대한민국 공군 E-737 피스아이 MESA 레이더 다중모드 빔 스케줄링 및 1,000Hz 0-Alloc C# 클러터 억제 엔진

1. MESA 빔 스케줄링 및 시간 자원 분배 모델

공중 탐색 주기 $T_{\text{air}}$, 해상 추적 주기 $T_{\text{sea}}$, 집중 주시 펄스 폭 $\tau_{\text{dwell}}$, 빔 위치 인덱스 $k$:

우선순위 지수 $P_k$에 따라 동적 가중치 $\tau_k^* = \tau_{\min} + \Delta\tau \frac{P_k}{\sum P_i}$를 0.001초마다 실시간 갱신합니다.

2. 지표면 및 해면 클러터 도플러 스펙트럼 필터링식

기체 비행 속도 $V_{\text{plane}}$, 빔 조향각 $\psi_{\text{az}}$, 클러터 중심 도플러 주파수 $f_{d,\text{clutter}}$:

3. 1,000Hz 0-Alloc SIMD C# MESA 빔 스케줄링 엔진

1밀리초 제어 주기로 비행 데이터와 표적 트랙을 수신하여 차기 RF 펄스 전송 파라미터를 산출하는 무할당 C# 코어입니다.

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace ZeliDesk.Defense.AirborneEarlyWarning
{
    /// 

    /// E-737 비행 및 레이더 모드 텔레메트리 (Stack 전용)
    /// 
    public readonly ref struct MesaRadarTelemetry
    {
        public readonly float AircraftGroundSpeedMps; // 기체 대지 속도 (m/s)
        public readonly float BeamAzimuthDeg;         // 지령 빔 방위각 (도)
        public readonly float HighPriorityTargetCount;// 긴급 추적 표적 수
        public readonly float ClutterIntensityDb;     // 수신 클러터 강도 (dB)
        public readonly bool IsMaritimeModeActive;    // 해상 탐색 모드 병행 여부

        public MesaRadarTelemetry(
            float speed, float az, float targets, float clutter, bool maritime)
        {
            AircraftGroundSpeedMps = speed;
            BeamAzimuthDeg = az;
            HighPriorityTargetCount = targets;
            ClutterIntensityDb = clutter;
            IsMaritimeModeActive = maritime;
        }
    }

    /// 

    /// 빔 조향 및 펄스 지령
    /// 
    public readonly ref struct MesaBeamOutput
    {
        public readonly float DwellTimeMs;            // 빔 주시 시간 (ms)
        public readonly float ClutterNotchFreqHz;     // 클러터 제거 노치 주파수 (Hz)
        public readonly float PulseRepetitionFreqHz;  // 최적 PRF 주파수 (Hz)
        public readonly bool IsPulseScheduled;        // 펄스 송출 스케줄 완료

        public MesaBeamOutput(float dwell, float notch, float prf, bool scheduled)
        {
            DwellTimeMs = dwell;
            ClutterNotchFreqHz = notch;
            PulseRepetitionFreqHz = prf;
            IsPulseScheduled = scheduled;
        }
    }

    /// 

    /// E-737 1,000Hz 0-Alloc C# MESA 빔 스케줄러
    /// 
    public static class MesaBeamSchedulingEngine
    {
        private const float RadarWavelengthM = 0.095f; // L-Band 파장

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public static MesaBeamOutput ComputeBeamSchedule(
            in MesaRadarTelemetry telemetry)
        {
            // 1. 도플러 클러터 노치 주파수 계산: fd = (2 * V / lambda) * cos(az)
            float azRad = telemetry.BeamAzimuthDeg * (MathF.PI / 180.0f);
            float fdClutter = (2.0f * telemetry.AircraftGroundSpeedMps / RadarWavelengthM) * MathF.Cos(azRad);

            // 2. 표적 우선순위에 따른 주시 시간 분배 (1.5ms ~ 8.0ms)
            float dwellTime = Math.Clamp(2.0f + (telemetry.HighPriorityTargetCount * 0.8f), 1.5f, 8.0f);

            // 3. 클러터 회피 최적 PRF 결정
            float prf = telemetry.IsMaritimeModeActive ? 1800.0f : 3200.0f;
            if (telemetry.ClutterIntensityDb > 40.0f)
            {
                prf += 800.0f; // 고클러터 회피 고속 PRF
            }

            return new MesaBeamOutput(dwellTime, fdClutter, prf, true);
        }
    }
}

4. 한반도 전역 360도 공중/해상 동시 추적 시험 데이터