In this paper, we propose a new scalable and reliable combat system software in battleship which was developed procedurally in the past. Recently, combat system software is required to change frequently due to addition of new equipment and change of function. To solve those problems, this paper propose how to change combat system software into scalable software using class structure change and design pattern. Simulation results show that our scheme provides better performances and reliability than conventional scheme. Therefore proposed scheme can be efficiently used in Naval combat system.
본 논문에서는 보안성과 안정성을 유지하면서 함정 전투관리체계의 생존성을 향상시키는 체계접근통제 소프트웨어를 제안한다. 함정 전투관리체계를 구성하는 체계접근통제 소프트웨어의 운용 환경 구성 및 사용자 인증 프로세스 개선, 함정 전투관리체계 운용 환경 분류 정의, 부하율을 고려한 소프트웨어 병렬 실행 프로세스를 적용하여 체계접근통제 소프트웨어를 개선하였다. 이를 통해, 환경 구성에 필요한 대기시간을 단축하여 운용자에게 신속한 운용을 제공하고, 긴급한 상황 속에서도 환경 구성이 완료되지 않으면 함정 전투관리체계를 운용할 수 없는 점을 개선하고자 한다. 그리고 성능을 시험하기 위해 기존 함정전투관리체계를 모의하여 시험환경을 구성하였으며, 운용 분류 별 실행시간을 측정하여 비교하였다. 기존 함정 전투관리체계 대비 기본 전투관리체계 실행시간은 약 69.3% 감소하였으며, 교전 전투관리체계 실행시간은 약 54.9% 감소하였으며, 통합 전투관리체계 실행시간은 약 8.4% 감소하였음을 확인하였다.
In this paper, we propose a Model Driven Development using UML(Unified Modeling Language) in an efficient Combat System Software development methods. UML is managed by the OMG (Object Management Group) as a Unified Modeling Language. Recently, In developing the software for the system, development time is contrary to a short, while it must meet a number of requirements of our customers. If you develop a non-efficient software early, the structure of the software become more complex in proportion to the number of requirements. As a result, a serious problem in the system, such as an increase in defective products due to the lowering of the reliability and communication problems between the developer has occurred. To overcome those problems, the aim of this paper is to develop a reusable high efficient Combat System Software by applying Model-Centric Development (Not Code-Centric Development). If Combat System Software development method using the UML proposed in this paper is used, easy communication among developers can help reduce the serious errors in systems. Also, it has the advantage that the future needs of software maintenance/repair become easy by using high readability object Model.
정보저장 소프트웨어는 DSS(Data Sharing Service), UDP와 같은 통신 방식을 사용하여 전투관리체계에서 송/수신되는 모든 메시지를 분석컴퓨터로 전송하는 기능을 수행한다. 정보저장 소프트웨어는 전투 관리체계에서 사용되는 모든 메시지를 처리하기 때문에 소스코드의 규모가 크며 메시지 변화에 의존성이 강한 특성을 가진다. 소프트웨어의 수정은 연쇄적으로 소프트웨어 신뢰성 시험과 같은 많은 노동력을 요구하는 작업이 발생하기 때문에, 소프트웨어 수정 최소화를 비롯한 소프트웨어 개발 비용 절감을 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 전투관리체계 정보저장 소프트웨어의 메시지 변화에 대한 의존성을 최소화하고 수정 용이성의 향상을 위한 메시지 수신 방식 및 아키텍처 구조 개선 방안을 연구하였다. DSS와 UDP 프로토콜을 통하여 메시지를 송/수신하던 기존의 방식을 Packet Sniffing으로 변경함으로써 메시지에 대한 의존성을 줄였으며 팩토리 메소드 패턴(Factory Method Pattern)을 적용하여 소프트웨어 설계를 개선하였다. 기존 소프트웨어와 개발 요소를 비교하는 시험을 통해 소프트웨어의 수정 용이성과 재사용성이 향상 된 것을 확인하였다.
The naval combat system is a distributed system in which various subsystems are integrated and operated together. The integrated management system(IMS) is a software system for systematically and consistently managing the application software which control and operate various devices in such a combat system. Since the malfunction or failure of such an IMS can disable the entire combat system, the IMS is more important than other application software of the combat system. In this paper, we propose a method to guarantee the stable and correct operation of the combat system. To this end, we propose a redundancy scheme composed of one leader and several followers so as to tolerate the failure situation of the IMS. We also propose a leader selection algorithm to select a new leader when the leader fails and can no longer perform its role. To verify the validity of the study, we verify the fault tolerance behavior of the system and the accuracy of the leader selection algorithm.
Cheol-Hoon Kim;Dong-Han Jung;Young-San Kim;Hyo-Jo Lee
한국컴퓨터정보학회논문지
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제29권2호
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pp.119-126
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2024
정보저장 소프트웨어는 함정전투체계의 연동 분석을 위해 전투 관리체계의 전술 도메인 메시지를 분석 컴퓨터로 전달하는 기능을 수행하며, 전투 관리체계와 분석 컴퓨터 간의 중간 매개체 역할을 한다. 정보저장 소프트웨어는 전투 관리체계에서 사용하는 대부분의 메시지를 처리하기 때문에 소스 코드의 양이 상대적으로 많고, 연동 장비 및 메시지의 변경 사항에 의해 수정 사항이 빈번하게 발생한다. 이에 따라 개발 과정에서 추가적인 공수가 소요되게 되고, 결국 개발 비용의 증가로 이어지게 된다. 본 논문에서는 재사용성을 향상하기 위하여 정보저장 소프트웨어 구조에 대한 표준화에 관한 연구를 수행하였다. 휘처 모델을 통해 정보저장 소프트웨어의 구성 요소를 기능별로 나누어 수정 요소를 분리하고, 디자인 패턴을 적용하여 정보저장 소프트웨어의 구조를 개선하였다. 그로 인해 연동 장비와 메시지의 변화에도 정보저장 소프트웨어의 수정 사항을 최소화할 수 있게 되어 개발 비용의 절감 효과가 기대된다.
체계지원 소프트웨어는 함정 전투관리체계를 구성하는 소프트웨어 중의 하나로 모든 함정의 전투관리체계에 탑재되지만 기능 변경이 거의 일어나지 않는 특성을 가진다. 하지만, 이러한 특성에도 실제로는 신규함정 적용 시 장비 변경 등으로 인한 소프트웨어 수정이 불가피하게 이루어진다. 이러한 소프트웨어의 수정은 소프트웨어 신뢰성 시험 등의 작업을 초래하며, 개발 비용 증가의 핵심요인으로 작용한다. 본 논문에서는 기존 체계지원 소프트웨어의 구조를 분석하여 이를 보완할 수 있는 체계지원 표준화 아키텍처를 설계하였다. 휘처 모델(Feature Model)을 통해 체계지원 소프트웨어의 공통요소와 가변요소를 도출하고, 화이트 박스 재사용(White-Box Reuse)을 적용하여 소프트웨어 설계를 개선하였다. 또한, 기존 체계지원 소프트웨어와 개발 요소 및 신뢰성 시험 수행 시간을 비교하여 새로운 아키텍처의 효과성을 검증한 결과를 제시하였다.
최근 대규모 소프트웨어 개발하는 데 있어 불명확한 의사소통을 해결하기 위해 가독성이 높은 표준화된 UML(Unified Modeling Language) 모델 중심의 모델 기반 개발 방법이 적용되고 있다. 하지만 소프트웨어 개발자들의 숙련도, 모델 및 모델링 도구의 이해도에 따라 대규모 소프트웨어에 일관성 있는 UML 모델을 적용하기에는 어려움이 발생한다. 이에 본 논문에서는 소프트웨어 개발에 일관성 있는 UML 모델을 적용하기 위한 모델 검증 시스템 개발 방법을 제시한다. 그리고 개발된 모델 검증 시스템을 함정 전투체계 소프트웨어 개발에 일부 적용하여 기능을 입증한다. 모델 검증 시스템은 개발자들이 작성한 모델들을 도메인 특성에 맞게 자동으로 검증할 수 있는 기능을 제공한다. 본 논문에서 제안한 모델 검증 시스템을 사용하면 함정 전투체계 소프트웨어 개발에 좀 더 쉽게 일관성 있는 UML 모델을 적용할 수 있는 장점을 가진다.
본 논문에서는 함정 전투관리체계 소프트웨어 중 하나인 TV비디오 소프트웨어의 구조를 분석하고, 함정 하드웨어 단종대체로 인한 소프트웨어 수정을 최소화하는 표준 아키텍처를 제안한다. 하드웨어 변경에 따른 TV비디오 소프트웨어의 가변요소와 공통요소를 휘처 기반 재사용 방법(FORM:Feature-Oriented Reuse Method)을 통해 함정 전투관리체계와 통신하고 TV화면을 전시하는 공통 부분과 운용자와 TV카메라 사이의 통신을 하는 가변부분을 분리하여 함정 하드웨어 단종대체 시 수정되는 클래스가 최소화 되도록 클래스 구조를 새롭게 설계하였다. 또한, Strategy 디자인 패턴을 적용하여 하드웨어 단종대체 시 하드웨어 종속 API를 직접 사용하는 클래스를 효율적으로 추가 및 수정하고, 단종품과 대체품 모두 사용가능한 소프트웨어가 되도록 설계하였다. 마지막으로 기존 TV비디오 소프트웨어와 제안하는 TV비디오 소프트웨어의 신뢰성시험 수행 시간 및 기능시험 수행 시간을 측정하여 비교하였고, 최종적으로 하드웨어 단종대체 비용이 감소된 것을 확인하였다.
A computer software system which enables to assess the air combat performance only by a computer is currently under development. The system is composed with plural aircraft models, missile models, bullet models etc. The aircraft can implement several empirical air combat maneuvers automatically depending on the situation , therefore air combat simulations and assessment can be attained. Some of these maneuvers and features are explained.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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