본 논문은 무인항공기 체계(UAS; unmanned aerial system)의 비행체 탑재장비 및 지상에서 운용하는 장비의 연동 검증을 위한 체계통합실험실(SIL; system integration laboratory) 및 체계통합시험(SIT; system integration test)의 환경 구축 및 이를 통한 검증방법에 대하여 다룬다. SIL 내 구축된 지상통제체계, 데이터링크체계, 비행체 탑재장비, 임무장비(EO/IR, SAR) 등과 같은 부체계간의 인터페이스 환경 및 모의 비행을 통한 체계 운용로직의 검증방법과 실험실 레벨에서의 검증이 완료된 각 부체계를 실제 시험 환경에서 검증하는 방법에 대해 기술한다.
최신항공기 개발에서 증가추세에 있는 항공전자 장비들의 효율적인 통합시험 수행을 위 해 통합시험환경구축이 중요한 역할을 하고 있다. 특히 개발기간 최소화 및 신뢰성과 신속한 통합시험수행을 위해 통합시험장비 개발이 필수적이다. 본 논문에서는 수리온(KUH) 임무탑재장비(MEP)의 각 장비별 특성을 분석 후 최적의 통합시험 수행을 위한 장비별 모델개발을 다루었다. 모델은 동작특성에 따라 동적(Dynamic), 행동(Behavior), 연동(ICD) 모델로 구분하였으며 장비의 고장탐구 및 미장착된 장비의 동작특성 모사가 모델링의 주목적이다. 모델은 소프트웨어 단위시험 및 체계 통합시험 두 단계로 나누어 객관적 신뢰성을 검증하였다. 수리온 MEP 통합시험장비(SIL)를 이용하여 개발된 모델을 통합시험에 적용한 결과 설계 목적에 부합됨을 확인하였다.
영상탐색기가 적용된 유도무기체계의 경우 영상 추적 성능이 체계 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 유도탄 비행 중 강인한 영상 추적 성능을 확보하는 것이 필수적이다. 유도탄의 실사격 비행시험이 실제 영상 추적 성능을 확인하기 위한 가장 확실한 방법이나, 실사격 시험만으로 영상 추적기법을 실험 및 수정/보완할 경우 매우 큰 비용 손실이 발생하게 된다. 따라서 영상탐색기를 유도탄 비행 궤적을 모의할 수 있는 비행체에 탑재 후 추적 성능을 시험하는 탑재비행시험(CFT; Captive Flight Test)을 수행하게 된다. 하지만 탐색기를 탑재하는 항공기가 유도탄의 완벽한 거동을 모의하는 것은 불가능하기 때문에 탑재 비행시험만으로 체계 성능을 확인할 수는 없다. 본 논문에서는 기존 영상추적기법 단독 성능 확인에만 한정되어 있던 탑재비행시험 영상을 통합비행 시뮬레이션에 적용하여 체계 성능 확인이 가능하도록 한 기법 연구 결과에 대하여 기술하였다. 이 연구는 탑재비행시험 영상의 활용도를 증대시킬 뿐만 아니라, 기존 합성영상 기반의 통합비행 시뮬레이션 기법의 사실성을 보완할 수 있어 다양한 측면에서 체계 성능 검증을 가능하게 하였다.
국방 획득절차를 과학화하기 위해 소요제기에서 연구개발, 시험평가, 운영유지에 이르는 무기체계 획득 전 순기에 걸쳐 M&S 도구를 효과적으로 활용할 수 있도록 하는 SBA 통합협업환경 구축이 필요하다. 그 동안 국내 무기체계 개발 기술은 비약적인 발전을 거듭해 왔다. 하지만 무기체계 획득을 위한 통합지원체계 및 통합협업환경에 대한 연구는 활발히 진행되지 않고 있다. 본 논문은 SBA 통합협업환경 아키텍처를 설계하기 위해 SBA및 M&S의 개념과 SBA 통합협업환경 구성기술들을 알아보고 구성기술들을 조합하여 SBA 통합협업환경 아키텍처를 설계한다.
소프트웨어 연동통제문서는 시스템을 구성하는 구성품 간 연동을 위해 프로토콜 및 데이터 등을 기술하는 문서를 의미한다. 무기체계 개발 특성상 소프트웨어 연동통제문서 검증을 위해서는 각 구성품 개발자들이 특정 장소에 모여서 통합시험을 진행하게 되는데, 이때 소프트웨어 개발자들의 단순한 실수로 인하여 통합시험이 지연되는 경우가 종종 발생하게 된다. 이러한 상황이 발생하는 가장 큰 이유는 소프트웨어 개발자들이 연구실 환경에서는 시스템 환경을 구성하기 어려운 문제로 인해 충분한 검증을 수행하지 못한 경우와 통합시험 간 발생한 오류에 대해서 즉각적으로 원인을 발견하지 못한 경우 때문이다. 따라서 본 논문에서는 무기체계 개발 단계의 제작 및 구현단계부터 시스템 통합시험 단계 사이에 많은 시간이 소요되는 소프트웨어 연동통제문서 검증을 효과적으로 수행하기 위한 전략을 제안한다.
경량전철 시스템은 통합시스템으로 시험의 종류 및 방법이 다양하여 기존의 열차 계측 시스템은 계측기마다 별도로 시험하고. 각각의 계측기마다의 계측데이터를 취합하여 각 계측 데이터별로 비교 분석하여야 함으로 열차의 주행을 시험항목에 따라 열차를 여러번 운행, 동작등, 반복을 피하기 위하여 시스템을 통합하여 체계적으로 시험하기 위한 방안으로 계측시스템의 구축이 필요함에 따라 채널의 추가 및 삭제가 용이한 분산계측 시스템으로 무선 랜을 이용하여 거리 및 위치의 한계를 극복하고 주행 중인 열차의 차상 및 지상의 Data를 통합하여 측정하며 측정채널의 시간동기를 맞추어 측정함으로 Data 분석 시 채널간의 비교가 용이하도륵 시스템의 설계를 하였다.
최근 개발되는 무기체계는 부체계 장비를 여러개 연결하여 임무를 수행하는 장비가 대부분이다. 무기체계를 양산하기위한 시험은 부품시험, 회로카드 조립체 시험, 구성품시험, 체계통합시험을 통해 납품시험을 한다. 생산성 향상이란 사람이 시험하는 부분을 최대한 줄이고, 다양한 회로카드 조립체를 시험하기위한 시험장비의 수를 줄여, 궁극적으로 생산시간을 줄여 단가를 줄이는 효과이다. 지금까지 회로카드 조립체의 시험장비는 여러명의 개발자가 주장비를 개발하여 시험방법 또한 여러가지 방법으로 시험을 하였다. 본 연구는 어떻게 하면 시험간 고려사항인 시험장비의 숫자를 줄이고, 입출력하는 모든 기능을 자동적으로 시험이 가능한가를 연구하였다. 생산성향상을 위한 시험장비의 개발은 체계와 부체계 장비 기능할당과 장비에 요구되는 회로카드 조립체의 기능할당을 기본설계 기간부터 계획적으로 할당해야 시험 종류수를 줄일 수 있고 시험치구 회로카드 조립체의 수를 줄일 수 있다.
본 연구는 한국형 합동 전술데이터링크 체계 사업의 사례를 통해 무기체계 소프트웨어 개발 및 관리 매뉴얼에서 규정하고 있는 무기체계 소프트웨어 신뢰성 시험이 정의되기 전에 획득한 소프트웨어 자산을 안정적으로 무기체계에 통합하는 방안을 제시한다. 이를 위하여 무기체계 소프트웨어 신뢰성 시험에 대한 개요와 한국형 합동 전술데이터링크체계 사업의 특성에 따른 신뢰성시험 적용의 문제점을 기술하고, 각 문제점에 대한 사업의 결정안과 이를 통한 기대 효과를 기술한다.
무기체계 소요제기부터 연구개발, 시험평가, 운영유지까지 국방 무기체계 획득 전 과정에서 활용하고 있는 국방M&S(Modeling & Simulation)정보를 과학적이고 체계적으로 관리하기 위해 SBA(Simulation Based Acquisition)통합정보체계가 구축·운영되고 있다. 국방 무기체계 획득 전 수명주기에 M&S자원을 적극적이고 효과적으로 활용하기 위해서는 SBA통합정보체계의 효율적인 운영방안이 필요하다. 이를 위해 SBA통합정보체계의 이용현황을 식별하고 운영성과측정을 수행한 결과, M&S자원 활성화와 획득업무 지원을 위해서는 SBA통합정보체계 운영 절차 수립과 더불어 세부적인 제도 마련이 필수적인 것으로 판단하였다. 본 논문에서는 SBA통합정보체계의 효율적인 운영을 위해 국방 M&S 정보관리 현황을 분석하고 국방 M&S 활성화와 체계적인 운영을 위한 정보체계의 개선방안을 제시한다.
본 논문은 지상지원과 지상관제의 기능을 결합한 무인항공기의 비행시험을 위한 통합형 지상지원시스템(Ground support system)에 대한 설계 및 개발에 관해 기술한다. 통합비행시험은 비행체의 성능을 검증하기 위한 필수적인 절차이다. 개발한 통합형 지상지원시스템은 비행시험에 필요한 인적 물적 자원과 시간을 절감하고 비행시험의 체계적인 준비와 진행을 하기 위한 인프라로써 비행시험의 제반 사항을 갖추어 지상관제, 통신, 발전, 장비의 수송, 수리와 유지 등이 가능하며 소규모 연구소에서 2~3명의 인원으로 운용하기에 적합한 수준이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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