A system in the real world has several aspects. Alternative models, which represents the system, reflects the modeling objectives of the system. Multifaceted system modeling represents such alternatives of the system. As one of multifaceted system modeling simulation methods, System Entity Structure/Model Base (SES/MB) framework provides simulation-based systems design using the structural knowledge representation of the system and model library. SES/MB framework enhances organizing model families and storing and reusing model components. However, the real world can be described not only an individual system but also a collection of those systems to offer more functionality and performance, which is called system of systems. Because SES/MB framework has a limitation to simulate the system of systems using network, an extended framework is required to simulate the system of systems.
This thesis proposes System of Systems Entity Structure/Federate Base (SoSES/FB) framework for simulation of simulators in a distributed environment. The proposed framework provides System of System Entity Structure (SoSES) formalism, which represents structural knowledge of a collection of simulators. The framework also provides a synthetic environment of these simulators. The environment utilizes IEEE 1516, which is a standard architecture for interoperation of simulators. The environment consists of SoSES manager, Federate manager, Synthesizer. The user constructs a SoSES tree and select adequate simulators using the SoSES manager. The Federate manager handles the simulator library, which has HLA-compliant simulators. Synthesizer synthesizes structural knowledge from the SoSES manager and corresponding simulators from the Federate manager, and performs simulation automatically. The developed environment enhances the reusability of existing simulators and automation of a synthesis process.
In order to verify the effectiveness of the proposed work, the thesis performs the warship’s anti-missile defense simulation using the proposed SoSES/FB environment. For warship’s anti-missile defense simulation, five independent simulators in Federate Base are automatically synthesized to a interoperable simulation using the proposed environment. This simulation is progressed by the synthesis process of various simulators. The result of the warship simulation shows advantages of the SoSES/FB environment.
실세계의 시스템은 모델링 관점에 따라 다양한 측면을 가지며, 이에 따른 다양한 대안 모델들로 구성되어 있다. 다측면적인 시스템 모델링은 시스템의 대안들을 총체적으로 표현하는 방법이다. 다측면적인 시스템 모델링 방법의 하나인 System Entity Structure/Model Base (SES/MB) 프레임워크는 시스템의 구조를 관리할 수 있는 형식론과 모델 라이브러리를 제공한다. SES/MB 프레임워크는 모델들의 재사용성을 향상시키고, 구조를 효과적으로 관리할 수 있다. 하지만 실세계는 개별적인 시스템으로만 이루어진 것이 아니라, 더 복잡한 개별적인 시스템들의 집합인 System of Systems로 이루어진 경우가 많다. SES/MB 프레임워크는 네트워크를 통해서 System of Systems를 시뮬레이션 하는데 한계가 있기 때문에, System of Systems를 위한 확장된 프레임워크가 필요하다.
본 논문은 분산 환경에서 시뮬레이터들 간의 시뮬레이션을 위한 System of Systems Entity Structure/Federate Base (SoSES/FB) 프레임워크를 제안한다. 제안하는 프레임워크는 시뮬레이터 집합의 구조를 표현하는 System of Systems Entity Structure (SoSES) 형식론을 제공한다. 또한 국제 연동 표준인 IEEE 1516을 이용하여 시뮬레이터들을 합성하는 환경을 제공한다. 이 환경은 SoSES 관리기, Federate 관리기, 합성기로 구성되어 있다. 사용자는 SoSES 관리기를 이용하여 SoSES 트리를 구성하고, 적절한 시뮬레이터들을 선택한다. Federate 관리기는 시뮬레이터들을 저장하는 라이브러리로 시뮬레이터들은 HLA-순응 시뮬레이터들로 구성되어 있다. 합성기는 SoSES 관리기에서 구성된 System of Systems의 구조적인 지식과 Federate 관리기의 시뮬레이터들을 합성하고, 자동적으로 시뮬레이션을 수행한다. 이 개발된 환경은 기존 시뮬레이터들의 재사용성의 향상과 합성 과정의 자동화를 제공한다.
제안하는 환경의 효과를 확인하기 위하여, 본 논문은 SoSES/FB 환경을 전함의 대공방어 시뮬레이션에 적용한다. 전함의 대공방어 시뮬레이션은 다섯 개의 기개발된 독립적인 시뮬레이터들로 구성되어 있으며, 제안하는 환경을 통해 연동 시뮬레이션으로 자동 합성된다. 전함의 대공방어 시뮬레이션 결과는 연동 시뮬레이션의 자동 합성 과정과 이를 통한 SoSES/FB 환경의 장점을 보여준다.
