An Analysis for Measure of Effectiveness of an Unmanned Aerial Vehicle Using Simulation

Abstract

최근 무인정찰기는 다양한 분야에서 그 활용영역과 필요성이 지속적으로 확대되고 있다. 우리 군에서도 다양한 작전개념을 가지고 제대별 무인정찰기를 개발하고 있으며 이를 획득함에 있어 주관적이고 정성적일 수 밖에 없었던 기존의 효과측정 방법론을 개선하기 위하여, M&S 기법을 활용하여 객관적이고 정량적으로 무기체계의 운용효과를 측정하는 방법론을 개발하고자 하고 있다. 이에 본 연구는 시뮬레이션을 활용하여 육군의 무인정찰기의 운용효과를 측정하는 방법론을 개발하고자 한다. 우선 운용효과 측정을 위한 요인을 선정하기 위하여 문헌조사, 전문가 인터뷰, 설문조사 / 요인분석의 방법을 통하여 무인정찰기의 운용효과에 영향을 줄 수 있는 요인들을 선정하였다. 선정된 지표 중, 연구 목적에 부합한 기체성능, 감지기성능과 관련된 요인들을 활용하여 실험을 설계하였으며, 이를 통해 설계된 시나리오를 적용하여 시뮬레이션을 통해 무인정찰기 성능에 따른 운용효과를 도출하였다. 도출된 데이터는 다중회귀분석과 구조방정식모형과 같은 통계적 기법을 활용하여 분석함으로써 무인정찰기 운용효과도 향상을 위해 유의미한 결과를 도출할 수 있었다. 분석 결과 무인정찰기 운용효과에 영향을 미치는 요소는 감지기성능이 기체성능보다 높았으며 그 중 감지기의 해상도가 가장 큰 영향을 미치는 요인으로 도출되었다. 그 외 고도와 속도 등이 운용효과에 영향을 주었으며 이러한 결과를 바탕으로 개선된 시나리오를 통해 시뮬레이션을 재수행한 결과 무인정찰기의 운용효과는 28.9% 개선되었다.

As an UAV (Unmanned Aerial Vehicle) costs less for producing and operating than a manned aircraft, and it is widely used and efficient, it has been developing by many countries. Its tactical worthiness is highly evaluated in the field of military ISR (Intelligence, Surveillance & Reconnaissance) operations. For applying the M&S to the acquisition, the previous methodologies to measure the effectiveness of the weapon system like an UAV showed limitations of containing subjective and qualitative factors. So, new methodology using simulation for measuring performances of weapon system inputted combat circumstances and operational concept is needed.This study is to develop a new methodology for measuring and analyzing the effectiveness of an UAV. In order to decide the factors for evaluating effectiveness, literature reviews, experts’ interviews, surveys and factor analysis were conducted. With the selected factors, an experiment design for simulation was organized. With the developed simulation, MOEs (Measures of Effectiveness) were drawn depending upon effectiveness on an UAV. In addition, meaningful results for better effectiveness of UAV were gotten by analyzing through multiple linear regression and Structural equation modeling. As applied the result of the analysis to the improved scenario, around 29% increase of operating effectiveness was shown in the simulation.