AIDT 온디바이스 국방 MUM-T 기갑차량 능동방호체계(APS) 밀리미터파 탐지 폭발성형관통자(EFP) 2ms 초고속 지향 서보 엔진

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace ZeliDesk.Defense.ActiveProtectionSystem
{
    /// <summary>
    /// APS 레이더 위협체 추적 텔레메트리 상태
    /// </summary>
    public readonly ref struct ThreatRadarTelemetryState
    {
        public readonly double ThreatDistanceMeters;     // 위협체와의 직선 거리 [m]
        public readonly double ClosingVelocityMps;       // 접근 속도 [m/s]
        public readonly double ThreatAzimuthDeg;         // 위협체 방위각 [deg]
        public readonly double ThreatElevationDeg;       // 위협체 고저각 [deg]
        public readonly double CurrentLauncherAzimuthDeg;// 현재 런처 방위각 [deg]
        public readonly double CurrentLauncherElevationDeg;// 현재 런처 고저각 [deg]

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public ThreatRadarTelemetryState(
            double dist, double vel, double az, double el, double lAz, double lEl)
        {
            ThreatDistanceMeters = dist;
            ClosingVelocityMps = vel;
            ThreatAzimuthDeg = az;
            ThreatElevationDeg = el;
            CurrentLauncherAzimuthDeg = lAz;
            CurrentLauncherElevationDeg = lEl;
        }
    }

    /// <summary>
    /// APS EFP 런처 서보 구동 명령
    /// </summary>
    public readonly ref struct ApsLauncherCommand
    {
        public readonly double AzimuthMotorTorqueNm;     // 방위각 토크모터 지령 [Nm]
        public readonly double ElevationMotorTorqueNm;   // 고저각 토크모터 지령 [Nm]
        public readonly double TimeToInterceptMs;        // 잔여 요격 도달 시간 [ms]
        public readonly bool FireTriggerSignal;          // EFP 기폭 신호 인가 여부
        public readonly bool InterceptFeasible;          // 요격 가능 영역 내 진입 여부

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public ApsLauncherCommand(double tauAz, double tauEl, double ttiMs, bool fire, bool feasible)
        {
            AzimuthMotorTorqueNm = tauAz;
            ElevationMotorTorqueNm = tauEl;
            TimeToInterceptMs = ttiMs;
            FireTriggerSignal = fire;
            InterceptFeasible = feasible;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 10,000Hz 주기 기갑차량 APS EFP 초고속 지향 서보 엔진
    /// </summary>
    public ref struct ApsEfpUltraFastServoEngine
    {
        private const double MaxMotorTorqueNm = 450.0;    // 최대 서보 토크 [Nm]
        private const double LauncherInertia = 0.085;     // 런처 회전 관성 [kg*m^2]
        private const double EfpVelocityMps = 2000.0;     // EFP 비행 속도 [m/s]

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public ApsLauncherCommand CalculateServoControl(
            in ThreatRadarTelemetryState state, double dtSeconds)
        {
            // 1. 충돌 시간(TTI) 계산
            double closingSpeed = Math.Max(50.0, state.ClosingVelocityMps);
            double ttiSeconds = state.ThreatDistanceMeters / closingSpeed;
            double ttiMs = ttiSeconds * 1000.0;

            // 2. 각도 오차 산출
            double errorAz = state.ThreatAzimuthDeg - state.CurrentLauncherAzimuthDeg;
            double errorEl = state.ThreatElevationDeg - state.CurrentLauncherElevationDeg;

            // 2ms 초고속 지향 토크 제어 (Bang-Bang 유사 최적 토크)
            double requiredTorqueAz = LauncherInertia * (errorAz * (Math.PI / 180.0)) / (0.002 * 0.002);
            double requiredTorqueEl = LauncherInertia * (errorEl * (Math.PI / 180.0)) / (0.002 * 0.002);

            requiredTorqueAz = Math.Clamp(requiredTorqueAz, -MaxMotorTorqueNm, MaxMotorTorqueNm);
            requiredTorqueEl = Math.Clamp(requiredTorqueEl, -MaxMotorTorqueNm, MaxMotorTorqueNm);

            // 요격 가능성 평가: 거리 10~30m 구간 & 각도 정렬 1.5도 이내
            bool angleAligned = (Math.Abs(errorAz) < 1.5) && (Math.Abs(errorEl) < 1.5);
            bool inDistanceZone = (state.ThreatDistanceMeters >= 8.0) && (state.ThreatDistanceMeters <= 35.0);
            bool feasible = angleAligned && inDistanceZone;

            // 기폭 트리거 조건: 요격 거리(약 12m) 도달 시 즉각 점화
            bool fireTrigger = feasible && (state.ThreatDistanceMeters <= 15.0);

            return new ApsLauncherCommand(
                requiredTorqueAz,
                requiredTorqueEl,
                ttiMs,
                fireTrigger,
                feasible
            );
        }
    }
}