대한민국 육군 전술지대지유도무기(KTSSM-II) 마하 4 종말 다이빙 지중 관통(Bunker Buster) 고주파 관성항법 및 1,000Hz 0-Alloc C# 착발신관 충격기폭 엔진

제1장: 포레탈(Forrestal) 콘크리트 지중 관통 감속도 역학 모델

탄두 질량 $m_p$, 직경 $d$, 노즈 형상 계수 $N^*$, 콘크리트 비압축 강도 $f_c'$, 밀도 $ ho_c$일 때 침투 속도 $v(t)$에 따른 저항력 $F_{ ext{pen}}$ 및 감속도 $a(t)$는 다음과 같습니다:

제2장: 슬래브 층수 계수(Layer Counting) 및 공동(Void) 감지 알고리즘

콘크리트 층 관통 시의 거대한 감속 피크와 층간 공기층(Void) 진입 시의 감속도 급락을 판별하는 알고리즘은 다음과 같습니다:

제3장: 1,000Hz 0-Alloc C# 지중관통 신관 제어 엔진 아키텍처

1ms 실시간 루프에서 고충격 가속도 신호를 고속 필터링하고 슬래브 층수 계수 및 기폭 신호를 무할당 결정하는 순수 C# 코어입니다:

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace ZeliDesk.Defense.Ktssm2Fuze
{
    /// <summary>
    /// 충격 신관 고충격 가속도계 텔레메트리 (0-Alloc stack-only)
    /// </summary>
    public readonly struct FuzeImpactTelemetry
    {
        public readonly float DecelerationG;   // 감속도 크기 (단위: G)
        public readonly float CurrentSpeedMps; // 추정 잔여 침투 속도 (m/s)
        public readonly float PenetrationDepthM;// 누적 관통 깊이 (m)
        public readonly float TimestampSec;    // 고주파 타임스탬프

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public FuzeImpactTelemetry(float g, float speed, float depth, float time)
        {
            DecelerationG = g;
            CurrentSpeedMps = speed;
            PenetrationDepthM = depth;
            TimestampSec = time;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 신관 기폭 결정 출력 구조체
    /// </summary>
    public readonly struct FuzeDetonateOutput
    {
        public readonly int DetectedLayers;     // 계수된 관통 슬래브 층수
        public readonly bool IsVoidDetected;    // 공동(Void) 진입 감지 여부
        public readonly bool FireDetonator;     // 최종 기폭 펄스 출력 (전기식 뇌관 점화)
        public readonly float DelayTimerMs;     // 지연 타이머 경과 시간

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public FuzeDetonateOutput(int layers, bool isVoid, bool fire, float delayMs)
        {
            DetectedLayers = layers;
            IsVoidDetected = isVoid;
            FireDetonator = fire;
            DelayTimerMs = delayMs;
        }
    }

    /// <summary>
    /// KTSSM-II 1,000Hz 0-Alloc 스마트 지중관통 신관 제어 코어
    /// </summary>
    public ref struct Ktssm2PenetrationFuzeEngine
    {
        public const float HardImpactThresholdG = 2500.0f; // 슬래브 충돌 한계 2,500G
        public const float VoidThresholdG = 350.0f;        // 공동 판정 한계 350G
        public const float PostVoidDelayMs = 1.20f;        // 공동 진입 후 지연 기폭 시간 1.2ms
        public const int TargetSlabCount = 2;              // 목표 격파 층수 (2개 층 관통 후 기폭)

        /// <summary>
        /// 1,000Hz 결정론적 층수 계수 및 최적 공동 내부 기폭 판단
        /// </summary>
        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public static FuzeDetonateOutput EvaluateFuze(
            in FuzeImpactTelemetry tel,
            ref int currentLayerCount,
            ref bool inSlabFlag,
            ref float voidTimerMs)
        {
            float g = MathF.Abs(tel.DecelerationG);

            // 1. 슬래브 충돌 진입 검출 (2,500G 이상 감속도 피크)
            if (!inSlabFlag && g >= HardImpactThresholdG)
            {
                inSlabFlag = true;
                currentLayerCount++;
            }

            // 2. 슬래브 관통 후 공동(Void) 진입 검출 (350G 이하 급락)
            bool isVoid = false;
            if (inSlabFlag && g <= VoidThresholdG)
            {
                inSlabFlag = false;
                isVoid = true;
            }

            bool fire = false;

            // 3. 목표 슬래브 층수 도달 후 공동 내부 지연 타이머 가동
            if (currentLayerCount >= TargetSlabCount)
            {
                if (isVoid || voidTimerMs > 0.0f)
                {
                    voidTimerMs += 1.0f; // 1ms 틱 전진

                    // 최적 지연 시간 도달 시 즉각 기폭
                    if (voidTimerMs >= PostVoidDelayMs)
                    {
                        fire = true;
                    }
                }
            }

            // 4. 안전 한계 심도(15m 이상) 초과 시 무조건 기폭 (불발 방지)
            if (tel.PenetrationDepthM >= 15.0f)
            {
                fire = true;
            }

            return new FuzeDetonateOutput(
                currentLayerCount,
                isVoid,
                fire,
                voidTimerMs
            );
        }
    }
}

제4장: 2022 개정 교육과정 연계 교과 융합 지도안 (교사용 가이드)