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표제지
목차
요약 11
1. 서론 11
2. 전투효과에 기초한 지상전투로봇 디자인 및 설계 방법 12
3. 지상전투로봇 전투효과측정을 위한 척도 설정 32
4. 설정된 지상전투로봇 척도를 측정하기 위한 실험 및 분석방안 38
5. 연구결과 종합 및 타 지상전투로봇 확대 적용 방안 52
6. 결론 54
Ⅰ. 서론 55
1. 연구 배경 및 필요성 55
2. 연구 목적 및 범위 56
3. 연구 분석의 틀 57
4. 연구 추진경과 59
Ⅱ. 전투효과에 기초한 지상전투로봇 디자인 및 설계방법 61
1. 유ㆍ무인 복합개념 및 디자인적 사고에 의한 지상전투로봇의 디자인 개념 제시 61
가. 유ㆍ무인 복합개념 61
나. 지상전투로봇 디자인 개념 62
2. 임무와 로봇 분석 → 작업(전투)기반 로봇 디자인 → 정적/동적 로봇 메카트로닉스 설계 68
가. 임무와 로봇분석 69
나. 작업(전투)기반 로봇 디자인 70
다. 정적/동적 메카트로닉스 설계 73
라. "폭발물 탐지/제거 로봇" 예시 77
3. 전투효과에 기초한 지상전투로봇 설계를 위한 방법론 94
가. 방법론 94
나. 로봇생태계를 고려한 폭발물 탐지/제거 로봇 설계방향 112
다. 폭발물 탐지/제거로봇 전투공병소대 설계 115
Ⅲ. 지상전투로봇 전투효과 측정을 위한 척도 설정 139
1. 지상전투로봇의 전투효과 측정 139
가. 전투효과 개요 139
나. 실험항목 및 실험척도 140
다. 전투효과 척도 개발 145
2. 폭발물탐지/제거로봇의 전투효과 측정을 위한 척도 설정 149
가. 실험과제/항목 149
나. 실험/척도 구상 152
다. 척도 및 측도 선정 153
Ⅳ. 설정된 지상전투로봇 척도를 측정하기 위한 실험 및 분석 방안 158
1. 실험 및 분석 방안 158
가. 전투실험 158
나. 실험계획법 162
2. 폭발물 탐지/제거 로봇 실험 및 분석 적용 177
가. M&S(AWAM)를 활용한 전투효과 측정 177
나. 실기동을 이용한 전투실험 방안 207
다. 연구분석 수단 221
Ⅴ. 연구결과 종합 및 타 지상전투로봇 확대 적용방안 224
1. 연구결과 종합 224
2. 타 지상전투로봇에 확대 적용 방안 226
3. 효과적인 지상전투로봇 전투효과측정을 위한 발전적 제언 231
가. M&S 체계분석의 신뢰성 향상 231
나. 전투효과분석을 위한 공학급모델 및 교전급모델 연동 233
다. OneSAF을 활용한 지상무인로봇 효과분석 234
라. 미래 작전환경과 기술추세에 부합된 분석모델 개발 236
Ⅵ. 결론 238
참고문헌 244
〈표 1-1〉 문헌 조사 58
〈표 1-2〉 사례 연구 58
〈표 2-1〉 자율성 수준 66
〈표 2-2〉 전투원 및 로봇 임무 79
〈표 2-3〉 운용개념에 따른 전투원과 폭발물 탐지/제거 로봇의 임무/역할 83
〈표 2-4〉 지능형로봇의 분류 97
〈표 2-5〉 서보 및 비서보제어의 차이점 104
〈표 2-6〉 전원공급기 비교 106
〈표 2-7〉 로봇시스템 구속조건(탐지장비) 125
〈표 2-8〉 로봇시스템 구속조건(조작 팔) 127
〈표 2-9〉 로봇시스템 구속족건(그리퍼) 128
〈표 2-10〉 로봇시스템 구속조건(표적식별거리) 128
〈표 2-11〉 로봇시스템 구속조건(EO/IR 탐지거리) 129
〈표 3-1〉 실험항목 설정을 위한 전투원과 폭발물탐지/제거로봇의 임무/역할 151
〈표 3-2〉 폭발물 탐지/제거 로봇의 전투효과 척도 설정 157
〈표 4-1〉 유사 무기체계 제원 158
〈표 4-2〉 전투실험 활용 주요 지상군 분석모델 161
〈표 4-3〉 지상무기효과분석모델 모의능력 162
〈표 4-4〉 실험계획법 선택 177
〈표 4-5〉 폭발물 탐지제거로봇의 기동거리 192
〈표 4-6〉 작전명령 192
〈표 4-7〉 국면별 주요 예상사태 193
〈표 4-8〉 로봇 시나리오 및 상황조치 - 부대이동 193
〈표 4-9〉 로봇 시나리오 및 상황조치 - 적 장애물 정찰, 탐지 및 제거 194
〈표 4-10〉 로봇 시나리오 및 상황조치 - 통로개척 및 공격목표 확보 195
〈표 4-11〉 지뢰지대 통로개척장비(MICLIC) 제원 198
〈표 4-12〉 휴대용 지뢰지대 개척장비(POMINS-Ⅱ) 제원 199
〈표 4-13〉 전투공병소대 운용의 전투실험 결과 202
〈표 4-14〉 전투실험 결과(손실률교환비) 통계치 202
〈표 4-15〉 실기동 실험부대 편성방안 209
〈표 4-16〉 폭발물 탐지/제거 로봇 실기동 실험 통제단 편성방안 210
〈표 4-17〉 폭발물 탐지/제거 로봇 실기동 실험 일정계획 210
〈표 4-18〉 폭발물 탐지/제거 로봇 실기동 실험 시나리오 211
〈표 4-19〉 폭발물 탐지/제거 로봇 실기동 실험 장소 선정시 고려사항 213
〈표 4-20〉 실기동 전투효과 척도 214
〈표 4-21〉 실기동 실험 관찰기록 작성 양식 215
〈표 4-22〉 합동(전투)실험과 타 업무와의 비교 219
〈표 5-1〉 지상전투로봇의 임무 수행내용 227
〈표 5-2〉 경계용 로봇 전투효과측정요소 228
〈표 5-3〉 전투용 무인 경(중)전투차량 전투효과 측정요소 229
〈표 5-4〉 전투지원용 화생방정찰차량 전투효과 측정요소 230
〈그림 1-1〉 연구 범위 57
〈그림 1-2〉 연구방법 적용 개념도 59
〈그림 2-1〉 작업(전투)기반 디자인 및 메카트로닉스 설계 68
〈그림 2-2〉 작업(전투)기반 로봇 디자인 70
〈그림 2-3〉 4족 보행로봇 설계간 ADAMS와 Matlab의 공동 시뮬레이션 72
〈그림 2-4〉 메카트로닉스 개념 73
〈그림 2-5〉 메카트로닉스 구성요소 74
〈그림 2-6〉 로봇의 메카트로닉스 설계 프로세스 75
〈그림 2-7〉 정기구학과 역기구학 76
〈그림 2-8〉 공격 및 방어 작전간 폭발물탐지/제거 로봇 운용개념 80
〈그림 2-9〉 평시 및 국지도발 대비작전시 폭발물탐지/제거 로봇 운용개념 81
〈그림 2-10〉 군사선진국의 대표적 폭발물 탐지/제거 로봇 86
〈그림 2-11〉 폭발물 탐지/제거로봇의 구성 88
〈그림 2-12〉 매니퓰레이터 설계 89
〈그림 2-13〉 3개의 조인트가 포함된 매니퓰레이터(예) 90
〈그림 2-14〉 2개 집게(좌), 유니버설(4개) 그리퍼(우) 91
〈그림 2-15〉 Telemax 로봇과 상부부착 회전도구 91
〈그림 2-16〉 PackBot 폭발물탐지로봇 원격통제 92
〈그림 2-17〉 정기구학과 역기구학 93
〈그림 2-18〉 로봇생태계 95
〈그림 2-19〉 지능형로봇의 핵심기술 98
〈그림 2-20〉 로봇의 내ㆍ외부 구성요소 100
〈그림 2-21〉 로봇의 핵심구성요소 101
〈그림 2-22〉 기구부 구성요소 101
〈그림 2-23〉 다양한 종류의 말단장치 102
〈그림 2-24〉 다양한 종류의 구동기 103
〈그림 2-25〉 비서보 제어의 예 104
〈그림 2-26〉 서보 제어의 예 104
〈그림 2-27〉 인간-로봇 인터페이스(HRI) 구성 107
〈그림 2-28〉 로봇 시스템 108
〈그림 2-29〉 인간-로봇시스템 110
〈그림 2-30〉 인간-로봇사회 112
〈그림 2-31〉 국방로봇화 프로세스 113
〈그림 2-32〉 작업(Task) 기반 로봇화 프로세스 115
〈그림 2-33〉 작업(Task) 기반 로봇설계 118
〈그림 2-34〉 솔루션(Solution) 기반 로봇화 프로세스 120
〈그림 2-35〉 로봇 구속조건(이동성) 122
〈그림 2-36〉 폭발물탐지/제거로봇 유사체계 123
〈그림 2-37〉 폭발물탐지/제거로봇 단위(unit) 131
〈그림 2-38〉 로봇편성 공병분대 132
〈그림 2-39〉 로봇편성 전투공병소대(2, 1) 133
〈그림 2-40〉 통합임무 설계시 가능한 대안 134
〈그림 2-41〉 공병전투중대 임무고려시 가능한 대안 135
〈그림 2-42〉 공병대대 EHCT 임무고려시 가능한 대안 136
〈그림 2-43〉 전투효과에 기반 한 로봇편성 전투공병소대 설계 138
〈그림 3-1〉 전투효과척도의 계층구조 142
〈그림 3-2〉 체계공학적 효과척도의 핵심프로세스 145
〈그림 3-3〉 전투효과척도의 정의 프로세스 146
〈그림 3-4〉 실험척도 설정 과정 147
〈그림 3-5〉 모델링 시스템 수행도 148
〈그림 4-1〉 전투실험 프로세스 159
〈그림 4-2〉 실험오차 최소화 전략 166
〈그림 4-3〉 실험계획법 적용 절차 169
〈그림 4-4〉 실험계획법 적용 175
〈그림 4-5〉 실험인자와 수준 178
〈그림 4-6〉 시나리오 작성 절차 180
〈그림 4-7〉 기본형 시나리오 182
〈그림 4-8〉 파생형 시나리오 183
〈그림 4-9〉 민감도 분석형 시나리오 184
〈그림 4-10〉 혼합형 시나리오 185
〈그림 4-11〉 미래 무기체계/교리 적용 지침 189
〈그림 4-12〉 부대이동 상황도 194
〈그림 4-13〉 적 장애물 정찰, 탐지 및 제거 상황도 195
〈그림 4-14〉 통로개척 및 공격목표 확보 상황도 196
〈그림 4-15〉 지뢰개척장비 200
〈그림 4-16〉 전투공병소대 편성의 전투실험 결과 201
〈그림 4-17〉 주효과도 분석 203
〈그림 4-18〉 교호효과도 분석 204
〈그림 4-19〉 전투공병소대 운용의 손실교환비 206
〈그림 4-20〉 실기동 실험진행 절차 208
〈그림 4-21〉 실기동 예비실험 주요 활동 216
〈그림 4-22〉 합동(전투)실험과 타 업무의 시차별 진행 순서 219
〈그림 4-23〉 통합실험팀 구성 방안 220
〈그림 4-24〉 이스라엘의 UAV 개발 및 실전 운용사례 로드맵 222
〈그림 5-1〉 OneSAF 전투모의 개념 236
〈그림 5-2〉 미래전쟁수행 개념의 변화 237
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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