U.S. Air Force Regulation 80-1 defines that a weapon system is composed of equipments, skills, and techniques, the composite of which forms an instrument of combat. The complete weapon system includes all related facilities, equipments, materials, services, and personnels required for the operation of the system, so that the instrument of combat can be considered as a self sufficient unit of striking power in its intended operational environment.
Effectiveness of a weapon system can be expressed as a function of its availability, reliability and performance capability. Among these attributes which influence the weapon effectiveness, performance capability is considered to be the most critical factor for many weapon systems.
This thesis includes a brief survey of the concept of weapon system performance capability, and introduces a quantitative measure of capability in terms of transfer function. Then a methodology of measuring effectiveness is developed for such different forms of weapon systems as a composite system, serial subsystems, and a time-dependent system. Related mathematical techniques are surveyed for each case.
In order to illustrate the application of the methodology, a specific case study on the effectiveness of Vulcan antiaircraft gun system is presented with special emphasis on hitting probability on moving targets, effects of artificial rounds dispersion, and several principles related to the deployment of the system. Specifically, aiming error effects are considered in estimating single shot hitting probability.
미공군 규정 80-1에 의하면 "무기체계란 장비와 숙련된 기술로 이루어진 하나의 완전한 전투기구로서, 부여된 작전 상황하에서 독자적으로 타격력을 발휘할 수 있는 한 전투 무기를 말한다. 그러므로 한 무기체계는 무기 자체 뿐만 아니라 무기를 보완, 운영 및 유지하는데 소요되는 제반시설, 보조지원 장비, 보급 물자, 써비스 그리고 일정수준의 기술을 가지고 이를 운영, 조작하는 인적자원의 전부를 망라한다"고 정의 되어 있다.
한 무기체계의 체계효과 ( System Effectiveness ) 는 그 무기체계의 가용성, 신뢰성, 그리고 수행능력에 의해 결정되며 이 중에서도 체계 효과에 가장 큰 영향을 주는 요소는 수행능력 (Porformanco Capability) 이다.
본 논문에서는 우선 수행능력의 달성정도를 측정하는 목적함수의 개념을 소개하고 무기체계의 구조를 복합적, 직열적, 그리고 시간 의존적 형태로 구분한 후 각각의 경우에 대해 수행능력 측정을 위한 일반적인 방법론과 그에 수반되는 수학적 기법들을 소개 하였다.
한 무기체계의 수행능력에 영향을 주는 고려요소는 무기체계가 달라짐에 따라 변하므로 일반적인 방법론을 구체화하기 위해서는 특정한 무기체계를 선정하여 논할수 밖에 없다. 따라서 본 논문은 연구 대상으로서 대공 화기 무기체계인 발칸 (Vulcan) 포를 선정하여 수행능력을 분석하였다.
발칸 무기체계의 수행능력 측정연구는 주로 포의 적중확률, 인위적인 사탄산포의 효과, 그리고 포 운영시 고려하여야 할 몇가지 원칙에 관해 역점을 두었다. 특히 이들중 적중확률 산출을 위해서 사수의 조준오차의 영향을 포함하였다.
