KR20180012996A - 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법 및 장치 - Google Patents

무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무기체계 시뮬레이션 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 무기체계 시뮬레이션 분석을 위해 필요한 합성 환경 데이터의 활용 방법 및 장치에 대한 것이다.

Description

무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법 및 장치{Method and Apparatus of Extracting Synthetic Environment Data for Weapon Systems Simulation}
본 발명은 무기체계 시뮬레이션 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 무기체계 시뮬레이션 분석을 위해 필요한 합성 환경 데이터의 활용 방법 및 장치에 대한 것이다.
특히, 본 발명은 합성 환경 생성기로부터 제공되는 합성 환경 데이터의 서비스 구조와 자료 처리 기법에 대한 것이다.
모델링 및 시뮬레이션(M&S : Modeling &Simulation)은 실체계, 환경, 자연 및 인공현상, 절차 등을 추상화하여 물리적, 수학적, 논리적으로 표현하는 모델링과 모델링의 산출물인 모델을 연속적인 시간의 흐름 속에서 시뮬레이션하는 과정을 말한다.
대기/해양을 구성하는 환경 구조는 시간의 흐름에 따라 변화하는 위도, 경도, 깊이 또는 높이를 갖는 3차원의 공간 구조로 모델링 될 수 있으며, 실세계의 환경 이런 다차원 구조의 환경은 크게 세 종류의 구성요소를 가질 수 있는데, 그것은 구조의 틀을 결정하는 차원 데이터, 차원 데이터로 정의된 공간의 속성을 정의하는 속성 데이터, 속성의 실제 수치를 가리키는 수치 데이터이다.
위의 세 종류의 구성요소를 이용해 대기 및 해양 환경의 공간 구조를 표현하는 것을 설명하는 개념이 도 7에 도시된다. 도 7을 참조하면, 고도, 깊이, 위도 및 경도의 차원 데이터로 있으며, 차원 데이터들이 조합되어 격자형 다차원 구조를 정의한다.
정의된 구조의 각 셀(Cell)(710)에는 온도, 수압, 염분의 공간 속성 및 해당 속성에 대한 수치 데이터를 갖고 있다. 대기/해양 환경은 시간의 흐름에 따라 계속적으로 변화하므로, 시간의 진행 정보와 그에 해당하는 공간 정보를 갖고 있어야 한다. 즉, 시간 데이터 수만큼 공간 데이터가 존재해야 함을 의미한다.
이런 구조를 다루는 데이터 종류로는 NetCDF와 GriB 등이 있으며, 특히, NetCDF는 대기/해양 환경을 위한 표준 데이터 포맷으로 빈번히 사용되고 있다. 이러한 외부 환경 모델링 데이터를 종합하여 해양, 지형, 대기, 우주와 같은 방대한 환경 모델링 데이터를 종합적으로 표현하는 데이터를 합성 환경 데이터 표현(Synthetic Environmental Data Representation)이라고 지칭하며, 합성 환경 표현의 국제표준으로는 Synthetic Environmental Data Representation and Interchange Specification(SEDRIS)가 있다.
SEDRIS는 5개의 구성요소인 Data Representation Model(DRM), Environmental Data Coding Specification(EDCS), Spatial Reference Model(SRM), SEDRIS Interface Specification(Application Program Interface(API)와 SEDRIS Transmittal Format(STF)로 구성된다.
간단하게 각 구성요소에 대해 언급하면, DRM은 환경 데이터 구조, EDCS는 환경개체의 이름 및 특성, SRM은 환경 표현을 위한 좌표계, STF는 환경 데이터를 저장하는 파일, 그리고 API(Application Programming Interface)는 환경 데이터로 소프트웨어적 접근이 가능하게 해주는 역할을 한다.
이런 구성요소를 활용하여 SEDRIS는 표준적인 문법, 의미, 그리고 환경 구조를 갖는 소프트웨어 인터페이스를 제공하며, 3D 모델부터 Height Map까지 다양한 정보를 통합적으로 다룰 수 있다. SEDRIS를 통한 데이터 교환 절차는 다음과 같이 진행된다. 데이터 제공자가 환경 데이터를 공급하면, DRM, SRM, 및 EDCS를 통해 SEDRIS 데이터를 생성하고 STF에 저장한다. 생성된 STF는 해당 환경데이터를 필요로 하는 데이터 요구자에게 배포되어 사용된다.
합성 환경 데이터는 방대한 실세계의 환경 데이터를 모델링하여 SEDRIS와 같은 표준화된 데이터 형식으로 표현하고 있다. 이러한 표준 데이터 형식의 단점은 국방분야의 시뮬레이션뿐만 아니라 민간 분야의 일반 시뮬레이션에도 범용적으로 사용할 수 있도록 하기 위해 데이터의 자료구조와 서비스 방식 방대하고 복잡하다.
즉, SEDRIS가 매우 방대하여, 이를 실질적으로 다루려면 SEDRIA API를 사용하는 기술 및 Ambassador 관련 API 사용 기술 등 관련 기술이 요구된다. 비록, 합성환경데이터의 표현이 표준으로 지정되었더라도 이것을 활용하는 것은 환경 관련 전문가들 외에 일반적인 사용자에게는 생소하고 난해한 일이 아닐 수가 없다.
무기체계 시뮬레이션은 무기체계가 운용되는 시공간의 조건에 따라 환경 모델링을 요구하게 된다. 따라서, 무기체계에서 요구하는 환경데이터는 TSPI(Time Space Position Information)의 위치정보를 기반으로 하게 된다. 즉, 무기체계 시뮬레이션에서는 무기체계의 위치정보를 기반으로 합성 환경 데이터를 추출하게 된다.
1. 한국등록특허번호 제10-1269528호 2. 한국등록특허번호 제10-1280864호 3. 한국등록특허번호 제10-1212507호
1. 이용헌외, "M&S 컴포넌트의 신속 개발과 재사용을 위한 프레임워크 및 도구 개발"한국시뮬레이션학회 논문지 22(4) 29-38, 2013년 12월
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 무기체계 시뮬레이션에서 복잡한 합성환경데이터 활용방식을 해결하기위해, 일반적인 SEDRIS(Synthetic Environmental Data Representation and Interchange Specification) 기반 합성환경데이터의 추출방식을 무기체계 시뮬레이션에 특화하여 위치정보 기반의 합성 환경 데이터 서비스 방식으로 간략화된 환경 데이터 자료 추출 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 일반적인 SEDRIS(Synthetic Environmental Data Representation and Interchange Specification) 기반 합성환경데이터의 추출방식을 무기체계 시뮬레이션에 특화하여 위치정보 기반의 합성 환경 데이터 서비스 방식으로 간략화된 환경 데이터 자료 추출 방법을 제공한다.
상기 환경 데이터 자료 추출 방법은,
연동 초기화 메시지에 따라 무기 체계 모델에 적용되는 합성 환경 데이터를 생성하여 준비하는 단계;
연동 초기화 완료 메시지에 따라 시뮬레이션의 수행을 위한 객체 정보를 갖는 요구 명세서를 생성하는 단계;
요구 명세서에 따라 상기 시뮬레이션의 무기 체계 모델이 요구하는 데이터 형식에 맞게 합성 환경 데이터를 변환하여 환경 합성 결과 메시지를 생성하는 단계;
상기 환경 합성 결과 메시지를 무기 체계 모델에 맞게 요구 데이터로 변환하는 단계; 및
변환된 요구 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행한 후 종료 메시지에 따라 동기식 연동 모드를 종료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 시뮬레이션의 수행을 위한 객체 정보를 갖는 요구 명세서를 생성하는 단계; 상기 요구 명세서에 따라 상기 시뮬레이션의 무기 체계 모델이 요구하는 데이터 형식에 맞게 합성 환경 데이터를 변환하여 환경 합성 결과 메시지를 생성하는 단계; 초기화를 통하여 상기 요구 명세서의 객체 정보에 따라 환경 합성 결과 메시지의 위치를 검색하는 단계; 검색 결과에 따라 상기 환경 합성 결과 메시지를 무기 체계 모델에 맞게 요구 데이터로 변환하는 단계; 및 변환된 요구 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행한 후 종료 메시지에 따라 비동기식 연동 모드를 종료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법을 제공한다.
이때, 상기 합성 환경 데이터는 다중 위치 출력 형식을 가지며 다수의 데이터 셀이 위도 및 경도의 어레이 형식으로 배열되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다수의 데이터 셀은 무기 체계의 방위, 거리 및 깊이 정보를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 무기체계 모델은 소나 모델인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 요구 명세서는 특정 함수로서, 소나 모델의 위치정보 및 대상 표적의 위치 정보를 갖는 파라미터 정보로 요청하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 요구 데이터는 리턴 데이터로서 전파 손실, 노이즈 레벨 및 잔향음 레벨의 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 요구 명세서는 SEDRIS(Synthetic Environmental Data Representation and Interchange Specification) 형식의 표준 환경 데이터 요청 형식으로 변환되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 변환은 시공간 위치정보외에 필요한 표준 환경 데이터 요청값을 무기체계 시뮬레이션 시나리오의 초기값에서 읽어오며, 해당값이 시나리오 초기값에서 없으면 임의로 미리 설정된 디폴트값을 적용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 연동 초기화 메시지에 따라 무기 체계 모델에 적용되는 합성 환경 데이터를 생성하여 준비하고, 연동 초기화 완료 메시지에 따라 시뮬레이션의 수행을 위한 객체 정보를 갖는 요구 명세서를 생성하고, 요구 명세서에 따라 상기 시뮬레이션의 무기 체계 모델이 요구하는 데이터 형식에 맞게 합성 환경 데이터를 변환하여 환경 합성 결과 메시지를 생성하는 합성 환경 생성기; 상기 환경 합성 결과 메시지를 무기 체계 모델에 맞게 요구 데이터로 변환하는 합성 환경 연동기; 및 변환된 요구 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행한 후 종료 메시지에 따라 동기식 연동 모드를 종료하는 무기 체계 모델 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 장치를 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 시뮬레이션의 수행을 위한 객체 정보를 갖는 요구 명세서를 생성하는 요구 명세서 작성기; 상기 요구 명세서에 따라 상기 시뮬레이션의 무기 체계 모델이 요구하는 데이터 형식에 맞게 합성 환경 데이터를 변환하여 환경 합성 결과 메시지를 생성하는 합성 환경 생성기; 초기화를 통하여 상기 요구 명세서의 객체 정보에 따라 환경 합성 결과 메시지의 위치를 검색하고, 검색 결과에 따라 상기 환경 합성 결과 메시지를 무기 체계 모델에 맞게 요구 데이터로 변환하는 합성 데이터 연동기; 및 변환된 요구 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행한 후 종료 메시지에 따라 비동기식 연동 모드를 종료하는 무기 체계 모델 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 방대하고 복잡한 합성 환경 데이터의 서비스 구조를 무기체계 시뮬레이션에 특화하여 간략화한 것으로, 합성 환경 전문가가 아니더라도 무기체계 시뮬레이션 과정에서 요구되는 합성 환경 데이터를 손쉽게 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터의 활용 방식을 보여주는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 동기식 연동 방식을 통한 합성 환경 데이터의 활용 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 비동기식 연동 방식을 통한 합성 환경 데이터의 활용 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 도 1에 도시된 다중 위치 출력 형식을 가지는 합성 환경 데이터의 파일 구조이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무기체계의 합성 환경 데이터를 동기식 연동 모드에 적용한 예시를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무기체계의 합성 환경 데이터를 비동기식 연동모드에 적용한 예시를 보여주는 도면이다.
도 7은 일반적인 차원 데이터들이 조합되어 정의되는 격자형 다차원 구조를 보여주는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법 및 장치를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터의 활용 방식을 보여주는 개념도이다. 도 1을 참조하면, 합성환경 데이터 자료 추출 장치(100)는 무기 체계 시뮬레이션부(110)와 합성 환경 데이터 생성부(120)로 구성된다.
무기 체계 시뮬레이션부(110)는 동기식 연동 방식을 통해 무기 체계 시뮬레이션을 수행하는 제 1 무기 체계 모델 모듈(111-1) 및 TCP/IP(transfer control protocol/Internet protocol) 모듈(112), 그리고 비동기식 연동 방식을 통해 무기체계 시뮬레이션을 수행하는 제 2 무기 체계 모델 모듈(111-2) 및 LIB(Label Information Base)(113), 합성 환경 데이터 연동기(114) 등을 포함하여 구성된다.
부연하면, 제 1 무기 체계 모델 모듈(111-1)은 TCP/IP 모듈(112)을 이용하여 합성 환경 데이터 연동기(114)와 연동되어 합성 환경 데이터 생성부(120)에서 생성된 합성 환경 데이터를 수신받는다. 물론, 이 경우 연동은 동기식 연동 방식이 사용된다. 즉, 제 1 무기체계 모델 모듈(111-1)은 합성 환경 데이터 연동기(114)를 통하여 온라인상으로 합성 환경 데이터 생성부(120)와 연결된다.
합성 환경 데이터 생성부(120)는 합성 환경 데이터의 자료를 외부에 제공하는 중계 처리기의 기능을 무기 체계 시뮬레이션에 적합하도록 지원하는 기능을 수행한다.
이와 달리, 제 2 무기 체계 모델 모듈(111-2)은 LIB(113)를 이용하여 합성 환경 연동기(114)와 연동되어 합성 환경 데이터 생성부(120)에서 생성된 합성 환경 데이터를 수신받는다. 물론, 이 경우 연동은 비동기식 연동 방식이 사용된다. 즉, 제 2 무기체계 모델 모듈(111-2)은 합성 환경 데이터 연동기(114)를 통하여 오프라인 상으로 합성 환경 데이터 생성부(120)와 연결된다.
물론, 도면에서는 무기 체계 모델 모듈(111)이 동기와 비동기를 위해 2개의 제 1 무기 체계 모델 모듈(111-1) 및 제 2 무기 체계 모델 모듈(111-2)로 분리된 것으로 도시하였으나, 이는 이해를 위한 것으로 하나로 구성될 수 있다.
합성 환경 데이터 생성부(120)는 중계 처리기(121) 및 합성 환경 생성기(122) 등을 포함하여 구성된다. 중계 처리기(121)는 합성 환경 생성기(122)에 의해 생성되는 합성 환경 데이터를 합성 환경 데이터 연동기(114)로 중계하는 기능을 수행한다.
합성 환경 생성기(122)는 기상, 해양/ 음향화 등 약 26종의 정보를 이용하여 합성 환경 데이터를 생성한다.
따라서, 도 1에 도시된 개념에 따라 합성 환경 데이터 연동기(114)는 무기 체계 모델 모듈(111-1,111-2)이 합성 환경 생성기(122)로부터 손쉽게 합성 환경 데이터를 가져올 수 있도록 무기체계 모델이 일반적으로 관리하는 위치정보 기반의 객체정보를 받는다. 받아온 데이터는 중계 처리기(121)에서 요구하는 데이터 양식의 구조로 변환되며 이는 합성환경 생성기로 전달된다.
합성 환경 생성기(122)에서 생성된 합성 환경 데이터는 중계 처리기(121)를 통해 합성 환경 데이터 연동기(114)로 제공된다. 합성 환경 데이터 연동기(114)는 무기 체계 모델의 요구 데이터 형식에 맞게 합성 환경 데이터를 변환하여 무기 체계 모델로 전송한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 동기식 연동 방식을 통한 합성 환경 데이터의 활용 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 중계 처리기(121)가 통신을 위한 TCP 소켓을 오픈하면, 합성 환경 데이터 연동기(114)가 무기 체계 모델 모듈(111)과 TCP 접속을 하고, 중계 처리기(121)는 합성 환경 데이터 연동기(114)와 TCP 접속을 한다(단계 S201,S203,S205).
이에 따라, 합성 환경 데이터 연동기(114)는 연동 초기화 메시지를 중계 처리기(121)로 전송하고, 중계 처리기(121)는 이 연동 초기화 메시지를 합성 환경 생성기(122)로 전송한다(단계 S207,S209).
연동 초기화 메시지를 수신하는 합성 환경 생성기(122)는 전송할 합성 환경 데이터를 준비한다(단계 S211). 즉 합성 환경 생성기(도 1의 122)는 중계 처리기(121)를 외부 체계에 자료를 제공하기 위해 합성 환경 데이터를 생성한다. 이러한 합성 환경 데이터의 구조를 보여주는 도면이 도 4에 도시되며, 도 4에 대하여는 후술하기로 한다. 물론, 이러한 합성 환경 데이터는 합성 환경 생성기(122)가 이러한 연동 초기화 메시지를 수신하기 전에 수행될 수도 있다.
합성 환경 데이터가 준비되면, 합성 환경 생성기(122)는 연동 초기화 완료 메시지를 중계 처리기(121)에 전송하고, 다시 중계 처리기(121)는 연동 초기화 완료 메시지를 합성 환경 데이터 연동기(114)로 전송한다(단계 S213,S215).
무기 체계 모델 모듈(111)이 시뮬레이션을 시작하면, 시뮬레이션을 위한 객체 정보를 갖는 요구 명세서를 합성 환경 데이터 연동기(114) 및 중계 처리기(121)를 통해 합성 환경 생성기(122)에 요청한다(단계 S217,S219,S213).
요구 명세서를 수신한 합성 환경 생성기(122)는 요구 명세서에 따라 합성 환경 데이터를 이용한 환경 합성 결과 메시지를 중계 처리기(121)를 통해 합성 환경 데이터 연동기(114)에 전송하면, 합성 환경 데이터 연동기(114)는 이를 시뮬레이션 요구 데이터로 변환후 무기체계 모델 모듈(111)에 전송한다(단계 S223, S225, S227). 즉, 합성 환경 데이터 연동기(114)는 무기체계 모델 모듈(111)의 무기체계 모델이 요구하는 데이터 형식에 맞게 합성 환경 데이터를 변환하여 요구 데이터를 생성하고 이를 전송한다.
이러한 요구 데이터를 이용하여 시뮬레이션이 완료되면, 종료 메시지를 합성 환경 데이터 연동기(114)를 통해 중계 처리기(121)에 전송한다(S229,S231).
도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 비동기식 연동 방식을 통한 합성 환경 데이터의 활용 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 비동기식 연동 방식의 경우, 합성 환경 생성기(122)는 오프-라인(off-line) 상태에서 합성 환경 데이터를 사용할 수 있도록 하기 위해 사용자가 요구하는 환경 데이터를 파일 형태로 생성하여 사용자에게 제공한다. 따라서, 사용자가 필요한 요구 명세서를 작성하면, 요구 명세서 작성기(310)는 이를 중계 처리기(121)를 통해 합성 환경 생성기(122)에 전송한다(단계 S301,S303,S305).
요구 명세서를 수신한 합성 환경 생성기(122)는 요구 명세서에 따라 합성 환경 데이터를 이용한 환경 합성 결과 메시지를 중계 처리기(121)를 통해 요구 명세서 작성기(310)에 전송하면, 요구 명세서 작성기(310)는 합성 결과 메시지 위치 동기화 신호를 합성 환경 데이터 연동기(114)에 전송한다(단계 S313).
합성 결과 메시지 위치 동기화 신호를 수신하면, 합성 환경 데이터 연동기(114)는 무기체계 모델 모듈(111)로부터 초기화 요청(즉 TCP 접속 요청), 및 객체 정보를 받아 환경 합성 결과 메시지를 검색한다(단계 S315,S317,S319).
검색 결과에 따라, 무기체계 모델 모듈(111)의 무기체계 모델이 요구하는 데이터 형식에 맞게 요구 데이터로 변환하여 전송한다(단계 S321).
이러한 요구 데이터를 이용하여 시뮬레이션이 완료되면, 무기체계 모델 모듈(111)은 종료 메시지를 합성 환경 데이터 연동기(114)에 전송한다.
물론, 이러한 환경 합성 결과 메시지는 파일 형태로 구성된다.
즉, 파일형태로 생성된 합성 환경 데이터를 무기체계 시뮬레이션 과정에서 활용할 수 있도록 하기 위해 합성 환경 데이터 연동기(114)가 사용된다. 이러한 합성 환경 데이터 연동기(114)는 무기체계 모델 모듈(111)의 무기체계 모델에 따른 합성 환경 데이터 요청 내용을 분석하여 합성 환경 데이터 파일로부터 요청된 환경데이터값을 전송한다.
도 4는 도 1에 도시된 다중 위치 출력 형식을 가지는 합성 환경 데이터의 파일 구조이다. 도 4를 참조하면, 합성 환경 데이터는 데이터 셋트가 되며, 다중 위치 출력 형식을 갖는다. 다중 위치 출력 형식은 다수의 데이터 셀(410)이 가로 세로로 배열되는 어레이 구조를 말한다. 이때, 가로는 경도가 되고 세로는 위도가 된다. 또한, 데이터 셀(410)은 소나의 방위, 거리 및 깊이 정보를 갖는다. 또한, 데이터 셀간에는 좌우상하로 일정한 간격(예를 들면 1km)을 갖는다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무기체계의 합성 환경 데이터를 동기식 연동 모드에 적용한 예시를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 무기체계 모델 모듈(도 1의 111)의 무기체계 모델은 소나 모델이 될 수 있다. 이 경우, 다수의 소나모델(510)은 합성 환경 데이터 연동기(114)를 통해 합성 환경 생성기(122)와 연동된다. 즉 임의의 시뮬레이션에서 다수의 소나 모델이 정의될 수 있으며, 각각의 소나 모델들은 소나 방정식을 계산하는 시점에서 합성 환경 데이터 연동기(114)에 정의된 함수 GetSESSData()를 호출하여 합성 환경 데이터들을 수신한다. 즉, GetSESSData()는 도 2에 도시된 요구 명세서가 된다.
GetSESSData()는 소나 모델의 위치정보와 대상 표적의 위치정보를 파라미터 정보로 받으며, 이러한 파라미터 정보를 통해 미리 합성 환경 생성기(122)로부터 수신한 환경 데이터 메시지에서 관련 데이터를 추출하고, 추출된 환경 데이터를 소나 모델로 리턴 데이터를 보낸다.
파라미터 정보는 소나 모델의 위치정보, 대상표적의 위치정보를 갖는다. 리턴(return) 데이터는 환경 데이터(PL,NL,RL)가 된다. 즉, 환경 데이터는 도 2에 도시된 요구 데이터가 된다.
여기서, PL: Propagation Loss(전파 손실), NL: Noise Level(노이즈 레벨), RL: Reverberation Level(잔향음 레벨) 이다.
파라미터 정보를 이해하기 쉽게 표로 나타내면 다음과 같다.
연동된 API를 통해서 SESS에서 요청할 데이터 데이터 타입 변수
소나 위치

 double X1
double Y1
double Z1
대상 표적 위치

 double X2
double Y2
double Z2
SESS는 Synthetic Environment Service System(합성 환경 서비스 시스템)의 약어이다.
리턴 데이터를 이해가 쉽게 표로 나타내면 다음과 같다.
연동된 API를 통해서 수신할 데이터 데이터 타입 변수
환경 데이터
 double Propagation loss
double Noise_level
double Reverberation level
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무기체계의 합성 환경 데이터를 비동기식 연동모드에 적용한 예시를 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 각각의 소나 모델들은 소나 방정식을 계산하는 시점에서 합성 환경 데이터 연동기(114)에 정의된 함수 GetSESSData()를 호출하여 합성 환경 데이터들을 수신한다. 비동기식 연동모드의 경우, 무기체계 모델 모듈(도 1의 111)이 중계 처리기(도 1의 121)를 통해 합성 환경 생성기(도 1의 122)에 요청하는 것이 아니라 합성 환경 데이터 연동기(114)에 저장된 합성 환경 데이터 메시지를 요청한다.
본 발명의 일실시예는 무기체계 시뮬레이션 모델과 합성 환경 데이터를 완벽히 분리함으로써 일반적인 합성 환경 데이터 서비스 구조에는 변화가 없도록 한다. 즉, SEDRIS Data Server와 같은 중계 처리기를 활용하는 일반적인 합성 환경 서비스 구조는 변경되지 않으며, 대신 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성 환경 데이터 연동기를 통한 합성 환경 데이터의 자료 추출 방식만을 변경한 것이다.
따라서, 합성 환경 데이터 연동기(도 1의 114)는 무기체계 시뮬레이션에서 필요한 위치정보 기반의 데이터 서비스를 제공하는 장치로서 무기체계 시공간 정보를 합성 환경 데이터 요청 내용의 입력값으로 받아들인다.
또한, 합성 환경 데이터 연동기(114)는 위치 정보에 기반한 합성 환경 데이터 요청값을 SEDRIS 형식과 같은 표준 환경 데이터 요청 형식으로 내부적으로 변환한다. 이때 변환기법은 시공간 위치정보외에 필요한 표준 환경 데이터 요청값을 무기체계 시뮬레이션 시나리오 초기값에서 읽어오는 방식이며, 해당값이 시나리오 초기값에서 없을 경우는 임의로 설정한 초기값(디폴트값)을 적용하는 방식이다.
특히 본 발명의 일실시예는 크게 두 가지 모드의 합성 환경 데이터 서비스 구조로 구성된다. 이는 일반적인 합성 환경 데이터 서비스 구조와 동일한 것으로 합성 환경 시스템과 실시간 동기를 맞춰서 합성 환경 데이터를 추출하는 동기식 연동 모드 방식과 합성 환경 시스템에서 사전에 생산한 환경 데이터 메시지를 읽어 들여서 여기에 기록된 환경 데이터값을 무기체계 시뮬레이션에 전달하는 비동기식 연동 모드 방식이다.
동기식 연동 모드 방식은 앞서 기술한 바와 같이 무기체계의 위치정보 기반 환경 데이터 요청 메시지를 표준 환경 데이터 포맷으로 변환하여 합성 환경 시스템의 중계 처리기로 전송한다.
이와 달리, 비동기식 연동 모드 방식에서는 합성 환경 데이터 파일 시스템을 무기체계 시뮬레이션에서 요청하는 위치정보를 바탕으로 검색한다. 이때 요청한 위치의 합성 환경 데이터가 파일 시스템에 없을 경우에는 가장 인접한 위치정보의 합성 환경 데이터를 추출하여 무기체계 시뮬레이션 모델에 제공한다.
100: 합성 환경 데이터 추출 장치
110: 무기 체계 시뮬레이션부
111-1,111-2: 무기체계 모델 모듈
112: TCP/IP(Transfer Control Protocol/Internet Protocol) 모듈
113: LIB(Label Information Base)
114: 합성 환경 연동기
120: 합성 환경 데이터 생성부
121: 중계 처리기
122: 합성 환경 생성기

Claims (11)

  1. 연동 초기화 메시지에 따라 무기 체계 모델에 적용되는 합성 환경 데이터를 생성하여 준비하는 단계;
    연동 초기화 완료 메시지에 따라 시뮬레이션의 수행을 위한 객체 정보를 갖는 요구 명세서를 생성하는 단계;
    요구 명세서에 따라 상기 시뮬레이션의 무기 체계 모델이 요구하는 데이터 형식에 맞게 합성 환경 데이터를 변환하여 환경 합성 결과 메시지를 생성하는 단계;
    상기 환경 합성 결과 메시지를 무기 체계 모델에 맞게 요구 데이터로 변환하는 단계; 및
    변환된 요구 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행한 후 종료 메시지에 따라 동기식 연동 모드를 종료하는 단계;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법.
  2. 시뮬레이션의 수행을 위한 객체 정보를 갖는 요구 명세서를 생성하는 단계;
    상기 요구 명세서에 따라 상기 시뮬레이션의 무기 체계 모델이 요구하는 데이터 형식에 맞게 합성 환경 데이터를 변환하여 환경 합성 결과 메시지를 생성하는 단계;
    초기화를 통하여 상기 요구 명세서의 객체 정보에 따라 환경 합성 결과 메시지의 위치를 검색하는 단계;
    검색 결과에 따라 상기 환경 합성 결과 메시지를 무기 체계 모델에 맞게 요구 데이터로 변환하는 단계; 및
    변환된 요구 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행한 후 종료 메시지에 따라 비동기식 연동 모드를 종료하는 단계;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 합성 환경 데이터는 다중 위치 출력 형식을 가지며 다수의 데이터 셀이 위도 및 경도의 어레이 형식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 다수의 데이터 셀은 무기 체계의 방위, 거리 및 깊이 정보를 갖는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 무기체계 모델은 소나 모델인 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 요구 명세서는 특정 함수로서, 소나 모델의 위치정보 및 대상 표적의 위치 정보를 갖는 파라미터 정보로 요청하는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 요구 데이터는 리턴 데이터로서 전파 손실, 노이즈 레벨 및 잔향음 레벨의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 요구 명세서는 SEDRIS(Synthetic Environmental Data Representation and Interchange Specification) 형식의 표준 환경 데이터 요청 형식으로 변환되는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 변환은 시공간 위치정보외에 필요한 표준 환경 데이터 요청값을 무기체계 시뮬레이션 시나리오의 초기값에서 읽어오며, 해당값이 시나리오 초기값에서 없으면 임의로 미리 설정된 디폴트값을 적용하는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 방법.
  10. 연동 초기화 메시지에 따라 무기 체계 모델에 적용되는 합성 환경 데이터를 생성하여 준비하고, 연동 초기화 완료 메시지에 따라 시뮬레이션의 수행을 위한 객체 정보를 갖는 요구 명세서를 생성하고, 요구 명세서에 따라 상기 시뮬레이션의 무기 체계 모델이 요구하는 데이터 형식에 맞게 합성 환경 데이터를 변환하여 환경 합성 결과 메시지를 생성하는 합성 환경 생성기;
    상기 환경 합성 결과 메시지를 무기 체계 모델에 맞게 요구 데이터로 변환하는 합성 환경 연동기; 및
    변환된 요구 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행한 후 종료 메시지에 따라 동기식 연동 모드를 종료하는 무기 체계 모델 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 장치.
  11. 시뮬레이션의 수행을 위한 객체 정보를 갖는 요구 명세서를 생성하는 요구 명세서 작성기;
    상기 요구 명세서에 따라 상기 시뮬레이션의 무기 체계 모델이 요구하는 데이터 형식에 맞게 합성 환경 데이터를 변환하여 환경 합성 결과 메시지를 생성하는 합성 환경 생성기;
    초기화를 통하여 상기 요구 명세서의 객체 정보에 따라 환경 합성 결과 메시지의 위치를 검색하고, 검색 결과에 따라 상기 환경 합성 결과 메시지를 무기 체계 모델에 맞게 요구 데이터로 변환하는 합성 데이터 연동기; 및
    변환된 요구 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행한 후 종료 메시지에 따라 비동기식 연동 모드를 종료하는 무기 체계 모델 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기체계 시뮬레이션을 위한 합성환경 데이터 자료 추출 장치.
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