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표제지
목차
1. 서론 14
1.1. 연구배경 및 목적 14
1.2. 선행연구 고찰 17
1.2.1. 협동교전능력 분야 고찰 17
1.2.2. 탄도미사일 방어체계 분야 고찰 19
1.2.3. 대잠전 분야 고찰 23
1.3. 연구 범위 25
1.4. 논문 구성 26
2. 함정 전투체계 아키텍처 관련 이론 고찰 27
2.1. 함정 전투체계 고찰 27
2.1.1. 함정 전투체계의 개념 및 정의 27
2.1.2. 함정 전투체계의 특징 및 구성 33
2.1.3. 수상함 전투체계 35
2.1.4. 잠수함 전투체계 42
2.2. 함정 전투체계 아키텍처 고찰 45
2.2.1. 아키텍처의 이해 45
2.2.2. 시스템엔지니어링 프로세스의 이해 47
2.2.3. 시스템엔지니어링 프로세스 아키텍처의 구성 51
2.2.4. 전투체계 아키텍처의 개발단계 고찰 52
3. 차세대 함정 전투체계 아키텍처 설계 57
3.1. 차세대 함정 전투체계 아키텍처 구축방안 57
3.1.1. 차세대 함정 전투체계 아키텍처 개발 프로세스 57
3.1.2. 분석 모델 59
3.2. 차세대 함정 전투체계 요구성능 분석 60
3.2.1. 전투체계 운용환경 분석 60
3.2.2. 전투체계 발전추세 분석 63
3.2.3. 차세대 함정 전투체계 요구성능 68
3.3. 차세대 함정 전투체계 교전 프로세스 70
3.3.1. 대탄도미사일전·대공전·대함전 교전 프로세스 70
3.3.2. 대잠전 교전 프로세스 71
3.4. 차세대 함정 전투체계 기능아키텍처 설계 73
3.4.1. 기존 함정 전투체계 기능아키텍처 설계 73
3.4.2. 차세대 함정 전투체계 기능아키텍처 설계 75
3.5. 차세대 함정 전투체계 물리아키텍처 설계 78
3.5.1. 기존 함정 전투체계 물리아키텍처 설계 78
3.5.2. 차세대 함정 전투체계 물리아키텍처 설계 80
4. 차세대 함정 전투체계 아키텍처 구축결과 검증 85
4.1. 차세대 함정 전투체계 아키텍처 모델링 85
4.2. 입력 데이터 설정 87
4.2.1. 레이더 입력 데이터 설정. 87
4.2.2. 전투체계 처리능력 입력 데이터 설정 88
4.2.3. 소나 입력 데이터 설정 89
4.2.4. 표적 발생비율 입력 데이터 설정 92
4.2.5. 무장별 명중률 입력 데이터 설정 93
4.3. 시뮬레이션 결과 및 분석 94
4.3.1. 표적별 대응시간 결과 분석 94
4.3.2. 차세대 함정 전투체계의 표적별 방어성공률 분석 102
5. 결론 및 향후 연구 106
5.1. 결론 106
5.2. 활용방향 108
5.3. 향후 연구과제 109
참고문헌 110
국문요약 116
ABSTRACT 117
부록 119
1. ARENA 시뮬레이션 결과 데이터 119
1.1. 기존 함정 전투체계 결과 119
1.2. 차세대 함정 전투체계 결과 125
2. 함정 전투체계 대응 표적수, 방어실패, 방어성공률 131
2.1. 기존 함정 전투체계 결과 131
2.2. 차세대 함정 전투체계 결과 132
〈표 4-1〉 Mono Static 소나 탑재함정 척수증가별 대잠탐지율 결과 90
〈표 4-2〉 Multi Static 소나 탑재함정 척수증가별 대잠탐지율 결과 91
〈표 4-3〉 표적 1회 발생 소요 설정 시간 간격 92
〈표 4-4〉 기존 함정 전투체계 표적별 대응시간(Case 1) 94
〈표 4-5〉 차세대 함정 전투체계 표적별 대응시간(Case 1) 95
〈표 4-6〉 기존 함정 전투체계 표적별 대응시간(Case 2) 96
〈표 4-7〉 차세대 함정 전투체계 표적별 대응시간(Case 2) 97
〈표 4-8〉 기존 함정 전투체계 표적별 대응시간(Case 3) 98
〈표 4-9〉 차세대 함정 전투체계 표적별 대응시간(Case 3) 98
〈표 4-10〉 차세대 함정 전투체계 표적별 대응시간 증감 결과 100
〈표 4-11〉 차세대 함정 전투체계 표적별 방어성공률 향상 결과 105
〈그림 1-1〉 함정 전투체계의 일반적인 구성 15
〈그림 1-2〉 협동교전능력(CEC) 운용개념 18
〈그림 1-3〉 탄도미사일 방어체계 개념 20
〈그림 2-1〉 이지스(Aegis) 전투체계 구성도(Baseline 2~6) 28
〈그림 2-2〉 인간의 인지과정과 함정의 행동패턴 비교 30
〈그림 2-3〉 수상함 전투체계의 구성 및 범위 35
〈그림 2-4〉 수상함 전투체계 운용개념 36
〈그림 2-5〉 함정 전투체계의 역할 38
〈그림 2-6〉 일반적인 전투체계의 구성 및 기능 40
〈그림 2-7〉 전투체계 소프트웨어의 구성 41
〈그림 2-8〉 잠수함 전투체계 운용개념 43
〈그림 2-9〉 잠수함 전투체계의 구성 및 범위 44
〈그림 2-10〉 시스템과 아키텍처의 관계 46
〈그림 2-11〉 Waterfall 모델 47
〈그림 2-12〉 Spiral 모델 48
〈그림 2-13〉 Vee 모델 49
〈그림 2-14〉 시스템엔지니어링 표준의 발전과정 50
〈그림 2-15〉 MIL-STD-499 SE 프로세스 51
〈그림 2-16〉 전투체계 아키텍처 개발단계 54
〈그림 3-1〉 차세대 함정 전투체계 시스템엔지니어링 프로세스 58
〈그림 3-2〉 차세대 함정 전투체계 아키텍처 개발 프로세스 59
〈그림 3-3〉 차세대 함정 전투체계 요구성능 개발 시 고려요소 60
〈그림 3-4〉 한반도 주변 4국의 군사력 61
〈그림 3-5〉 북한 해군 보유 주요 함정 62
〈그림 3-6〉 북한 미사일 종류별 사거리 63
〈그림 3-7〉 함정 전투체계 발전과정 64
〈그림 3-8〉 미 해군 개방형 전투체계 OACE 구조 66
〈그림 3-9〉 미 해군의 Zumwalt급 DDG 1000 67
〈그림 3-10〉 TSCE 구조 개념도 67
〈그림 3-11〉 차세대 함정 전투체계 요구성능 69
〈그림 3-12〉 대탄도미사일전·대공전·대함전 교전 프로세스 71
〈그림 3-13〉 대잠전 교전 프로세스 72
〈그림 3-14〉 기존 함정 전투체계 기능아키텍처 74
〈그림 3-15〉 차세대 함정 대탄도미사일전·대공전·대함전 전투체계... 76
〈그림 3-16〉 차세대 함정 대잠전 전투체계 기능아키텍처 77
〈그림 3-17〉 기존 함정 전투체계 물리아키텍처 78
〈그림 3-18〉 SPY-1 레이더의 Mono Band 운용개념 79
〈그림 3-19〉 Dual Band 레이더 운용모드 81
〈그림 3-20〉 Multi Static 소나 운용개념 82
〈그림 3-21〉 차세대 함정 전투체계 물리아키텍처 84
〈그림 4-1〉 차세대 함정 전투체계 아키텍처 모델링 결과 86
〈그림 4-2〉 1991 ~ 2011 기간 중 마이크로프로세서 트랜지스터... 88
〈그림 4-3〉 함정 전투체계 표적별 대응시간 비교(Case 1) 95
〈그림 4-4〉 함정 전투체계 표적별 대응시간 비교(Case 2) 97
〈그림 4-5〉 함정 전투체계 표적별 대응시간 비교(Case 3) 99
〈그림 4-6〉 함정 전투체계 표적별 방어성공률 비교(Case 1) 102
〈그림 4-7〉 함정 전투체계 표적별 방어성공률 비교(Case 2) 103
〈그림 4-8〉 함정 전투체계 표적별 방어성공률 비교(Case 3) 103
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본 연구는 함정 전투체계 아키텍처 분석에 관련된 기존 연구와 시스템엔지니어링 절차를 기반으로 함정 전투체계의 운용환경과 발전추세를 분석하여 차세대 함정 전투체계 아키텍처 구축방안을 도출하기 위하여 수행되었다.
함정 전투체계는 급속도록 발전하는 최신 IT 기술 및 상용기술이 적용된 무기체계의 위협 증대속도에 능동적으로 대처할 수 있는 중요한 수단이다. 급변하는 환경에서 전투함정들이 해상작전에 적합한 함정 전투체계를 구축하는 것이 중요하다. 미래 전장환경에 적합한 차세대 함정 전투체계 구축을 위한 아키텍처 설계를 위하여 시스템엔지니어링 프로세스를 적용하였다. 전투체계 요구성능, 운용환경을 분석하고 기존 전투체계의 한계사항들을 진단하여 발전분야를 확인하였다. 전투체계 기능을 분석하여 하부독립체계 및 인접체계와의 연관성 성능을 충족시키는 기능을 구현하는 차세대 함정 전투체계 기능아키텍처를 도출하였다. 기능아키텍처를 기반으로 물리아키텍처를 도출하였다. 물리아키텍처 검증을 위하여 ARENA 시뮬레이션 프로그램을 활용하였다. 시뮬레이션 결과, 기존 함정 전투체계에서 차세대 함정 전투체계 아키텍처로 발전시킬 경우 대탄도미사일전·대공전·대함전·대잠전 분야에서 표적별 대응시간과 방어성공률이 향상되는 것으로 분석되었다. 본 논문은 시스템엔지니어링 프로세스를 기반으로 차세대 함정 전투체계 아키텍처 구축방안을 제안한다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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