실시간 시스템 (무인 잠수정 UUV, 항공 전자 시스템) 핵심 기술 레포트

소개글

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목차

1. 서 론

2. 실시간 시스템의 정의 및 적용범위

3. 본론
3.0 기존 실시간 시스템 설계방법론의 이론적 고찰
~3.6

4. 실시간 시스템의 핵심기술 및 응용사례
4.1 무인잠수정 핵심기술 응용사례
4.2 항공전자(Avionics) 시스템의 핵심기술 응용사례

5. 결 론

본문내용

적용되며, 실시간 수치적분법을 이용하여 탄도 미분방정식의 해를 구해 무장의 궤적을 계산한다. 또한 탄을 질점(point mass)으로 보고 모멘트 성분은 고려하지 않으며, 항공기 고도, 속도, 자세, 표적정보, 대기정보, 탄의 공력데이터, 중력 등을 고려하여 탄도 미분방정식을 구하고, 중력가속도의 변화, 지구의 자전효과, 바람의 영향, 탄의 분리효과(separation effect) 등을 보상하여 탄도를 계산하고 무장투하에 필요한 정보를 생성, 조준기 등에 시현한다.
O 항공기 탑재 컴퓨터 기술
군용 항공기의 주요 탑재 컴퓨터에는 임무컴퓨터, 무장관리컴퓨터, 비행조정컴퓨터 등이 있으며, 각 컴퓨터는 탑재 항공기 고유의 요구에 따라 개발된다. 군용부품의 단종 추세에 따라 기존의 군사규격 부품 적용에 의한 모듈 단위까지의 자체개발방식에서 표준 인터페이스의 Ruggedized COTS 모듈 적용에 의한 개방형 구조 채택방식으로 발전하고 있다. 프로세서의 성능 향상 및 직렬 데이터 버스 또한 전통적인 병렬 버스 구조에서 직렬 버스 구조로 바뀌고 있다. 이에 따라 컴퓨터 내부 단일 모듈의 임무처리 성능이 극대화되고 모듈 상호간 소(loose) 결합으로 이러져, 기존의 밀(tightly) 결합 모듈 간 인터페이스에 따른 문제점, 즉 개발/시험 및 고장탐구의 복잡성, 성능개량의 제한성 등이 개선되고 크기 및 무게가 감소되고 있다. 또한 표준 인터페이스와 실시간 운영체제 및 API(Application Program Interface) 등을 적용하는 개방형 구조를 택하여 하드웨어 구성품의 단종 대처 및 신기술 적용이 쉽고 응용 소프트웨어의 개발 또한 효과적으로 지원하는 탑재 컴퓨터 구조로 발전되고 있다.
O 자율화 기술
전투기의 자동 표적인식, 전장상황 분석, 위협평가 등 항공전자 시스템에 의한 임무수행 자율화 수준을 높이기 위해 신호처리, 통계학적 추정, 패턴인식, 인공지능, 인지과학, 정보이론 등을 망라한 기술이 적용되고 있다.
미래 전장 환경의 무인화 추세에 따라 무인기의 임무수행 능력 향상 및 지상 운용자에 대한 독립성 증대를 위해 탑재 컴퓨터에 의한 상황인식, 추론, 의사결정 및 실행이 가능한 수준으로 자율화 기술이 발전하고 있다. 무인기가 비행 중에 항로 및 임무를 재설정하거나, 지상통제소와의 가시선 미확보 시 통신두절/시스템 고장/적 위협 발생 등의 동적 상황변화에 자율적으로 대처하고, 다수 무인기를 동시에 운용하기 위해서는 고도의 자율화 수준이 요구된다. 최근에는 전쟁양상이 플랫폼 중심에서 네트워크 중심으로 전환되면서 무인기 임무수행에 있어서의 지상 운용자 역할 또한 숙련도 기반의 하위 제어 개념에서 지식 기반의 상위 통제개념으로 전환되고 있다.
5. 결 론
정보화 산업과 과학기술의 발전으로 실시간(Real time) 처리를 요구하는 여러 응용 소프트웨어의 비중이 커져가고 있으며 아울러 중요성 또한 증가하고 있는 현실이다. 실시간 시스템은 군수산업에서 내장형 시스템, 원자력발전소의 감시 통제 시스템 및 열 추적 미사일 시스템, 항공기 예약시스템 등 여러 분야에서 응용되고 있다. 이에 실시간 시스템의 정의 및 적용범위, 기존 실시간 시스템 설계방법론의 이론적 고찰을 알아본 바와 같이 일반적으로 실시간 시스템 구축방법은 자료 흐름, 자료 구조, 객체중심 설계방법 중 어느 하나를 할당하고 있는데 자료흐름 중심설계와 객체중심 설계방법에 대한 대표적인 예를 알아봤다.
최근 아프간 및 이라크 전에서 나타난 바와 같이 과학기술의 급속한 발전에 따라 미래 공중 및 해전 양상도 많은 변화가 있다. 해전의 경우, 대양에서 연안으로 플랫폼 중심에서 네트워크 중심(NCW)으로 해상에서 지상, 우주, 사이버 등으로 광역화 및 다차원화 되고 있다. 이에 실시간 시스템의 핵심기술 및 응용사례로 무인잠수정(UUV) 및 항공전자(Avionics) 시스템의 핵심기술 및 응용사례를 살펴봤다.
UUV는 항공기, 함정, 잠수함, 전투요원에 이르기까지 다양한 플랫폼에서 전개될 수 있고, 음향 및 자기신호 발생이 거의 없어 은밀성이 뛰어나며, 모함과 협동으로 정찰/감시, 대기뢰전, 대잠전, 통신 및 항해지원, 무장공격 등에 이르기까지 다양한 임무를 수행하고 있다. 따라서 UUV는 미래 해상 전장 환경에 대비하여 선택이 아닌 필수적으로 확보해야 될 무기체계이다. 그러나 오늘날 유도탄, 어뢰, 기뢰 및 무인체계 등의 급속한 발전에 따라 이제 유인함정이 이러한 위협에서 벗어나기 위해서 플랫폼 중심에서 네트워크 중심으로 갈 수 밖에 없다. 그렇게 하기 위해서는 모함의 함외(off-board) 센서, 통신 노드 및 공격기로서 무인체계를 반드시 고려한 전략과 기술개발이 요구된다.
항공기 임무 요구도의 증대와 전장 환경의 변화에 따라 항공기에 보다 다양한 실시간 전자기술이 적용되면서 항공전자 시스템의 성능이 항공기의 성능을 좌우할 정도로 항공전자의 중요성이 날로 증대되고 있다. 최근에 개발하는 항공기에는 성능이 향상되었을 뿐만 아니라 고장허용이 가능한 시스템 재구성 능력, 중량, 확장성, 획득 및 유지비용 측면에서 우수한 특성을 제공하는 통합 모듈형 항공전자 시스템이 적용되고 있다.
참고문헌
1. 오기성, 이화숙, 류성열, 정가원, “Ada를 이용한 객체중심 실시간시스템 (Real-Time System) 구축 방안에 관한 연구, 한국정보과학회 가을학술발표논 문집, 1990
2. Hassan Gomma, "STRUCTURING CRITERIA FOR REAL TIME SYSTEM DESIGN", 1989, ACM
3. John A. Stankovic and Krithi Ramamrithm, "Hard Real-Time Systems", 1988, TUTORIAL
4. Kjell Nielson, Ken Shumate, "Designing Large Real-Time System with Ada", 1988
5. 이재억, 김영일, 송찬호, “항공전자 발전추세 및 핵심기술 분석”, 국방과학기술 플러스, 2008. 9.
6. 최중락, “무인잠수정(UUV) 개발추세 및 핵심기술 분석”, 국방과학기술 플러스, 2008. 8.

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