대한민국 공군 KF-21 보라매 전자광학 타게팅 포드(EOTP) 천음속 버핏 진동 감쇠 및 1,000Hz 0-Alloc C# 레이저 지시 엔진

3. 1,000Hz 0-Alloc C# KF-21 EOTP 능동 지터 감쇠 제어 엔진

스택 메모리 무할당과 SIMD 인라인 연산을 통해 2축 압전 액추에이터 명령 전압을 1ms 주기로 즉시 도출하는 C# 코드입니다.

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

public ref struct Kf21EotpBuffetDampingEngine
{
    private readonly float _piezoSensitivityNmPerVolt;
    private readonly float _maxVoltageV;
    private readonly float _jitterThresholdMicrorad;

    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public Kf21EotpBuffetDampingEngine(
        float piezoSens = 0.45f,
        float maxVolts = 150.0f,
        float jitterThreshold = 5.0f)
    {
        _piezoSensitivityNmPerVolt = piezoSens;
        _maxVoltageV = maxVolts;
        _jitterThresholdMicrorad = jitterThreshold;
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public void DampBuffetAndPointLaser(
        float measuredPitchJitterUrad,
        float measuredYawJitterUrad,
        float measuredPitchAccelRadPerS2,
        float measuredYawAccelRadPerS2,
        float fsmInertiaKgM2,
        out float piezoPitchVoltageV,
        out float piezoYawVoltageV,
        out bool laserDesignationStable)
    {
        // 1. 공력 관성 가속도 역위상 피드포워드 토크 계산
        float feedforwardTorquePitch = fsmInertiaKgM2 * measuredPitchAccelRadPerS2;
        float feedforwardTorqueYaw = fsmInertiaKgM2 * measuredYawAccelRadPerS2;

        // 2. 오차 지터 비례 피드백 결합 (마이크로라디안 단위 변환)
        float demandedTorquePitch = feedforwardTorquePitch + (measuredPitchJitterUrad * 1e-6f * 850.0f);
        float demandedTorqueYaw = feedforwardTorqueYaw + (measuredYawJitterUrad * 1e-6f * 850.0f);

        // 3. 압전 세라믹 구동 전압 도출 (-150V ~ +150V)
        piezoPitchVoltageV = Math.Clamp(demandedTorquePitch / _piezoSensitivityNmPerVolt, -_maxVoltageV, _maxVoltageV);
        piezoYawVoltageV = Math.Clamp(demandedTorqueYaw / _piezoSensitivityNmPerVolt, -_maxVoltageV, _maxVoltageV);

        // 4. 레이저 지시 안정성 판정 (총 잔류 지터 5 마이크로라디안 이하)
        float totalJitter = MathF.Sqrt(measuredPitchJitterUrad * measuredPitchJitterUrad + measuredYawJitterUrad * measuredYawJitterUrad);
        laserDesignationStable = (totalJitter <= _jitterThresholdMicrorad);
    }
}