On the Use of SysML Models in the Conceptual Design of Unmanned Aerial Vehicles

최근의 전장 상황이 디지털 네트워크 중심의 전장체계를 기반으로 진화하면서, 개발해야 할 국방 전술무기체계가 첨단화, 복잡화, 다기능화 및 고도의 정밀화 등의 특성으로 가속화 되고 있다. 따라서 오늘날 국방 연구개발에서의 복잡도, 비용, 개발기간 및 위험 등을 효율적으로 관리하면서 성공적인 과제수행을 위해서는 시스템공학적인 설계 방법론의 적용이 필수불가결하게 되었다. 본 논문에서는 국방무기체계를 개발하기 위한 전체 수명주기 중 개념설계(conceptual design) 단계의 설계 활동에서 시스템공학 기법을 기반으로 하되 그래픽모델을 활용함으로써 여러 가지 장점을 추구하는 방안에 관해서 기술하고 있다. 특히 설계 대상시스템으로서 무인항공기 체계개발을 선택하였고, 모델링언어로서 표준 언어인 SysML을 적용함으로써 활용성을 증대시키고, 생성 된 모델들이 개념연구단계의 설계 활동에서 활용될 수 있는 방안에 관하여 논의하고 있다. 본 연구의 결과를 기반으로 향 후 추가 연구를 수행하면, 대형복합 국방무기시스템개발에서 전면적인 모델기반 시스템공학 방법론을 적용하기 위한 발전과정에 도움이 될 것으로 기대된다. Today's war fields can be characterized by net-centric wars where a variety of independent weapon systems are operated in connection with each other via networks. As such, weapon systems become dramatically advanced in terms of complexity, functionality, precision and so on. It is then obvious that the defense R&D of those requires systematic and efficient development tools enabling the effective management of the complexity, budget/cost, development time, and risk all together. One viable approach is known to be the development methods based on systems engineering, which is already proved to successful in U.S. In this paper, a systems engineering approach is studied to be used in the conceptual design of advanced weapon systems. The approach is utilizing some graphical models in the design phase. As a target system, an unmanned aerial vehicle system is considered and the standard SysML is also used as a modeling language to create models. The generated models have several known merits such as ease of understanding and communication. The interrelationships between the models and the design artifacts are identified, which should be useful in the generation of some design documents that are required in the defense R&D. The result reported here could be utilized in the further study that can eventually lead to a full-scale model-based systems engineering method.