A war in the 21st century is so dynamic and complicated that armed forces are required to be active against any possible situations caused by opposition forces. JCS(Joint Chief of Staffs) has spent great effort for establishing a LVC(Live-Virtual-Constructive) Environment that is close enough to train soldiers as in the real war. One of the successful approaches in achieving the LVC environment turns out to be interoperating simulators focusing on the live, the virtual, and the constructive objectives.
The Live, the Virtual, and the Constructive simulators represent three types of simulators that generate a realistic simulation for a trainee`s accomplishment of his training. The Live simulator enables that trainees operate in the physical combat environment, i.e. KCTC(Korea Combat Training Center). The Virtual simulator provides a simulated, yet realistically visualized world where trainees exercise combat skills. The Constructive simulator enables trainees to experience commanding, communication, and planning skills by generating abstract combat situations. This thesis aims to utilize the advantages of each simulator to accomplish a better training environment. One of the disadvantage of using a virtual simulator is that a trainee practices only scenarios installed inside the simulator nevertheless the training with the simulator is possible with the low cost and small space. On the contrary to a virtual simulator, a constructive simulator generates various situations of a combat, but the generated situations often lack the reality. This thesis interoperates a virtual, i.e. a Flight Simulator, and a constructive, i.e. a wargame, simulator to resolve the disadvantages of each simulator and to maximize the dynamic experience for trainees. Though there have been many researches about the interoperation between LVC simulators, still there is no example implemented and deployable in the real world.
Specifically, this thesis proposes an interoperation framework based on HLA/RTI that consists of a flight simulator and a wargame to demonstrate the environment. Moreover, this interoperation framework has an extensive data management between the flight simulator and the wargame for the coordination and the resolution conversions. This data management is an unavoidable challenge in developing the LVC environment, and this thesis present one deployable solution. The data management consists of the sampling and the extrapolation of simulations with different updating rates.
The proposed framework is applied to the T-50 flight simulator developed by the ROK Airforce and EADSIM(Extended Air Defense Simulation) provided under the U.S Army. Through the proposed framework, trainees are able to experience various situations and practice their combat skills with the Flight simulator-Wargame interoperation environment. By this real world application, this thesis demonstrates that the interoperation framework is an effective way to establish the LVC environment.
군은 21세기 미래전의 다양하고도 복잡한 전쟁환경에 능동적으로 대응하기 위해서는 실전과 유사한 합성전장환경(LVC : Live-Virtual-Constructive) 하에서 훈련하기 위해 끊임없는 노력을 기울여왔다. Live, Virtual, Constructive 시뮬레이터는 다양한 훈련 효과를 달성하기 위해 실 전장과 유사하게 환경을 구축해주는 역할을 한다.
Live 시뮬레이터는 KCTC(Korea Combat Training Center)와 같이 실제 환경하에 훈련자들이 참여하여 훈련을 실시하는 것이고, Virtual 시뮬레이터는 훈련자의 조종 기술을 숙달하기 위해 가상의 전장 상황에서 실 훈련자가 참여하여 훈련을 실시할 수 있도록 만들어진 시뮬레이터이다. Constructive 시뮬레이터는 전투지휘훈련을 위해 가상의 환경을 구축하여 만들어진 시뮬레이터이다. 본 논문에서는 Virtual 시뮬레이터와 Constructive 시뮬레이터를 연동하여 각 시뮬레이터간의 장단점을 보완하고자 한다. Virtual 시뮬레이션은 실기동이 어려운 여러 장비를 적은 비용과 작은 공간에서도 훈련을 실시할 수 있지만 내부에 내장된 시나리오만이 반복되어 다양한 숙달이 어렵다는 단점이 있다. 반면 Constructive 시뮬레이션은 다양한 상황묘사를 할 수 있으나 현실감이 떨어진다는 단점이 있다. 이러한 장단점을 보완하기 위해 연동에 대해 많은 연구가 있어왔으나, 실제 시뮬레이터에 적용할 수 있도록 나타낸 예는 아직까지 없었다. 본 연구에서는 분산모의 운용을 할 수 있는 HLA/RTI 기반으로 Virtual 시뮬레이터의 한 종류인 비행 시뮬레이터와 Constructive 시뮬레이터인 워게임을 통합하는 연동 프레임워크를 제안한다.
연동 환경 구축을 위해 데이터 처리부분에서 데이터 갱신의 주기가 서로 다른 시뮬레이션의 데이터를 보완하도록 샘플링과 보외법을 이용하여 설계하였고, 서로 다른 좌표계를 변환해주도록 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 연동 프레임워크를 비행 시뮬레이터는 T-50 훈련용 시뮬레이터를, 워게임은 EADSIM(Expanded Air Defense Simulator)에 적용하여 실험하였다.
본 논문에서 제안하는 연동 프레임워크를 적용한 실험을 통하여, 조종사는 다양한 환경에서 훈련함으로써 조종 기술을 습득할 수 있으며, 조종사의 훈련 결과를 워게임에 반영함으로써 현실감을 높일 수 있음을 확인하였다.
