War game simulation is one of the major quantitative analysis methods for solving complex interactions of military forces.
Mixed Air Battle Simulation (MABS) model developed by Stanford Research Institute(SRI) is a computerized war game model involving attacks by aircrafts and ballistic missiles, and defenses by a mix of surface-to-air missiles (SAM), air defense guns(ADG), and manned interceptors(MI). This model can be used to evaluate effectiveness of various defense systems or mixes of defense systems against various offensive forces or tactics.
In the MABS model, 1) the kill probability of SAM of ADG is assumed constant for various speed, altitude of aircrafts, and slant range from the firing position, and 2) the altitude of the aircraft is assumed constant.
But the kill probability of ADG varies for various speed, altitude of aircrafts and slant range from the firing position. And the altitude of the aircraft is not constant for various attacking tactics. Thus in this thesis, MABS model is modified so that the effects of above two factors can be simulated for the situation in Korea.
A case study is carried out to compare the MABS model and the modified model. In the modified model, it is found that opposing aircrafts are killed more at the short slant range and less at the long slant range than in the MABS model.
So the damage of the ground target of the aircraft is increased. For climbing aircraft, the detection range at site is increased in the modified model than in the MABS model, thus the time for engagement is increased.
서울에서 불과 수10km앞에 휴전선을 두고 있는 한국의 상황에서 항공기에 의한 저고도 기습공격은 우리에게 큰 위협이 되고 있으므로 이에 대한 방공 능력을 정량적으로 분석하여 전술 전략 및 무기체계 선정을 위한 자료를 제공하는데 MABS(Mixed AirBattle Simulation) 모델은 유용하게 사용될 수 있다. 그러나 MABS 모델은 대공포의 효과도 (격추확율)를 측정하기에는 부적합한 점이 있다. 즉 격추확율을 항공기의 속도, 크기, 거리 등에 관계없이 일정한 것으로 가정하여 처리하는 것이다. 그리고 항공기가 일정한 고도로 비행하는 것으로 가정하였으므로 공격전술상의 고도 변화를 처리할 수 없게 되어있다.
이에 본 논문에서는 대공포의 격추확율을 항공기의 속도, 크기, 대공포 발사지점으로 부터의 거리, 포탄의 속도등에 따라 그 값을 계산하여 대공포의 능력을 측정할 수 있도록 하였으며, 항공기의 고도 변화에 따른 최대 탐지 가능거리의 변화를 계산하여 조기경보에 의한 교전 가능 시간의 변화를 모의(Simulate)할 수 있도록 MABS 모델을 수정보완 하였다.
사례연구에서 보인 바와 같이 일반적으로 대공포에 의한 항공기의 격추지점은 발사지점에 가까운 곳에 많이 분포되어 있으며, 이는 MABS 모델에서 격추지점이 유효 사거리 내에서 고르게 분포되어 있는 것과 다르다. 그러나 수정모델에서는 대공포 격추확율모델을 적용함으로써 실제상황이 모의된다. 이에 따라서 공격항공기의 침투율 및 지상기지의 파괴율이 달라지는 것을 알수있다.
항공기의 고도를 변화시킨 경우 항공기가 상승하는데 따라 최대 탐지 가능거리가 길어지며 이에따라 교전기회가 많아지므로 전체 효과도가 증가하는 것을 알 수 있다.
