혼합정수계획법을 이용한 항공기 최적할당에 관한 연구 = The Optimal Allocation of Aircrafts to Targets by Using Mixed Integer Programming
저자
발행사항
서울 : 서울시립대학교 대학원, 2007
학위논문사항
학위논문(석사)-- 서울시립대학교 대학원 : 경영학과 생산관리 2007. 2
발행연도
2007
작성언어
한국어
주제어
KDC
325
DDC
658
발행국(도시)
서울
형태사항
ⅳ, 53 p. ; 26cm
일반주기명
지도교수:양재환
소장기관
최근 전쟁에서는 항공무기체계의 성능 향상으로 항공기가 한 번의 쏘티에서 여러 표적을 공격하는 것이 가능해졌다. 따라서 한 번의 쏘티에 하나의 표적만을 할당하는 기존의 항공기 할당모형은 항공 전력을 효율적으로 사용하지 못하는 제한이 있다. 또한 작전을 수행할 때, 표적을 공격하는 항공기들은 엄호기, 대공제압기 등과 같이 다른 지원 임무를 수행하는 항공기와 함께 공격편대군을 이루어 수행하게 된다. 그러므로 항공기 할당모형을 구축할 때 지원기들의 역할과 효과를 고려한다면 보다 현실적인 결과를 얻을 수 있을 것이다.
본 연구에서는 현대전에서 적합하게 활용될 수 있는 한 번의 쏘티에 여러 표적을 할당하는 항공기 할당모형을 구축하였다. 또한 현실적인 결과를 얻기 위해서 공격기, 엄호기, 대공제압기로 구성된 공격편대군 개념을 모형에 적용하였다.
항공기의 대수는 정수이고, 공격편대군의 형태를 결정하기 위해서는 이진변수가 필요하다. 그러므로 모형에 대한 해법으로 정수변수와 이진변수를 함께 사용해서 최적해를 도출하는 혼합정수계획법을 사용하였다. 그 결과 한 번의 쏘티에 하나의 표적만을 할당하거나 공격기만을 사용하는 기존의 모형들보다 효율적인 항공기 할당모형을 구축하게 되었다. 마지막으로, 기존 연구에서 제시된 모형들과 본 연구 모형의 실험 결과를 비교하여 제시하였으며, 변화가 예상되는 변수에 대해서는 민감도 분석을 실시하였다.
In recent warfare, the performance improvement of air weapon systems enables an aircraft to strike multiple targets on a single sortie. Hence, existing allocation models that allocate multiple sorties to a single target may not be efficient in terms of utilizing the air weapon capability. Further, in real warfare, aircrafts attacking targets may carry out an operation as a strike package that is composed of bombers, escort aircrafts, SEAD(suppression of enemy air defenses) aircrafts and etc. So, if we consider supporting aircrafts in the aircraft allocation model, we can obtain more realistic results.
In this paper, we present an aircraft allocation model that allocates multiple targets to a single sortie and that is more suitable for modern warfare. In addition, we use the concept of a strike package that is composed of attackers, escort aircrafts and SEAD aircrafts for more realistic results.
The number of aircrafts is an integer number and some binary variables have to be used to determine formations of strike packages. Hence, a mixed integer programming(MIP) is used. The new model is better than existing models because it allocates aircrafts to targets more efficiently. Finally, we perform a computational experiment to compare the result of the new model with that of existing models, and perform sensitivity analysis by varying some important parameters.
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