무기체계의 성능을 뜻하는 작전운용성능(Required Operational Capability)은 신규 무기체계의 소요 결정 시 함께 결정되며, 무기체계의 획득부터 전술적인 운용에 이르기까지 결정적인 영향을 미치기 때문에 이를 정의하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구에서는 새롭게 개발되는 무기체계인 관측포탄의 ROC를 검증하기 위한 시뮬레이션 기반의 방법론을 제안한다. 이를 위해, ROC를 구성하는 무기체계의 주요 성능과 무기체계의 성능에 영향을 미치는 외부환경요인을 입력값으로 하고, 작전운용효과를 결과값으로 출력하는 이산사건 시뮬레이션 모델을 제안한다. 시뮬레이션 모델을 구현하는데 필요한 모의논리를 설명하고 민감도 분석 등 다양한 시뮬레이션 결과를 활용하여 ROC를 검증할 수 있는 방법에 대해 설명한다. 본 연구는 관측포탄과 같이 유사무기체계가 없고 군의 분석모델을 직접적으로 활용하기 어려운 무기체계의 ROC를 분석하고 작전효과를 예측할 수 있는 방법론으로 활용이 가능할 것이다.
The most important task in acquiring the weapon system is to determine the required performance and to test & evaluate it. The importance of the weapon system by ROC (Required Operational Capability) is not considered, and system development and test evaluation are carried out. In addition, technical incidental performance is tested on the same basis as ROC in the test evaluation and determined according to the result. Development test and evaluation that evaluates technical ability is very important, but development agency is supervised and performed. In this paper, we propose a method to give weights considering the importance of ROC, a technical incidental performance determination and test procedure, and a improvement plan for the development and operational test & evaluation.
최근 70여 년간의 주요 전쟁을 통해 본 무기체계의 핵심적 변화중 하나는 IT 활용을 통한 무기체계의 복합화 및 첨단화라 할 수 있다. 이러한 무기체계의 복합화 및 첨단화 추세는 IT의 효과적인 활용, 전력화 기간 단축, 복합 첨단 무기체계에 대한 명확한 운용개념(Operational Concept) 수립, 작전요구성능(ROC : Required Operational Capability) 관리 등을 포함하여 무기체계 개발 절차 전반에 대한 혁신적인 개선을 요구하고 있다. 특히, 새로운 무기체계에 대한 명확한 운용개념 수렴과 이를 근간으로 도출된 작전요구성능에 대한 체계적인 관리는 '저비용 고효율'의 무기체계 개발, 나아가 성공적인 군사력 건설을 위한 핵심 선결 과제라 할 수 있다. 본 논문에서는 한국군의 현 작전요구성능 관리절차 분석을 통해 요구공학 (Requirements Engineering) 개념에서의 요구사항 도출(Elicitation) 및 분석(Analysis)과 요구사항 확인(Validation)측면을 고려한 개선 방안을 제안 한다.
본 논문은 드론 운영개념에 따라 체공시간, 총 운영시간, 적정 소요량 등 작전운용성능과 소요량의 과학적 검증이 필요하나, 이를 체계적으로 분석할 수 있는 방법론이 없어 본 연구를 수행하였다. 본 연구는 임무기반한 모의분석을 통한 검증 6단계의 분석 방법론 연구 및 제안을 통해 드론의 운용개념 기반의 최적 ROC와 소요량을 제시할 수 있으며, 그 결과 기술적, 경제적 효과를 제시 하였다.
Remote-controlled and autonomous driving based on artificial intelligence are key elements required for unmanned combat vehicles. The required capability of such an unmanned combat vehicle should be expressed in reasonable required operational capability(ROC). To this end, in this paper, the requirements of an unmanned combat vehicle operated under a manned-unmanned teaming were analyzed. The functional requirements are remote operation and control, communication, sensor-based situational awareness, field environment recognition, autonomous return, vehicle tracking, collision prevention, fault diagnosis, and simultaneous localization and mapping. Remote-controlled and autonomous driving of unmanned combat vehicles could be achieved through the combination of these functional requirements. It is expected that the requirement analysis results presented in this study will be utilized to satisfy the military operational concept and provide reasonable technical indicators in the system development stage.
현대 무기체계는 첨단화와 복잡성의 증가로 시스템개발 실패 사례가 빈번하게 발생하고 있다. 사례분석결과 원인은 원래의 시스템 운용개념을 충족시키지 못하거나 미성숙 기술의 적용 등으로 파악되었다. 이에 방위사업청에서는 무기체계개발시 핵심요구성능으로서 작전운용성능의 충족을 요구하고 있다. 한편 시스템개발시의 위험관리 방법중의 하나로서 기술성숙도 평가가 사용되어 왔는데, 이것은 개별기술에 대한 평가방법이므로, 시스템 수준에서의 기술간 통합에 대해서는 미흡하다. 이를 보완하기 위해 시스템 성숙도 평가 모델이 제시되었고, 이와는 별도로 시스템개발의 난이도의 도입을 통한 리스크 관리 모델이 제시되었다. 하지만 기술간 통합의 효과와 시스템개발 난이도를 동시에 고려한 모델은 제시되지 않았다. 또한 무기체계개발의 궁극적인 목표인 작전운용성능 충족의 관점에서 도출된 평가모델은 제시되지 못하였다. 따라서 본 연구에서는 무기체계개발에서 작전운용성능을 충족시키면서 리스크 관리를 수행하기 위한 방법으로, 요소기술간 통합과 시스템개발 난이도를 동시에 고려한 시스템 성숙도 평가 모델을 구축하였다. 또한 무기체계 연구개발단계에서 개선된 시스템 성숙도 평가모델을 적용할 수 있는 방법을 제시하였다.
In this paper, we deal with developing a cost estimation relationships (CER) for Korean maneuverable weapons systems using historical production cost. To develop the CER, we collected the historical data of the production cost of four tanks and five armored vehicles. We also analyzed the Required Operational Capability (ROC) of the weapons systems and chose cost drivers that can compare operational capabilities of the weapons systems We used Forward selection, Backward selection, Stepwise Regression and $R^2$ selection as the cost drivers which have the greatest influence with the dependent variables. And we used Principle Component Regression, Robust Regression and Weighted Regression to deal with multicollinearity and outlier among the data to develop a more appropriate CER. As a result, we were able to develop a production cost CER for Korean maneuverable weapons systems that have the lowest cost errors. Thus, this research is meaningful in terms of developing a CER based on Korean original cost data without foreign data and these methods will contribute to developing a Korean cost analysis program in the future.
The RCS value of maritime ship is indicator of ship's stealth performance and it should be particularly measured for navy ship to ensure survivability on the battlefield. In the design phase of the navy ship, a RCS prediction should be performed to reduce RCS value and achieve ROC(Required Operational Capability) of the ship through configuration control. In operational phase, the RCS value of the ship should be measured for verifying the designed value and obtaining tactical data to take action against enemy missile. During the measurement of RCS for the ship, ship motion can be affected by roll and pitch in accordance with sea state, which should be analyzed into threat elevation from view point of enemy missile. In this paper, we propose a method to measure and analyze RCS of ship in 3-dimensions using a ship motion measuring instrument and a fixed RCS measurement system. In order to verify the proposed method, we conducted a marine experiment using a test ship in sea environment and compared the measurement data with RCS prediction value which is carried by prediction SW($CornerStone^{TM}$) using CAD model of the ship.
LTV(Light Tactical vehicle) operating in our military requires higher levels of performance and durability to withstand harsher conditions than ordinary vehicles, as they must travel on both rough-train and off-road as well as on public roads. Recently, developed light tactical vehicle is developed by a variety of test evaluations in order to satisfy ROC(Required Operational Capability) by the requirement military group. However, there is no standardized driving test condition for satisfying the durability performance of Korean tactical vehicle. Therefore, this study aims to provide basic data to establish reliable driving test conditions by analyzing the maneuver conditions and the driving data in order to select the representative drive course required. To do this, we analyzed the future operational environment, the area of operation analysis and the driving information of light tactical vehicle.
TRA(Technology Readiness Assessment)는 현재의 국내 기술수준을 정량적으로 평가하여 국내 연구개발 가능성에 대한 판단과 위험관리를 위한 핵심도구로 활용되고 있다. 하지만 현재의 TRA는 하드웨어 중심의 TRL(Technology Readiness Level)을 활용하기 때문에 개별기술의 독립적 평가에는 적합하나 체계관점의 평가에는 한계가 있다. 또한 체크리스트 방식의 평가는 주관적 평가 개입 가능성이 크다. 본 연구는 체계공학의 시스템통합 관점에서 TRA 절차와 기준을 재정의하여 개선된 TRA 프레임워크를 제안한다. 현재의 TRL과 TRA가 가진 한계를 극복하고 좀더 쉽고 직관적인 평가가 가능한 프레임워크 개발에 중점을 두었다. 제안 프레임워크는 HW, SW 및 인터페이스 관점에서 TE(Technology Element)와 CTE(Critical Technology Element)를 구분하고 TRL을 재정의 한다. TRA는 위 3가지 관점에서 재정의된 TRL에 따라 수행되고 위험관리를 고려하여 가장 낮은 평가결과를 시스템 수준의 성숙도로 활용한다. 제안된 CTE 선정방법은 주요 ROC(Required Operational Capability)의 정량목표, 개발난이도 및 COTS(Common Off The Shelf) 기술의 적용여부를 활용하여 평가자 주관의 개입을 최소화 한다. 본 프레임워크는 TSS(Target Surveillance System) 체계의 Case Study를 통해 실효성을 확인하였다. 본 연구를 시작으로 프레임워크 차원의 연구가 활성화 되어 TRA 제도 개선에 기여하길 바란다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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