좋은 성능을 나타낸다.Between
서버 가상화를 통해 하나의 컴퓨터에서 동시에 1개 이상의 운영제체를 가동시키는데, 대부분의 서버는 단지 용량의 10~15%만 사용하는데, 가상화는 이런 서버의 효용률(utilization rate)을 70% 그 이상으로 올릴 수 있다.Server virtualization allows you to run more than one operating system on a single computer at the same time, with most servers using only 10-15% of their capacity, which virtualizes more than 70% of their utilization rates. I can raise it.
높은 수준의 효용률은 같은 분량의 업무처리에서 요구하는 컴퓨터 수를 줄여준다. 또한, 비용 측면에서 하드웨어 비용 절감, 관리 및 운영비용 절감, 전력/쿨링비용 절감, 상면 공간 절감 등 TCO(Total Cost of Ownership)관점에서의 이점을 제공한다.High utility rates reduce the number of computers required for the same amount of work. In terms of cost, it also offers advantages in Total Cost of Ownership (TCO), such as lower hardware costs, lower management and operating costs, lower power and cooling costs, and lower floor space.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 함정 전투체계를 개략적으로 보인 도면이다.3 is a view schematically showing a naval battle system according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 가상화 기술을 기반으로 하는 함정 전투체계(100)는 지휘무장통제체계(Combat Fire Command System: CFCS)(111), 센서 장비(120), 무장 장비(130) 및 데이터링크 장비(140)를 포함하여 이루어질 수 있다.Naval
CFCS(110)는 센서 장비(120)들로부터 획득된 표적 정보를 융합 처리하여 운용자에게 전술 상황을 정확히 알려주고 신속한 교전을 가능케 하는 일련의 정보처리 기능을 수행한다.The
전술한, CFCS(110)는 다기능콘솔(Multi-Function Console: MFC)(111), 통합 연동단(Integrated ICU)(113), 통합 정보처리장치(Integrated IPN)(115), 각종 전시기(콘솔 모니터, 작전 모니터, 비디오 모니터 등)(117) 등을 포함하여 이루어질 수 있다.As described above, the
MFC(111)는 운용자의 명령을 입력 받고 전술상황을 전시한다.The
통합 ICU(113)는 종래 센서 장비(120), 무장 장비(130) 및 데이터링크 장비(140) 간의 연동을 담당하는 복수의 연동단(Interface Control Unit: ICU)의 연동처리 모듈을 통합하여 이루어질 수 있다.The
통합 IPN(115)은 종래 복수의 ICU의 정보처리 모듈을 통합하여 이루어질 수 있다.The
종래 복수개의 ICU는, 각각 센서 장비(120), 무장 장비(130) 및 데이터링크 장비(140)의 메시지를 전투체계 통합 네트워크 메시지로 변환하는 연동처리 모듈과 원시표적 획득/처리, 장비통제 및 상태정보 처리 등을 담당하는 정보처리 모듈로 이루어진다.Conventionally, a plurality of ICUs, interworking modules for converting messages from
본 발명의 실시예에서 종래 ICU의 연동처리 모듈을 하나의 통합 ICU(113)로 통합하여 구성하고, 종래 ICU의 정보처리 모듈을 하나의 통합 IPN(115)으로 통합하여 구성할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, the
여기서 통합 ICU(113)로 통합 구성되는 복수의 연동처리 모듈은 각각 가상머신(Virtual Machine: VM)으로 구현될 수 있고, 통합 IPN(115)으로 통합 구성되는 복수의 정보처리 모듈도 각각 VM으로 구현될 수 있다. Here, the plurality of interworking modules integrated with the
전술한 통합 ICU(113)와 통합 IPN(115)은 고성능 서버로 구현될 수 있으며, 각각의 서버에 VM으로 구현된 복수의 연동처리 모듈과 정보처리 모듈이 각각 탑재될 수 있다.The
또한, 본 발명의 실시예에서는 데이터를 처리하는 단일기판컴퓨터(Single Board Computer: SBC)가 내장된 정보처리장치(Information Processing Node: IPN), 레이더비디오 및 TV/IR비디오를 분배·전송하는 영상분배장치(Radar Tv Video Distributor Unit: RTVDU), 연동되는 체계 상호 간 데이터를 전송하는 데이터링크처리기(Data Link Processor: DLP) 중에서 적어도 하나를 VM으로 구현하여 통합 IPN(115)에 통합하여 구성할 수도 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, an information processing device (IPN) having a single board computer (SBC) for processing data, an image distribution system for distributing and transmitting radar video and TV / IR video. At least one of a device (Radar Tv Video Distributor Unit: RTVDU) and a data link processor (DLP) for transmitting data between interworking systems may be implemented as a VM and integrated with the
한편, 센서 장비(120)는 탐색 레이더, 추적 레이더, 소나 등으로 구성될 수 있고, 무장 장비(130)는 함포, 유도탄, 미사일, 어뢰 발사관 등으로 구성될 수 있으며, 데이터링크 장비(140)는 전술 데이터 통신 장비, 전송 데이터 링크 등으로 구성될 수 있다.On the other hand, the
본 발명에 따른 가상화 기술 기반의 함정 전투체계는, 노드 간 데이터 송수신을 위해 통신 미들웨어인 DDS(Distributed Data Service)를 사용한다. 때문에 소프트웨어(SW) 수정 없이 실행 노드만 변경하는 것이 가능하여 기존 함정 전투체계 SW를 100% 재사용할 수 있게 된다.The trap battle system based on the virtualization technology according to the present invention uses a distributed data service (DDS), which is a communication middleware, for data transmission and reception between nodes. Therefore, it is possible to change only the execution node without modifying the software (SW), thereby allowing 100% reuse of the existing ship combat system SW.
한편, 본 발명의 실시예에서는 VM을 기존 구성 장비에서 사용하는 OS로 구현하여 SW 포팅(porting) 없이 기존 SW를 그대로 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the embodiment of the present invention, it is desirable to implement the VM as an OS used in the existing configuration equipment so that the existing SW can be used as it is without SW porting.
그리고 가상 네트워크를 추가하여 기존과 동일한 인터페이스로 CMS 구성장비 간 통신할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to configure a virtual network so that communication between CMS components can be performed through the same interface as the existing one.
또한 효용률이 기설정값 이하로 떨어지는 모듈들을 하나의 VM으로 통합하여 가용성 요구사항을 만족시키면서 종래의 구성과 대비하여 구성장비의 개수를 획기적으로 줄여서 설계할 수도 있다.In addition, by integrating modules whose utility rates fall below a preset value into a single VM, they can be designed by dramatically reducing the number of components compared to the conventional configuration while satisfying the availability requirements.
여기서 효용률이 기설정값 이하로 떨어지는 모듈들을 통합하여 이루어지는 VM은 통합 IPN(115)에 탑재될 수 있다.Here, the VM formed by integrating modules whose utility rate falls below a predetermined value may be mounted in the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 가상화 기반 함정 전투체계를 통합 ICU(113), 통합 IPN(115)(이하에서는, 통합 ICU와 통합IPN를 통틀어 통합장비라 한다.)로 구성하는데, 종래 함정 전투체계는 SBC로 구성된 다수의 구성장비가 다수의 격실에 설치됨으로 적함의 공격에 의해 일부 구성장비의 운용능력을 상실하더라도 함정 전투체계 전체 운용성을 일정 수준 유지한다.As described above, in the embodiment of the present invention, the virtualization-based naval combat system is composed of the
그러나 본 발명에 따른 가상화 기반 함정 전투체계의 통합장비는 여러 구성장비를 하나의 장비로 통합하기 때문에 해당 장비가 운용능력을 상실하였을 때 함정 전투체계 운용성이 크게 떨어지는 단점이 있다.However, since the integrated equipment of the virtualization-based naval battle system according to the present invention integrates several components into a single device, the operation of the naval battle system is greatly reduced when the corresponding equipment loses its operational capability.
이에 따라 본 발명의 실시예에서는 X개의 통합장비를 구성한다고 가정하고 적함의 공격을 시뮬레이션 해서 생존률을 수치화하여 기존 함정 전투체계와 비교해보고자 한다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, it is assumed that X integrated equipment is configured to simulate the attack of the enemy ship to quantify the survival rate and compare with the existing naval battle system.
시뮬레이션에 사용한 생존률 계산 공식은 아래와 같다.The survival calculation formula used for the simulation is as follows.
여기서 총 격실은 10개로 가정한다.The total compartment is assumed to be 10 here.
종래 전투체계의 장비는 5개(m+l)의 격실에 나누어 탑재되며 ICU 격실 2개, 이중화가 적용된 IPN 격실 2개, DLP 격실 1개로 구성한다. ICU가 비가용 상태가 될 경우 해당 ICU의 센서 또는 무장의 사용이 불가능하고, DLP가 비가용 상태가 될 경우 아군 함정 간의 표적 및 데이터 정보의 송수신이 불가능하다. IPN이 비가용 상태가 될 경우 함정 전투체계의 기능을 대부분 상실한다. 각 격실의 생존률 수치는 구성장비의 중요도를 고려하여 IPN, ICU, DLP 순으로 50, 20, 10으로 정의하고 총합은 20+20+(50+50)/2+10=100이 된다.The equipment of the conventional combat system is divided into five compartments (m + l) and consists of two ICU compartments, two redundant IPN compartments, and one DLP compartment. If the ICU becomes unavailable, the sensors or weapons of that ICU are not available, and if the DLP becomes unavailable, it is not possible to send and receive target and data information between friendly ships. If the IPN becomes unavailable, most of the ship's combat system is lost. Survival values for each compartment are defined as 50, 20, and 10 in order of IPN, ICU, and DLP, taking into account the importance of the equipment, and the sum is 20 + 20 + (50 + 50) / 2 + 10 = 100.
반면 가상화 기반 함정 전투체계의 통합장비는 1개의 격실을 사용하며, 장비가 1개이므로 생존률 수치는 100으로 계산한다. 자함(自艦)이 적함(敵艦)으로 인해 50발(n)을 피격된다고 가정하고 각 격실은 3발 피격 시, 해당 격실의 생존률 수치를 0으로 계산한다. 피격되는 격실은 프로그래밍을 통해 난수를 발생하여서 시뮬레이션을 실시한다.On the other hand, the integrated equipment of the virtualization-based naval battle system uses one compartment, and since there is one equipment, the survival rate is calculated as 100. It is assumed that the self-ship is hit by 50 (n) due to enemy ships, and each compartment calculates the survival rate of the compartment as 0 when 3 shots are taken. The chambers to be hit are simulated by generating random numbers through programming.
가상화 기반 함정 전투체계의 통합장비 개수를 1~3개로 변경하면서 나타낸 결과값(x)은 표 1과 같다.Table 1 shows the result (x) of changing the number of integrated equipment of virtualization-based ship combat system to 1-3.
시뮬레이션 결과 가상화 기반 함정 전투체계의 통합장비가 1개일 경우, 종래 함정 전투체계의 생존률과 유사하게 나타나고, 2개 이상으로 구성할 경우 더 높은 결과값을 보인다. 통합장비가 1개일 경우 결과값은 종래 함정 전투체계와 유사하게 나타나나, 통합장비가 설치된 격실이 피격되어 비가용 상태가 되는 경우 복구 전까지 함정 전투체계의 기능을 대부분 손실하게 된다. 따라서 통합장비 이중화 또는 다중화를 통한 장애극복(failover) 기능을 적용하여 종래 함정 전투체계보다 높은 생존성을 확보할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.The simulation results show that if there is only one integrated equipment of the virtualization-based naval battle system, the survival rate is similar to that of the conventional naval battle system. If there is only one integrated device, the result is similar to that of a conventional ship combat system. However, if the compartment equipped with the integrated device is hit and becomes unavailable, most of the function of the ship combat system is lost until recovery. Therefore, it is desirable to configure the system so as to secure higher survivability than a conventional ship combat system by applying a failover function through the duplication or multiplexing of integrated equipment.
통합장비 이중화를 위해서는 VM의 상태정보를 관리하고 구동 및 오류 발생 시 복구를 위해, 운영-대기(Active-Standby) 방식으로 통합장비를 관리하는 VM 관리장치가 요구된다.For the redundancy of integrated equipment, the VM management device that manages the integrated equipment in the active-standby method is required for managing the VM status information and recovering in case of operation and error.
도 4에 도시하는 바와 같이 VM 관리장치(119)는 이중화된 통합 ICU(113) 및 통합 IPN(115)의 상태정보 및 가상머신(VM)의 상태정보를 수신하여, 이중화된 통합 ICU(113), 통합 IPN(115) 중에서 먼저 부팅되는 서버를 운영 상태로 동작하고, 늦게 부팅되는 서버를 대기 상태로 동작하도록 한다.As shown in FIG. 4, the
또한 VM 관리장치(119)는 서버(통합 ICU(113), 통합 IPN(115)) 또는 VM에 오류가 발생할 경우, 운영-대기 상태를 전환하여 함정 전투체계 이중화 조건을 만족시킨다.In addition, the
또한 VM 관리장치(119)는 오류가 발생한 서버 통합 ICU(113), 통합 IPN(115) 또는 VM에 대해 복구 단계를 거쳐 대기 상태로 전환시킨다.In addition, the
VM 관리장치(119)를 구현하는 SW는 윈도우즈 기반 C++언어로 구현될 수 있으며 클래스 다이어그램은 도 5에 도시하는 바와 같다.The SW implementing the
구체적으로, 메인 함수를 가지고 있는 CMain 클래스, 서버 및 VM의 상태정보를 관리하는 CVMStatusMgr 클래스, 서버 및 VM의 운영-대기 동작을 처리하는 CVMProcess 클래스, 현재 서버 및 VM의 상태정보를 전시해주는 CVMDisp 클래스 및 서버 및 VM과 통신을 위한 CCommMgr, CUdpComm 클래스로 구성될 수 있다.Specifically, the CMain class that has the main function, the CVMStatusMgr class that manages the status information of the server and VM, the CVMProcess class that handles the operation-standby operation of the server and VM, the CVMDisp class that displays the status information of the current server and VM, and It can be composed of CCommMgr and CUdpComm classes for communication with server and VM.
클래스 상세설명은 표 2와 같다.Class details are shown in Table 2.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 함정 전투체계의 설계 방법을 설명하기 위한 처리도이다.6 is a process for explaining a design method of the naval battle system according to an embodiment of the present invention.
종래 함정 전투체계에서, 센서 장비(120), 무장 장비(130) 및 데이터링크 장비(140) 간의 연동을 담당하는 복수의 ICU는, 센서 장비(120), 무장 장비(130) 및 데이터링크 장비(140)의 메시지를 전투체계 통합 네트워크 메시지로 변환하는 연동처리 모듈과, 원시표적 획득/처리, 장비통제 및 상태정보 처리 등을 담당하는 정보처리 모듈로 이루어지는데, 본 발명의 실시예에서는 우선 모든 ICU의 연동처리 모듈에 각각 대응하는 복수의 가상머신(Virtual Machine: VM)을 생성한다(S10).In the conventional naval battle system, the plurality of ICUs in charge of interworking between the
그리고 모든 ICU의 정보처리 모듈에 각각 대응하는 복수의 VM을 생성한다(S20).In operation S20, a plurality of VMs corresponding to the information processing modules of all the ICUs are generated.
이후에는 상기한 단계 S10을 통해 VM으로 구현된 복수의 연동처리 모듈을 하나의 통합 ICU(113)에 통합하여 구성한다(S30).Subsequently, a plurality of interworking modules implemented as a VM are integrated into one
상기한 단계 S30에서 VM으로 구현된 복수의 연동처리 모듈이 통합되는 통합 ICU(113)는 고성능 서버로 구현될 수 있으며, 이중화 또는 다중화될 수 있다.The
그리고 상기한 단계 S20을 통해 VM으로 구현된 복수의 정보처리 모듈을 하나의 통합 IPN(115)에 통합하여 구성한다(S40).In step S20, a plurality of information processing modules implemented as VMs are integrated into one
상기한 단계 S40에서 VM으로 구현된 복수의 정보처리 모듈이 통합되는 통합 IPN(115)은 고성능 서버로 구현될 수 있으며, 이중화 또는 다중화될 수 있다.The
이중화 또는 다중화된 통합 ICU(113) 및 통합 IPN(115)은 VM 관리장치(119)에 의해 관리될 수 있으며, VM 관리장치(119)는 이중화된 통합 ICU(113) 및 통합 IPN(115)의 상태정보 및 VM의 상태정보를 수신하여 통합 ICU(113), 통합 IPN(115), VM을 관리한다.The redundant or multiplexed
또한 본 발명의 실시예에서는 데이터를 처리하는 단일기판컴퓨터(SBC)가 내장된 정보처리장치(IPN), 레이더비디오 및 TV/IR비디오를 분배·전송하는 영상분배장치(RTVDU), 연동되는 체계 상호 간 데이터를 전송하는 데이터링크처리기(DLP) 중에서 적어도 하나를 VM으로 구현한 후, 통합 IPN(115)에 통합하여 구성할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, an information processing apparatus (IPN) having a single substrate computer (SBC) for processing data, an image distribution apparatus (RTVDU) for distributing and transmitting radar video and TV / IR video, and interworking systems At least one of the data link processor (DLP) for transmitting data between the implementation may be implemented as a VM, and then integrated into the
그리고 효용률이 기설정값 이하로 떨어지는 모듈들을 하나의 VM로 구현한 후, 이를 통합 IPN(115)에 통합하여 구성할 수 있다.Then, after a module whose utility rate falls below a preset value is implemented as a VM, it may be configured by integrating it into the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 함정 전투체계의 운영 방법을 설명하기 위한 처리도이다.7 is a flowchart illustrating a method of operating a naval combat system according to an embodiment of the present invention.
우선, 통합 ICU(113) 및 통합 IPN(115)이 이중화되어 있는 함정 전투체계(100)에 있어서, VM 관리장치(119)가 이중화된 통합 ICU(113) 및 통합 IPN(115)의 상태정보 및 VM의 상태정보를 수신하여 이중화된 통합 ICU(113) 및 통합 IPN(115), VM을 관리하되, 이중화된 통합 ICU(113), 통합 IPN(115)에 대해 먼저 부팅되는 통합 ICU(113) 및 통합 IPN(115)을 운영 상태로 동작시키고, 늦게 부팅되는 통합 ICU(113) 및 통합 IPN(115)을 대기 상태로 동작시킨다(S110).First, in the
이후, 운영 상태의 통합 ICU(113), 통합 IPN(115) 또는 VM에 오류가 발생한 경우에는, 오류가 발생한 통합 ICU(113), 통합 IPN(115) 또는 VM을 대기 상태로 전환하고, 대기 상태의 통합 ICU(113), 통합 IPN(115) 또는 VM을 운영 상태로 전환하여 비가용 상태가 발생하지 않도록 한다(S120, S130).Thereafter, when an error occurs in the
상기한 단계 S130에서 오류가 발생한 통합 ICU(113), 통합 IPN(115) 또는 VM을 대기 상태로 전환할 때, 오류가 발생한 통합 ICU(113), 통합 IPN(115) 또는 VM을 복구시킨 후, 대기 상태로 전환하는 것이 바람직하다.When the
본 발명에 따른 가상화 기반 함정 전투체계를 테스트 하기 위하여 도 8에 도시하는 바와 같이 2개의 테스트 세트를 구축한다.In order to test the virtualization-based naval combat system according to the present invention, two test sets are constructed as shown in FIG.
전자는 SBC를 사용하여 ICU, IPN 및 RTVDU의 함정 전투체계 SW를 실행한다. 후자는 고성능 서버를 사용하여 통합장비의 함정 전투체계 SW를 실행하고, 데스크 탑을 사용하여 VM 관리장치 SW을 실행한다.The former uses the SBC to implement the trap battle system SW of ICU, IPN and RTVDU. The latter uses a high-performance server to run the trap battle system SW of the integrated equipment and the VM management SW using the desktop.
두 테스트 세트 동일하게 센서, 무장 및 데이터링크 시뮬레이터는 함정 전투체계 육상시험체계(Landing Based Test System/LBTS)에서 사용하는 시뮬레이터를 활용하고, 데스크 탑을 사용하여 MFC의 함정 전투체계 SW를 실행한다. 시험환경 구축에 사용한 SBC와 고성능 서버의 스펙 및 시험환경의 세부정보는 표 3과 같을 수 있다. 가상화 적용 고성능 서버의 VM 구성은 도 9에 도시하는 바와 같이 구성할 수 있다. 종래 함정 전투체계 SW 재사용을 위해서 종래 함정 전투체계와 동일한 개수의 VM을 생성하고, 이중화를 위해서 2개의 서버를 짝을 이뤄 동일한 VM으로 구성한다. 내부는 VM 통제를 위한 네트워크, 비디오 네트워크 및 전투체계 데이터 네트워크를 가상 스위치를 통해서 구분하여 구성한다.Like both test sets, the sensor, armed and datalink simulators utilize the simulators used in the Landing Based Test System (LBTS) and use the desktop to run the MFC's naval battle system SW. The specifications of the SBC and high performance server used in the test environment and the test environment details may be as shown in Table 3. The VM configuration of the virtualization-applied high performance server can be configured as shown in FIG. Conventional ship combat system SW Reuse creates the same number of VMs as conventional ship combat systems, and pairs two servers to form the same VM for redundancy. Internally, the network, video network, and combat system data network for VM control are divided and configured through virtual switches.
전술한 바와 같은 테스트 환경에서 테스트는 함정 전투체계의 부하를 많이 차지하는 다수의 표적에 대한 동시교전, 1000개의 표적처리 및 전술모드/훈련모드 동시 운영 상황을 모의하여서 SBC와 통합장비 각각의 CPU와 메모리의 사용률을 1시간 동안 기록하여 진행할 수 있다. 각 테스트 케이스의 상세정보는 표 4와 같을 수 있다.In the test environment as described above, the test simulates simultaneous combat against multiple targets that are heavily loaded in the naval battle system, 1000 target processing, and simultaneous operation of tactical / training modes, allowing the CPU and memory of each SBC and integrated equipment to be simulated. You can proceed by recording the utilization of 1 hour. Details of each test case may be as shown in Table 4.
테스트 결과는 도 10에 도시하는 바와 같이 동시교전 상황에서 ICU의 CPU와 메모리의 사용량이 최초 부팅 후 대기상태보다 높게 측정되고, 표적처리 상황에서는 IPN의 CPU 사용량이, 전술모드/훈련모드 동시 운용 상황에서는 IPN의 메모리 사용량이 각각 높게 측정된다. 통합 ICU의 CPU 사용량은 기존대비 120~133% 높게 측정되는데, 이중화를 한 점을 감안 하면 기존대비 33~40% 사용량이 감소한다. 통합 IPN의 CPU 사용량은 기존대비 45% 감소한 것으로 결과가 나온다. 메모리 사용량은 통합 ICU, 통합 IPN 모두 기존대비 20~34% 감소한 것으로 결과가 나온다. 가상화 기반 함정 전투체계 테스트 세트의 CPU 벤치마크 수치가 기존 함정 전투체계 테스트 세트 대비 45% 증가하고, 메모리 크기가 60% 증가하는데, CPU 사용량은 벤치마크 수치와 유사하게 감소한 결과가 나오고, 메모리 사용량은 예상보다는 조금 높은 수치이지만 역시 감소한 결과가 나온다.As shown in FIG. 10, the CPU and memory of the ICU are measured to be higher than the standby state after the first boot, and the CPU usage of the IPN is in the tactical / training mode concurrent operation situation. In each case, the memory usage of the IPN is measured high. The CPU usage of the integrated ICU is estimated to be 120 ~ 133% higher than before, but considering the redundancy, the use of 33-40% will decrease. The CPU usage of the integrated IPN is 45% lower than before. Memory usage has been reduced by 20 ~ 34% compared to both the integrated ICU and integrated IPN. The CPU benchmarks for the virtualization-based ship combat system test set are 45% higher than the existing ship combat system test set, and the memory size is increased by 60%, resulting in a reduction in CPU usage similar to benchmarks. It's a bit higher than expected, but it's also decreasing.
메모리 사용량의 감소폭이 적은 이유는 가상화 서버에 할당된 VM의 OS에서 시스템 관리를 위해 사용하는 메모리 증가로 인한 오버헤드가 발생하기 때문이다. CPU에서 발생한 오버헤드는 타입1 가상화의 특성상 메모리보다 크지 않아 테스트결과에 큰 영향을 미치지는 않으나, VM의 개수가 많은 통합 ICU에서는 통합 IPN 보다 CPU 사용량 감소폭이 5~12% 적게 나타난다. 함정 전투체계 SW에서 사용하는 네트워크 데이터의 사용량은 최대 10Mbps 내외로 대역폭 1Gbps의 1% 정도로 작기 때문에 가상화 툴 사용으로 인한 오버헤드로 인한 손실에 큰 영향을 받지 않아 측정하지 않고, 기능시험으로 진행하는 것이 바람직하다.The reason for the small decrease in memory usage is the overhead caused by the increased memory used by the OS of the VM allocated to the virtualization server for system management. The overhead incurred by the CPU is not larger than the memory due to the characteristics of
가상화 기반 함정 전투체계 테스트 세트에 사용한 VM의 총 개수는 46개로 테스트결과 CPU의 최대 사용량이 20%미만이라는 점을 감안 하였을 때 가용성 요구사항의 약 200% 여유도를 갖는다. 이는 물리적인 변경 없이 VM의 추가만으로 90여개 SBC의 처리능력을 활용할 수 있다는 의미로 확장성 측면으로 기존 함정 전투체계와 비교해서 대단한 장점을 갖는다.The total number of VMs used in the virtualization-based ship combat system test set is 46, which gives about 200% margin of availability requirements, given that the maximum CPU usage is less than 20%. This means that you can utilize the processing power of more than 90 SBCs by adding VMs without physical changes, which is a great advantage compared to the existing ship combat system in terms of scalability.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
100. 함정 전투체계, 110. CFCS,
111. MFC, 113. 통합 ICU,
115. 통합 IPN, 117. 각종 전시기,
119. VM 관리장치, 120. 센서 장비,
130. 무장 장비, 140. 데이터링크 장비100.Trap Combat System, 110.CFCS,
111.MFC, 113.Integrated ICU,
115. Integrated IPN, 117. Various display machines,
119. VM management unit, 120. sensor equipment,
130. Armed Equipment, 140. Data Link Equipment
Claims (13)
상기 CFCS는, 데이터를 처리하는 단일기판컴퓨터(Single Board Computer: SBC)가 내장된 정보처리장치(Information Processing Node: IPN), 운용자의 명령을 입력 받고 전술상황을 전시하는 다기능콘솔(Multi-Function Console: MFC), 상기 센서 장비, 무장 장비 및 데이터링크 장비의 메시지를 전투체계 통합 네트워크 메시지로 변환하는 연동처리 모듈과 원시표적 획득/처리, 장비통제 및 상태정보 처리를 담당하는 정보처리 모듈로 이루어지는 복수의 연동단(Interface Control Unit: ICU), 연동되는 체계 상호 간 데이터를 전송하는 데이터링크처리기(Data Link Processor: DLP), 레이더비디오 및 TV/IR비디오를 분배·전송하는 영상분배장치(Radar Tv Video Distributor Unit: RTVDU)를 포함하여 이루어지는 함정 전투체계에 있어서,
각각의 ICU에 포함되는 연동처리 모듈에서 사용하는 OS로, 각각의 ICU에 포함되는 연동처리 모듈이 가상머신(Virtual Machine: VM)으로 구현되고,
각각의 ICU에 포함되는 정보처리 모듈에서 사용하는 OS로, 각각의 ICU에 포함되는 정보처리 모듈이 VM으로 구현되며,
상기 VM으로 구현된 복수의 연동처리 모듈이 일정 성능 이상의 서버에 탑재되어 하나의 통합 연동단(Integrated ICU)으로 통합되어 구성되고,
상기 VM으로 구현된 복수의 정보처리 모듈이 일정 성능 이상의 서버에 탑재되어 하나의 통합 정보처리장치(Integrated IPN)로 통합되어 구성되고,
효용률이 기설정된 값 이하인 적어도 하나 이상의 장치들이 하나의 VM으로 통합 구현되어, 상기 통합 IPN에 탑재되어 통합되며,
상기 통합 ICU와 상기 통합 IPN는 각각 이중화 또는 다중화되어 VM 관리장치에 의해 관리되되,
상기 VM 관리장치는,
이중화 또는 다중화된 통합 ICU와 이중화 또는 다중화된 통합 IPN으로부터 각각 상태정보 및 VM의 상태정보를 수신하여, 이중화 또는 다중화된 통합 ICU와 이중화 또는 다중화된 통합 IPN, VM을 관리하되, 이중화 또는 다중화된 통합 ICU, 이중화 또는 다중화된 통합 IPN에 대해 먼저 부팅되는 통합 ICU와 통합 IPN을 운영 상태로 동작시키고, 운영 상태의 통합 ICU, 통합 IPN 또는 VM에 오류가 발생한 경우, 오류가 발생한 통합 ICU, 통합 IPN 또는 VM을 대기 상태로 전환하고, 대기 상태의 통합 ICU, 통합 IPN 또는 VM을 운영 상태로 전환하며, 오류가 발생한 통합 ICU, 통합 IPN 또는 VM을 대기 상태로 전환할 때, 오류가 발생한 통합 ICU, 통합 IPN 또는 VM을 복구시킨 후, 대기 상태로 전환하는, 함정 전투체계.Including the Combat Fire Command System (CFCS), sensor equipment, armed equipment and data link equipment,
The CFCS includes an information processing node (IPN) with a single board computer (SBC) for processing data, and a multi-function console for displaying a tactical situation by receiving operator commands. : MFC), a plurality of interworking processing module for converting the message of the sensor equipment, armed equipment and data link equipment into a battle system integrated network message and information processing module for raw target acquisition / processing, equipment control and status information processing Interface Control Unit (ICU), Data Link Processor (DLP) for transmitting data between interworking systems, Radar Tv Video for distributing and transmitting radar video and TV / IR video. In a naval battle system involving a Distributor Unit (RTVDU),
OS used by the interworking module included in each ICU, the interworking module included in each ICU is implemented as a virtual machine (VM),
OS used by the information processing module included in each ICU, the information processing module included in each ICU is implemented as a VM,
The plurality of interworking modules implemented by the VM is mounted on a server with a certain performance or higher and integrated into one integrated ICU.
The plurality of information processing modules implemented in the VM is mounted on a server with a certain performance or more integrated into one integrated information processing unit (Integrated IPN),
At least one or more devices whose utility rate is less than or equal to a predetermined value are integrated into one VM, mounted on the integrated IPN, and integrated.
The integrated ICU and the integrated IPN are each duplicated or multiplexed and managed by a VM management apparatus.
The VM management apparatus,
Receives status information and VM status information from redundant or multiplexed integrated ICUs and redundant or multiplexed integrated IPNs respectively, and manages redundant or multiplexed integrated ICUs and redundant or multiplexed integrated IPNs and VMs, Operate the integrated ICU and integrated IPN that are booted first for the ICU, redundant or multiplexed integrated IPNs in the operational state, and if the operational integrated ICU, integrated IPN or VM fails, the failed integrated ICU, integrated IPN or Integrated ICU, integrated failing ICU, integrated IPN or VM into operational state, failing integrated ICU, integrated IPN or VM when going to standby, failing integrated ICU, integrated A trap battle system that recovers an IPN or VM and then goes to standby.
상기 정보처리장치, 영상분배장치, 데이터링크처리기 중에서 적어도 하나는,
VM으로 구현되어 상기 통합 IPN로 통합되어 구성되는, 함정 전투체계.The method of claim 1,
At least one of the information processing apparatus, the image distribution apparatus, and the data link processor,
Implemented as a VM is integrated into the integrated IPN, naval battle system.
상기 함정 전투체계는,
DDS(Distributed Data Service) 기반의 통신 미들웨어를 사용하는, 함정 전투체계.The method of claim 1,
The trap battle system,
Naval vessel combat system using DDS (Distributed Data Service) based communication middleware.
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