KR20140145446A - 무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 시스템 및 그 방법을 제공한다. 이를 위해 본 발명에서는, 무기체계 및 구성품들의 성능 및 고유 특성과 외부 환경에 의한 환경 조건을 반영하여 화력, 탐지, 방호 및 피해평가등을 가상으로 구현하고, 이에 대한 확률 기반 알고리즘 연산을 통해 전투효과를 분석한다. 또한 기 설정된 교리 및 각 무기체계의 성능 특성에 맞는 행위 모델을 설정하고 설정된 행위 모델을 기반으로 각각의 무기체계 또는 병사 개인 및 부대 등의 가상 개체들의 모의 전투를 시뮬레이션 할 수 있도록 한다.
이에 따라 다양한 지상 무기체계의 특성 및 병사 또는 부대의 행동 특성, 그리고 환경 조건에 따른 영향이 반영된 전투효과분석이 가능하다는 효과가 있다.

Description

무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 시스템 및 그 방법{A VIRTUAL COMBAT SIMULATION SYSTEM FOR COMBAT EFFECTIVENESS ANALYSIS OF WEAPON SYSTEM AND METHOD THEREOF}

본 발명은 모의 전투 시뮬레이션 시스템에 대한 것으로, 특히 전투효과분석을 위한 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.

모의 전투 시뮬레이션 시스템은, 기 설정된 조건에 따라 가상의 전장 환경을 설정하고, 그 가상 환경 하에서 다양한 전투 실험을 모의할 수 있도록 하는 도구이다. 따라서 모의 전투 시뮬레이션 시스템은 실제로 전투 기동을 하거나 전투 훈련을 하지 않고서도 적은 비용으로 다양한 전술을 모의 및 분석할 수 있도록 한다는 장점이 있다.

그러나 모의 전투 시뮬레이션 시스템은 기 설정된 조건에 따라 미리 정해진 대로 특정 전투 행위에 대해서 시뮬레이션 하고, 전투효과를 분석하는 형태로 설계되었다. 이에 따라 모의 전투 시뮬레이션 시스템은 외부 환경 및 전투 상황에 따른 무기 체계 성능 특성에 상관없이 미리 정해진 대로 특정 전투 행위에 대해서만 모의하는 방법으로 전투 효과를 분석했다. 따라서 실제 외부 환경 및 전투 상황등에서 벌어질 수 있는 전투개체들의 능동적 대처에 대해서는 그 전투효과를 반영하지 못한다는 문제점이 있다.

그러므로 본 발명의 목적은, 보다 실제의 전투 상황에 근접하는 분석 결과를 도출할 수 있는 모의 전투 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 모의 전투 시뮬레이션 시스템은, 정해진 전투 시나리오에 따라 복수의 가상 개체들을 포함하는 가상 전투 환경을 생성하는 가상 환경 생성부와, 상기 전투 시나리오에 가상 전투에 참여하는 가상 개체들에 임무를 할당하는 임무 할당부와, 할당된 임무와 가상 개체의 특성 및 상기 가상 전투 환경의 환경 조건에 따라 각 가상 개체의 행동 패턴을 결정하고, 결정된 행동 패턴에 따라 상기 가상 개체들이 모의 전투를 수행하는 모의 전투 시뮬레이션부와, 상기 가상 개체들의 상태를 탐지하고, 상기 가상 개체들의 상태 정보를 수집하는 가상 개체 탐지부와, 연결된 각 구성요소를 제어하여 상기 전투 시나리오에 따른 시뮬레이션을 수행하고, 상기 가상 개체들의 상태 정보를 통해 상기 전투 시나리오에 따른 전투 효과를 분석하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 모의 전투 시뮬레이션부는, 상기 가상 개체의 특성 및 상기 가상 환경의 환경 조건에 따라 상기 가상 개체의 속성별 파라미터(parameter) 값에 가중치를 부여하고, 가중치가 부여된 파라미터 값들과 상기 가상 개체에 할당된 임무를 토대로 상기 가상 개체의 행동 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 모의 전투 시뮬레이션 방법은, 정해진 전투 시나리오에 따른 가상 전투 환경을 생성하는 단계와 상기 전투 시나리오에 따라 상기 가상 환경에 포함된 복수의 가상 개체들 각각에 임무를 할당하는 단계와 할당된 임무와 가상 개체의 속성별 특성 및 상기 가상 전투 환경의 환경 조건에 따라 각 가상 개체의 행동 패턴을 결정하는 단계, 및 상기 각 가상 개체들이 상기 결정된 행동 패턴에 따라 모의 전투를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 모의 전투를 수행하는 단계는, 사용자 입력이 있는지 여부를 확인하는 단계와, 사용자의 입력에 따른 변경 사항을 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 모의 전투를 수행하는 단계는, 상기 가상 개체들의 상태 정보를 수집하여 상기 전투 시나리오에 따른 전투 효과를 분석하는 단계와, 사용자가 시뮬레이션 상황의 표시를 요청하였는지 여부를 체크하는 단계와, 상기 체크 결과에 따라 상기 시뮬레이션 상황을 3차원 영상 또는 2차원의 전술 화면으로 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 무기체계 각각의 성능 특성을 반영하여 전투행위를 시뮬레이션함으로써 실제 전투 상황과 더욱 유사한 전투효과분석이 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 각각의 전투개체의 행동 특성을 반영하여 전투행위를 시뮬레이션함으로써 실제 전투상황에 더욱 근접하는 능동적인 전투효과분석 결과를 도출할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모의 전투 시뮬레이션 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 모의 전투를 수행하는 시뮬레이션 과정의 흐름을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 모의 전투 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 예를 도시한 도면이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하도록 한다. 본 명세서에서 사용되는 “가상 개체”라는 용어는 국방 모델링 및 시뮬레이션 기술에서 컴퓨터로 모의하는 병사, 부대, 무기체계 등의 전투개체로서 전투 실험을 하는 경우 자동적으로 행동을 수행하도록 하는 시뮬레이션 내의 개체를 의미하는 것임을 전제한다.

먼저 본 발명의 완전한 이해를 돕기 위해, 본 발명의 기본 원리를 설명하면 본 발명에서는, 무기체계 및 구성품들의 성능 및 고유 특성과 외부 환경에 의한 환경 조건을 반영하여 화력, 탐지, 방호 및 피해평가등을 가상으로 구현하고, 이에 대한 확률 기반 알고리즘 연산을 통해 전투효과를 분석한다. 또한 기 설정된 교리 및 각 무기체계의 성능 특성에 맞는 행위 모델을 설정하고 설정된 행위 모델을 기반으로 각각의 무기체계 또는 병사 개인 및 부대 등의 가상 개체들의 모의 전투를 시뮬레이션 할 수 있도록 한다.

이에 따라 본 발명은 다양한 지상 무기체계의 특성 및 병사 또는 부대의 행동 특성, 그리고 환경 조건에 따른 영향이 반영되어 보다 실제의 전투 상황과 근접한 전투효과분석이 가능하다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모의 전투 시뮬레이션 시스템의 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 모의 전투 시뮬레이션 시스템은, 제어부(100), 그리고 상기 제어부(100)와 연결되는 임무 할당부(102), 가상 환경 생성부(104), 객체 정보 저장부(106), 모의 전투 시뮬레이션부(108), 가상 개체 탐지부(114)를 포함한다. 그리고 입력부(110), 가시화 표시부(112)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제어부(100)는 전투 실험을 위한 전투 시나리오(scenario)가 정해지면, 정해진 전투 시나리오에 따라 가상 환경 생성부(104)를 제어하여 전투 시나리오에 필요한 가상 환경 및 가상 환경에 포함되는 복수의 가상 개체들을 생성한다. 그리고 임무 할당부(102)를 제어하여 상기 전투 시나리오에 따라 상기 가상 개체 별로 임무를 할당한다. 그리고 모의 전투 시뮬레이션부(108)를 제어하여 상기 생성된 가상 환경 하에서 지정된 전투 시나리오에 따라 시뮬레이션을 진행한다.

여기서 상기 제어부(100)는 상기 모의 전투 시뮬레이션부(108)가 각각의 가상 개체의 특성에 따른 확률 기반 알고리즘(Algorithm)을 통해 상기 시뮬레이션을 진행하도록 제어한다. 여기서 상기 가상 개체의 특성에 따른 확률 기반 알고리즘이라는 것은, 퍼지규칙에 의한 수치(Fuzzy Fact)에 따라 상기 가상 개체의 행동 패턴 또는 행동 특성을 결정하는 알고리즘에 각 가상 개체의 성능 특성이나 고유 특성을 더 반영한 것이다.

각 가상 개체의 성능 특성 또는 고유 특성을 반영하는 것은 각 무기체계의 성능 특성 및 주변 환경에 따른 가중치를 부여하는 것이 될 수 있다. 즉, 각 무기체계 특성마다 다수의 속성별 파라미터(parameter)를 가지고, 특정 파라미터의 값에 가상으로 설정되는 주변 환경 또는 성능 특성에 따라 가중치를 부여하는 것이다.

상기 가중치라는 것은 성능 특성 및 가상 주변 환경 등에 대해 (+)값이 될 수도 있고, (-)값이 될 수도 있다. 예를 들어 전투 환경이 ‘협곡’인 경우라면 해당 전투 시나리오에 포함되는 전투개체 중 ‘탱크’개체는 이동력 파라미터에 있어 (-)값을 가지는 가중치가 부여될 수 있다. 이에 반해 병사 단위의 전투개체는 이동력 파라미터에 있어 (+)값을 가지는 가중치가 부여될 수 있다. 이와는 반대로, 만약 전투 환경이 ‘평지’라면 ‘탱크’개체는 이동력 파라미터에 있어 (+)값을, 병사 단위의 개체는 (-)값을 가지는 가중치를 부여받을 수 있다.

따라서 각각의 전투개체는 그 특성에 따라 다른 가중치를 부여받고 해당 전투개체의 파라미터는 부여된 가중치에 따라 그 값이 변경된다. 그리고 변경된 파라미터 값에 따른 확률 기반 알고리즘을 통해 해당 전투개체의 행동 특성이 결정된다. 그러므로 병사’개체는 주로 ‘협곡’에 배치되어 전투를 하는 것으로 그 행동 특성이 결정될 수 있고, ‘탱크’개체는 주로 ‘평지’에 배치되어 전투를 하는 것으로 그 행동 특성이 결정될 수 있다.

또한 무기체계 고유의 특성에 따라서도 이러한 가중치는 부여될 수 있다. 즉, 무기체계의 성능뿐만 아니라 무기체계 자체의 특성 예를 들어 해당 무기체계가 특정 지형 또는 특정 전투 유닛에 대해 특화된 특성을 반영할 수도 있다. 예를 들어 병사 및 병사 단위로 이루어진 부대등의 전투개체의 경우 대인살상용 지뢰에 대하여 피해 가중치가 (+)값으로 설정될 수 있다. 그러나 탱크 등의 전투개체의 경우 대인살상용 지뢰에 대하여 피해 가중치가 (-)값으로 설정될 수 있다.

이뿐만 아니라 각 전투개체의 가상 주변 환경도 이러한 무기 체계 특성에 따른 가중치에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어 어느 일방의 무기체계가 155미리 고폭탄(HE : High Explosive)을 주력으로 하는 자주포의 경우를 가정한다. 이 경우 상기 155미리 고폭탄의 사정거리 범위 안의 전투개체들 중 충분한 엄폐물이 있는 위치에 배치된 전투개체들은 피해 가중치가 (-)값으로 설정될 수 있는 반면, 그렇지 않은 전투개체들은 상기 155미리 고폭탄에 대하여 피해 가중치가 (+)값으로 설정될 수 있다.

제어부(100)는 이처럼 가상 개체의 성능이나 고유 특성이 반영된 파라미터값을 토대로 확률 기반 알고리즘을 통해 각 가상 개체가 보일 수 있는 행동 특성이나 행동 패턴을 결정하도록 상기 모의 전투 시뮬레이션부(108)를 제어한다. 그리고 정해진 전투 시나리오에 따라 가상 전투 행위를 시뮬레이션 하도록 상기 모의 전투 시뮬레이션부(108)를 제어한다.

이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 모의 전투 시뮬레이션 시스템은 다양한 전투 상황에 따른 각각의 무기체계의 특성을 반영하여 각 전투개체의 행동 특성을 결정한다. 그리고 그에 따른 전투효과를 분석함으로써 실제 전투상황에 더욱 근접하는 전투효과 분석을 할 수 있다는 효과가 있다.

그리고 제어부(100)는 상기 가상 개체 탐지부(114)를 제어하여, 모의 전투 시뮬레이션 중에 발생하는 각 가상 개체의 상태를 탐지한다. 예를 들어 ‘사격’행위를 하는 가상 개체의 경우 해당 ‘사격’행위에 따른 영향, 즉, 탄약의 감소 또는 ‘사격’행위로 인한 내구성의 감소등을 탐지한다. 그리고 상기 ‘사격’행위에 의해 발생하는 효과들을 탐지한다. 예를 들어 상기 ‘사격’에 의해 피탄된 가상 개체들의 피해 상황 또는 주변 가상 환경의 피해등을 탐지한다. 이러한 모든 탐지 결과는 전투 시나리오가 종료될 때까지 상기 가상 개체 탐지부(114)에 의해 수집된다. 그리고 상기 전투 시나리오가 종료 또는 사용자의 요청이 있으면 상기 수집된 탐지 결과들은 제어부(100)의 제어에 따라 분석된다.

그리고 제어부(100)는 입력부(110)로부터 사용자의 입력이 있는지 여부를 확인한다. 그리고 사용자의 입력이 있는 경우 실시간으로 사용자의 입력에 대응하는 특정 가상 개체의 임무를, 사용자가 지정한 명령에 따라 변경한다. 그리고 사용자의 입력에 따라 가상 환경 조건이나 전투 시나리오를 변경한다. 그리고 변경된 조건 또는 시나리오에 따라 가상 전투 행위가 시뮬레이션될 수 있도록 임무 할당부(102), 가상 환경 생성부(104), 모의 전투 시뮬레이션부(108) 등을 제어한다.

그리고 제어부(100)는 사용자로부터 요청이 있는 경우 상기 가시화 표시부(112)를 제어하여 현재의 시뮬레이션 상황 또는 시뮬레이션 분석 결과등을 표시한다.

그리고 상기 객체 정보 저장부(106)는 모의 전투 시뮬레이션에 필요한 각각의 전투개체, 즉 나무, 철조망, 지형 지물 등을 포함하는 전투 환경 및 각 무기체계를 포함하는 전투개체들에 대한 모델링(modeling) 정보 및 속성 정보를 저장한다. 그리고 제어부(100)의 제어에 따라 필요한 정보를 상기 가상 환경 생성부(104)에 제공한다.

그리고 상기 가상 환경 생성부(104)는 제어부(100)의 제어에 따라 상기 객체 정보 저장부(106)로부터 모의 전투 시뮬레이션에 필요한 가상 개체들에 대한 정보를 로딩(loading)한다. 그리고 정해진 전투 시나리오에 따라 가상 전투 환경을 생성한다. 그리고 가상 개체별 속성 정보들, 즉 속성별 파라미터값들을 각 가상 개체별로 설정한다.

그리고 상기 임무 할당부(102)는 전투실험을 위한 시나리오에 따라 각각의 가상 개체들의 임무 계획과 임무 행위를 할당한다. 여기서 할당된 임무 계획 및 임무 행위는 기 설정된 전투 교리에 따라 결정될 수 있다.

그리고 상기 모의 전투 시뮬레이션부(108)는 상기 제어부(100)의 제어에 따라 확률 기반 알고리즘을 통해 각 가상 개체가 보일 수 있는 행동 특성이나 행동 패턴을 결정한다.

여기서 상기 확률 기반 알고리즘은 가상 개체가 취할 수 있는 다양한 행동들에 대해 각각의 확률을 산출하고, 산출된 확률에 따라 상기 가상 개체가 취할 행동을 결정하기 위한 것이다. 상기 모의 전투 시뮬레이션부(108)는 상기 가상 개체들의 임무 계획과 임무 행위, 그리고 가상 개체의 성능이나 고유 특성이 반영된 파라미터 값들을 토대로 상기 확률 기반 알고리즘을 통해 각 가상 개체의 행동 특성이나 행동 패턴을 결정한다.

즉, 예를 들어 전투 시나리오 중 지형 조건이 ‘협곡’인 경우, 전투 개체 중‘탱크’는 상술한 바와 같이 이동력에 (-)가중치가 부여된다. 그리고 지형 조건이‘평지’전투 인 경우, 이동력에 (+)가중치가 부여된다. 따라서 ‘탱크’개체에 있어서 ‘협곡 전투’보다 ‘평지 전투’가 더 유리하다고 판단될 것이고, 이에 따라 상기 ‘탱크’개체는 ‘평지 전투’를 수행할 확률이 더 높아진다. 그리고 이에 따라 상기 ‘탱크’ 개체는 지형 조건이 ‘평지’인 곳으로 진입하여‘평지 전투’를 수행하는 것으로 그 행동 특성이나 행동 패턴이 결정될 수 있다.

그리고 상기 모의 전투 시뮬레이션부(108)는 결정된 행동 특성이나 행동 패턴에 따라 해당 시점의 행위 스크립트(script)를 설정한다. 그리고 각 가상 개체들 별로 정해진 행위 스크립트에 따라 각 가상 개체들이 행동을 수행하게 하여 가상 전투행위를 시뮬레이션한다.

이러한 모의 전투 시뮬레이션부(108)는, 각각의 가상 개체별로 행위 에이전트(agent), 행위 모델, 물리 모델, 물리 에이전트, 그리고 추론 모델을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서 상기 행위 에이전트는 각 가상 개체의 성능 특성 및 고유 특성, 그리고 각 가상 개체에 할당된 임무에 따른 확률 기반 알고리즘의 연산 결과에 따라 해당 가상 개체의 행동 특성 및 행동 패턴을 결정한다. 그리고 상기 행위 모델은 상기 결정된 가상 개체의 행동 특성 및 행동 패턴에 따라 가상 개체의 행위를 표현한다. 그리고 추론 모델은 기 설정된 규칙에 따라 각 가상 개체들의 행위 및 그 행위에 따른 영향을 추론한다.

그리고 상기 물리 에이전트는 상기 가상 개체별 속성 정보에 따라 물리 모델의 물리적 특성을 결정한다. 그리고 상기 물리 모델은 가상 개체의 형태 및 성능등의 물리적 특성을 표현한다.

즉, 모의 전투 시뮬레이션부(108)의 행위 에이전트는 각 가상 개체의 행위 스크립트를 설정하고, 행위 스크립트에 따른 행동을 행위 모델에 명령한다. 그리고 행위 모델은 행위 에이전트의 명령에 따라 가상 개체의 행동 및 움직임을 결정하고 그에 따라 가상 개체가 행동하도록 한다.

그리고 물리 에이전트는 각 가상 개체의 속성 정보에 따라 물리 모델의 물리적 특성을 결정한다. 예를 들어 상기 가상 개체의 행동이 ‘사격’인 경우, 물리 에이전트는 상기 사격으로 인해 발사된 유탄의 물리적 특성을 결정한다. 그리고 물리 모델은 ‘사격’에 의해 발사된 유탄이 날아가는 것과, 발사된 유탄에 피탄 및 발사된 유탄에 의해 영향을 받은 가상 개체들의 피해 상황 및 상태등을 표현한다.

그리고 추론 모델은 가상 개체의 행동에 따른 각 가상 개체들의 물리적 영향을 결정한다. 예를 들어 상기 ‘사격’의 경우, ‘사격’을 수행한 가상 개체는 탄약이 감소하는 것과, ‘사격’으로 인한 위치 노출이 발생할 수 있다. 그리고 상기 ‘사격’으로 피탄된 가상 개체들은 피탄으로 인한 피해 상황, 즉, 파손으로 인한 이동력의 감소등이 발생할 수 있다. 추론 모델은 이러한 영향을 각각의 가상 개체에 반영한다. 그리고 모의 전투 시뮬레이션부(108)의 행위 에이전트는 이러한 영향을 확률 기반 알고리즘에 반영하고, 각 가상 개체들의 행동 특성 및 행동 패턴을 결정한다. 그리고 이에 따라 다음 시점의 각 가상 개체들의 행위 스크립트를 설정한다.

그리고 가상 개체 탐지부(114)는 상기 제어부(100)의 제어에 따라 각 가상 개체의 상태를 탐지한다. 즉, 해당 시점의 행위 스크립트에 따른 가상 개체들의 행위 결과에 따른 각 가상 개체들의 영향을 탐지하고 이를 수집한다. 그리고 사용자의 요청 또는 시뮬레이션이 종료되는 경우 이를 제어부(100)에 반환한다. 그러면 제어부(100)는 이를 이용하여 최종 전투효과를 분석하고 사용자의 요청에 따라 이를 가시화 표시부(112)를 통해 표시한다.

그리고 입력부(110)는 사용자로부터 초기 전투 시나리오를 입력받거나, 또는 특정 가상 개체에 하달할 명령 또는 변경할 임무등을 입력받는다. 그리고 사용자는 상기 입력부(110)를 통해 현재 시뮬레이션 중인 전투 행위에 기 설정된 조건들, 예를 들면 기상 환경등을 변경할 수 있다. 또한 상기 입력부(110)를 통해 사용자가 임의로 현재 설정된 전투 시나리오를 변경하여 모의 전투 시뮬레이션이 수행되도록 할 수도 있다. 또는 사용자는 특정 가상 개체에 직접 특정한 행동을 취하게 하는 명령을 하달하고, 해당 명령에 따른 전투 효과를 확인할 수 있다.

그리고 가시화 표시부(112)는 사용자의 요청이 있는 경우, 선택된 전투 시나리오에 따라 모의 전투 시뮬레이션이 진행되는 동안의 전투 상황과 전투 환경 내에 있는 가상 개체들을 표시한다. 여기서 상기 전투 상황 및 전투 환경은 3차원 영상 또는 2차원의 전술 화면으로도 표시할 수 있다. 또한 상기 시뮬레이션이 종료되면 제어부(100)의 제어에 의해 분석된 최종 전투 효과가 표시될 수 있다.

도 2는 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 모의 전투 시뮬레이션 과정의 흐름을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 모의 전투 시뮬레이션 시스템의 제어부(100)는 200단계로 진행하여 가상 환경 생성부(104)를 통해 정해진 전투 시나리오에 따른 가상 전투 환경을 생성한다. 사용자는 객체 정보 저장부(106)에 저장된 다수의 지형 정보들을 이용하여 특정 지형에 따른 전투 시나리오를 작성할 수도 있다.

이 경우 제어부(100)는 객체 정보 저장부(106)에 저장된 지형 및 해당 지형에 따라 가상 전투 환경을 생성하기 위한 가상 개체들을 로딩한다. 그리고 주어진 기상 조건 및 지형 정보와 가상 개체들을 이용하여 가상의 전투 환경을 생성한다. 그리고 사용자의 설정에 따른 무기체계들을 로딩하고 이를 배치하여 가상 전투 시나리오에 따른 전투 환경을 생성한다.

그리고 제어부(100)는 202단계로 진행하여, 설정된 전투 시나리오에 따른 각 가상 개체별 임무를 임무 할당부(102)를 통해 할당한다. 그리고 제어부(100)는 204단계로 진행하여 모의 전투 시뮬레이션부(108)를 통해 각 가상 개체별로, 할당된 임무 및 가상 개체의 특성에 따른 행위 스크립트를 설정한다. 상기 행위 스크립트는 가상 개체의 특성이 반영된 확률 기반 알고리즘에 의해 설정된다.

여기서 상기 가상 개체의 특성이라는 것은 해당 가상 개체의 성능 특성, 고유 특성 및 가상 전투 환경의 환경적 조건으로 인한 특성을 말하는 것이다. 그리고 이러한 특성에 따라 해당 가상 개체의 특정 파라미터에 (+) 또는 (-) 값을 가지는 가중치를 부여할 수 있다. 그리고 제어부(100)는 가중치가 부여된 속성 정보를 바탕으로 확률 기반 알고리즘에 따라 해당 가상 개체의 행동 특성 및 행동 패턴을 결정하고 이에 따른 행위 스크립트를 설정한다.

제어부(100)는 206단계로 진행하여, 각 가상 개체들이 상기 204단계에서 설정된 행위 스크립트에 따른 행동을 수행하게 하여 모의 전투 시뮬레이션을 진행한다. 그리고 모의 전투 시뮬레이션 진행 과정에서 각 가상 개체의 상태에 대한 정보는 가상 개체 탐지부(114)에 의해 탐지되고 수집된다.

그리고 제어부(100)는 208단계로 진행하여 입력부(110)를 통한 사용자의 입력이 있는지 여부를 확인한다.

208단계의 확인 결과, 사용자의 입력이 있는 경우라면 제어부(100)는 210단계로 진행하여 사용자의 입력에 따른 변경 사항을 모의 전투 시뮬레이션에 반영한다. 여기서 사용자의 입력은 특정 가상 개체에 대한 직접적인 명령 또는 특정 가상 개체에 대한 임무의 변경등이 될 수 있다. 또한 가상 전투 환경의 기상이나, 무기체계의 변경과 같은 조건이나, 기 설정된 전투 시나리오의 변경등이 될 수 있다. 그리고 제어부(100)는 210단계로 진행하여 사용자의 입력이 반영된 모의 전투 시뮬레이션을 진행한다.

206단계에서 모의 전투 시뮬레이션을 진행하는 도중, 만약 사용자의 요청이 있는 경우라면, 제어부(100)는 가시화 표시부(112)를 통해 사용자의 요청에 따라 시뮬레이션 상황 및 현재까지의 결과를 표시할 수 있다. 가시화 표시부(112)에서는 사용자의 요청에 따라 상기 시뮬레이션 상황 및 현재까지의 결과를 3차원 영상 또는 2차원의 전술 화면으로 표시할 수 있다.

그리고 208단계의 확인 결과 사용자의 입력이 없는 경우라면, 제어부(100)는 212단계로 진행하여 모의 전투 시뮬레이션의 종료 여부를 체크한다. 그리고 212단계의 체크 결과 모의 전투 시뮬레이션이 종료되지 않은 경우에는 214단계로 진행하여, 206단계의 모의 전투 시뮬레이션 과정에서 각 가상 개체들의 행동 결과를 반영하여 각 가상 개체들의 특성을 결정한다. 예를 들어 ‘피탄’된 가상 개체 ‘탱크’가, ‘피탄’에 의한 파손으로 이동력이 감소한다고 가정하면, 감소된 이동력에 따라 상기‘탱크’의 특성이 결정된다.

그리고 제어부(100)는 다시 204단계로 진행하여, 상기 214단계에서 결정된 가상 개체의 특성과 각 가상 개체들에 할당된 임무에 따라 각 가상 개체들의 행위 스크립트를 설정한다. 예를 들어 위의 가정, 즉 피탄으로 인해 이동력이 감소한 ‘탱크’는 피탄의 영향에 따라 임무를 계속 수행할 수도 있고, 아니면 임무를 계속 수행하는 것이 불가능할 수도 있다. 또한 정지 상태에서 ‘사격’만을 계속하는 행동을 수행할 수도 있다. 이러한 가상 개체의 행동은 할당된 임무 및 가상 개체의 특성에 따라 확률 기반 알고리즘에 의해 결정되고, 이는 행위 스크립트로 설정된다.

그러나 만약 상기 212단계의 체크 결과 시뮬레이션이 종료된 경우라면 제어부(100)는 216단계로 진행하여 모의 전투 시뮬레이션 결과를 분석한다. 모의 전투 시뮬레이션 결과의 분석은 시뮬레이션 진행 중 가상 개체 탐지부(114)를 통해 탐지되고 수집된 각 가상 개체들의 상태 정보들을 통해 이루어질 수 있다. 제어부(100)는 이러한 시뮬레이션 결과의 분석을 위해 기 설정된 피해 평가 모델을 사용할 수 있다. 모의 전투 시뮬레이션 결과의 분석이 끝나면 이는 사용자가 입력한 전투 시나리오에 대한 전투 효과 분석 결과로서 사용자의 요청에 따라 제공되어 질 수 있다.

도 3은 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 모의 전투 시뮬레이션 시스템의 시뮬레이션 예를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 모의 전투 시뮬레이션부(108)에서는 각종 무기체계, 병사 등의 가상 개체들에 대한 행동 특성과 성능 특성에 따라 행위 에이전트, 물리 에이전트, 행위 모델, 물리 모델에 의해 시뮬레이션이 수행된다. 그리고 추론 모델이 기 설정된 전투 교리에 따른 전투임무 규칙에 따라 각 가상 개체들의 행위를 추론한다. 상기 추론 모델은 확률 기반 알고리즘에 따라 상기 가상 개체의 행동 및 영향을 추론한다.

도 3은 특정 가상 개체가 ‘사격’을 하고, 다른 가상 개체가 이에 따른 피해를 분석하는 것을 가정한 것이다. 이를 자세히 살펴보면, 우선 가상 전투 환경이 생성되는 경우, 물리 에이전트(310)는 각 물리 모델(312)의 상태를 탐지하고, 객체 정보(322)에 따라 각각의 물리 모델의 상태를 설정한다. 그리고 임무 할당부(102)로부터 임무가 할당(300)되면 행위 에이전트(302)는 추론 모델(304)의 교전 규칙에 따라 할당된 임무 ‘사격’을 수행하도록 하위의 행위 에이전트에게 명령을 내린다. 이에 따라 행위 에이전트(306)에는 ‘사격’ 명령이 하달되고, 사격 명령을 받은 행위 에이전트(306)는 자신이 관리하는 행위 모델(308)의 ‘사격’행동을 결정한다.

여기서 행위 에이전트(306)는 행위 모델(308)이 ‘사격’ 행동의 수행에 앞서 객체정보(322)로부터 필요한 정보를 로드(load)한다. 여기서 필요한 정보란 전투 상황에 대한 정보, 기상에 대한 정보, ‘사격’ 행동을 하는 무기체계의 정보 및 무기체계의 특성등이 될 수 있다. 그리고 필요한 정보들이 로드되면 행위 에이전트(306)는 확률 기반 알고리즘을 통해 행위 모델(308)의 행동 특성 및 행동 패턴을 결정한다.

예를 들어 무기체계의 특성, 예를 들어 유탄의 속도는 가중치의 형태로 부여될 수 있다. 그리고 가상 전투 환경의 기상 조건 중 ‘풍향’ 및 ‘풍속’이 가중치의 형태로 부여될 수 있다. 그리고 행위 에이전트(306)는 추론 모델(304)에 의해 상기 유탄의 속도에 따른 가중치 및 상기‘풍향’ 및 ‘풍속’에 대한 가중치에 따라 ‘사격’의 행동을 결정할 수 있다. 즉, 유탄의 속도가 충분히 빠른 경우 상기 가상 개체는 가상 환경 내의 ‘풍향’을 무시하고 사격할 수도 있고, 그렇지 않은 경우 ‘풍향’을 고려하여 사격하는 행동을 취할 수 있다.

행위 에이전트(306)의 지시에 따라 행위 모델(308)은 ‘사격’행동을 통해 유탄을 발사하게 된다. 그리고 이는 물리 모델(316)을 통해 표현된다.

발사된 유탄은 물리 에이전트(314)의 지시에 따라 물리 모델(316)에 의해 그 궤적이 계산된다. 즉, 기상 환경, 예를 들어 상기 ‘풍속’이나 ‘풍향’, 또는 우천 조건, 그리고 유탄의 종류나 속도에 따라 상기 유탄의 궤적이 계산될 수 있다. 그리고 물리 모델(316)은 계산된 유탄의 궤적에 따라 탄착점을 설정한다.

그리고 물리 에이전트(318)는 물리 모델(320)을 통해 설정된 탄착점에 따라 피해가 발생하는 가상 개체들을 표현한다. 도 3에서는 확률 기반 알고리즘에 따른 추론 결과, 상기 물리 모델(320)이 발사된 유탄에 대해 ‘피해평가’를 분석하는 경우를 보이고 있는 것이다.

그리고 상기 유탄에 피탄되는 경우에, 주변의 가상 개체, 예를 들어 아군의 다른 개체(예를 들어 ‘탱크’)에 의해 그 피해가 적게 발생할 수도 있고, 또는 그 성능 특성(예를 들어 ‘장갑’의 두께)에 따라 그 피해가 적게 발생할 수도 있다.

이러한 모든 가상 개체의 행위 및 그 결과는 확률 기반 알고리즘에 따라 추론 모델(304)에서 추론된다. 그리고 추론 모델(304)의 추론 결과에 따라 물리 모델(320)은 그 행위 및 상황을 표현한다.

그리고 물리 모델(320)은 피해 상태를 분석하기 위한 정보를 객체 정보(322)로부터 로드한다. 여기서 로드되는 정보는 상기 유탄에 대한 정보 및 유탄의 속도, 지형, 기상 조건등에 대한 정보가 될 수 있다. 그리고 물리 에이전트(318)는 상기 유탄에 대한 정보에 따라 피탄에 의한 피해를 분석 및 평가한다. 그리고 이러한 피해 상황은 물리 모델(320)에 의해 표현될 수 있다. 그리고 물리 모델(320)은 제어부(100)의 제어에 따라 가시화 표시부(112)를 통해 표시될 수 있다.

그러나 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 제어부 102 : 임무 할당부
104 : 가상 환경 생성부 106 : 객체 정보 저장부
108 : 모의 전투 시뮬레이션부 110 : 입력부
112 : 가시화 표시부 114 : 가상 개체 탐지부

Claims (8)

1. 정해진 전투 시나리오에 따라 복수의 가상 개체들을 포함하는 가상 전투 환경을 생성하는 가상 환경 생성부와,
   상기 전투 시나리오에 가상 전투에 참여하는 가상 개체들에 임무를 할당하는 임무 할당부와,
   할당된 임무와 가상 개체의 특성 및 상기 가상 전투 환경의 환경 조건에 따라 각 가상 개체의 행동 패턴을 결정하고, 결정된 행동 패턴에 따라 상기 가상 개체들이 모의 전투를 수행하는 모의 전투 시뮬레이션부와,
   상기 가상 개체들의 상태를 탐지하고, 상기 가상 개체들의 상태 정보를 수집하는 가상 개체 탐지부와,
   연결된 각 구성요소를 제어하여 상기 전투 시나리오에 따른 시뮬레이션을 수행하고, 상기 가상 개체들의 상태 정보를 통해 상기 전투 시나리오에 따른 전투 효과를 분석하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   입력부를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   사용자가 입력한 명령에 따라 특정 가상 개체의 임무를 변경하거나, 사용자가 변경한 환경 조건이나 전투 시나리오에 따라 상기 모의 전투가 수행되도록 각 구성요소를 제어하는 것을 특징으로 하는 무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 시스템.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 모의 전투 시뮬레이션부는,
   상기 가상 개체의 특성 및 상기 가상 환경의 환경 조건에 따라 상기 가상 개체의 속성별 파라미터(parameter) 값에 가중치를 부여하고, 가중치가 부여된 파라미터 값들과 상기 가상 개체에 할당된 임무를 토대로 상기 가상 개체의 행동 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 시스템.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 가상 개체 시뮬레이션부는,
   각 가상 개체의 임무 및 특성에 따라 행동 패턴을 결정하는 행위 에이전트(agent)와,
   상기 결정된 행동 패턴에 따라 행동하는 가상 개체를 표현하는 행위 모델과,
   상기 각 가상 개체의 속성 정보에 따라 각 가상 개체의 물리적 특성을 결정하는 물리 에이전트와,
   상기 각 가상 개체의 물리적 특성을 표현하는 물리 모델과,
   기 설정된 규칙에 따라 확률 기반 알고리즘을 이용하여 상기 각 가상 개체들의 행위 및 그 행위에 따른 영향을 추론하는 추론 모델을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 시스템.
   
5. 정해진 전투 시나리오에 따른 가상 전투 환경을 생성하는 단계;
   상기 전투 시나리오에 따라 상기 가상 환경에 포함된 복수의 가상 개체들 각각에 임무를 할당하는 단계;
   할당된 임무와 가상 개체의 속성별 특성 및 상기 가상 전투 환경의 환경 조건에 따라 각 가상 개체의 행동 패턴을 결정하는 단계; 및
   상기 각 가상 개체들이 상기 결정된 행동 패턴에 따라 모의 전투를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 방법.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 가상 개체의 행동 패턴은,
   상기 가상 개체의 특성 및 상기 가상 환경의 환경 조건에 따라 상기 가상 개체의 속성별 파라미터(parameter) 값에 가중치를 부여하고, 가중치가 부여된 파라미터 값들과 상기 가상 개체에 할당된 임무를 토대로 결정되는 것을 특징으로 하는 무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 방법.
   
7. 제5항에 있어서, 상기 모의 전투를 수행하는 단계는,
   사용자 입력이 있는지 여부를 확인하는 단계; 및
   사용자의 입력에 따른 변경 사항을 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 방법.
   
8. 제5항에 있어서, 상기 모의 전투를 수행하는 단계는,
   사용자가 시뮬레이션 상황의 표시를 요청하였는지 여부를 체크하는 단계;
   상기 가상 개체들의 상태 정보를 수집하여 상기 전투 시나리오에 따른 전투 효과를 분석하는 단계; 및
   상기 체크 결과에 따라 상기 분석된 결과를 3차원 영상 또는 2차원의 전술 화면으로 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 전투효과분석을 위한 모의 전투 시뮬레이션 방법.

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