대한민국 육군 K9 자주포 포구초속측정레이더(MVRS) 도플러 보정 및 1,000Hz 0-Alloc C# 탄도 수정 사격통제 엔진

3. 1,000Hz 0-Alloc C# K9 포구초속 측정 및 탄도 수정 사격통제 엔진

도플러 신호 피크 주파수를 해석하여 실측 초속을 산출하고, 차탄 고각/장약 보정치를 0-Alloc으로 즉각 갱신하는 C# 코드입니다.

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

public ref struct K9MuzzleVelocityFcsEngine
{
    private readonly float _radarFrequencyHz;
    private readonly float _speedOfLightMps;
    private readonly float _tempSensitivityMpsPerDegC;
    private readonly float _wearSensitivityMpsPerEfc;

    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public K9MuzzleVelocityFcsEngine(
        float radarFreqHz = 10525000000.0f,
        float tempSens = 0.85f,
        float wearSens = 0.045f)
    {
        _radarFrequencyHz = radarFreqHz;
        _speedOfLightMps = 299792458.0f;
        _tempSensitivityMpsPerDegC = tempSens;
        _wearSensitivityMpsPerEfc = wearSens;
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public void ComputeFiringCorrection(
        float dopplerFrequencyHz,
        float radarAspectAngleDeg,
        float propellantTempDegC,
        int barrelEfcRoundCount,
        float currentElevationDeg,
        float targetDistanceM,
        out float measuredMuzzleVelocityMps,
        out float correctedElevationDeg,
        out float rangeDeficitM)
    {
        // 1. 도플러 주파수로부터 실측 포구 초속 역산
        float aspectRad = radarAspectAngleDeg * (MathF.PI / 180.0f);
        float cosAspect = MathF.Max(MathF.Cos(aspectRad), 0.8f);
        measuredMuzzleVelocityMps = (_speedOfLightMps * dopplerFrequencyHz) / (2.0f * _radarFrequencyHz * cosAspect);

        // 2. 공칭 표준 포구 초속 계산 (온도 및 포열 마모 반영)
        float nominalVelocity = 935.0f + 
            (_tempSensitivityMpsPerDegC * (propellantTempDegC - 21.0f)) - 
            (_wearSensitivityMpsPerEfc * MathF.Pow(barrelEfcRoundCount, 0.75f));

        // 3. 초속 오차에 따른 탄착 거리 결손치 산출 (민감도: 1m/s당 45m 사거리 변화 가정)
        float deltaV0 = measuredMuzzleVelocityMps - nominalVelocity;
        rangeDeficitM = deltaV0 * 42.5f;

        // 4. 차탄 탄도 수정 고각 산출 (사거리 보정용 고각 미세 조정, 0.01도 단위)
        float elevationSensitivityDegPerM = 0.00085f;
        correctedElevationDeg = currentElevationDeg - (rangeDeficitM * elevationSensitivityDegPerM);
        correctedElevationDeg = Math.Clamp(correctedElevationDeg, 0.0f, 70.0f);
    }
}