AIDT 온디바이스 국방 MUM-T 극초음속 대함 탄도미사일(ASBM) 기동 재진입(MaRV) 종말 유도 서보 엔진

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace ZeliDesk.Defense.AsbmGuidance
{
    /// <summary>
    /// ASBM MaRV 종말 유도 텔레메트리 상태
    /// </summary>
    public readonly ref struct AsbmReentryTelemetryState
    {
        public readonly double MachNumber;              // 재진입 마하수 [-]
        public readonly double AltitudeKm;              // 비행 고도 [km]
        public readonly double TargetLosRateDegPerSec;  // 표적 시선 각속도 dot(lambda) [deg/s]
        public readonly double TargetDistanceKm;        // 표적과의 직선 거리 [km]
        public readonly double PlasmaAttenuationDb;     // 시커 창 플라즈마 감쇄율 [dB]
        public readonly double DynamicPressureKpa;      // 동압 [kPa]

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public AsbmReentryTelemetryState(
            double mach, double alt, double losRate, double dist, double atten, double q)
        {
            MachNumber = mach;
            AltitudeKm = alt;
            TargetLosRateDegPerSec = losRate;
            TargetDistanceKm = dist;
            PlasmaAttenuationDb = atten;
            DynamicPressureKpa = q;
        }
    }

    /// <summary>
    /// MaRV 조종 플랩 및 자기장 제어 명령
    /// </summary>
    public readonly ref struct AsbmGuidanceCommand
    {
        public readonly double FlapDeflectionDegrees;   // 공력 조종 플랩 편향각 [deg]
        public readonly double MagneticWindowTesla;     // 플라즈마 관통 솔레노이드 자장 [T]
        public readonly double CommandedManeuverG;      // 요구 횡가속도 [G]
        public readonly bool TerminalHomingLocked;      // 종말 요격 레이더 록온 성공 여부

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public AsbmGuidanceCommand(double flap, double bField, double gCmd, double locked)
        {
            FlapDeflectionDegrees = flap;
            MagneticWindowTesla = bField;
            CommandedManeuverG = gCmd;
            TerminalHomingLocked = locked > 0.5;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 10,000Hz 주기 ASBM 극초음속 MaRV 종말 유도 서보 엔진
    /// </summary>
    public ref struct AsbmTerminalGuidanceServoEngine
    {
        private const double NavGain = 4.2;
        private double _prevLosRate;

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public AsbmGuidanceCommand CalculateGuidance(
            in AsbmReentryTelemetryState state, double dtSeconds)
        {
            // 1. 비례항법 유도 가속도 산출 (a = N * V * dot_lambda)
            double vMps = state.MachNumber * 310.0; // 고고도 음속 근사
            double losRateRad = state.TargetLosRateDegPerSec * (Math.PI / 180.0);
            double cmdAccelMps2 = NavGain * vMps * losRateRad;
            double cmdG = cmdAccelMps2 / 9.80665;
            cmdG = Math.Clamp(cmdG, -35.0, 35.0);

            // 2. 동압에 따른 공력 플랩 각도 역산
            double qEffective = Math.Max(10.0, state.DynamicPressureKpa);
            double flapAngle = (cmdG * 9.80665 * 1500.0) / (qEffective * 1000.0 * 0.45 * 0.12);
            flapAngle = Math.Clamp(flapAngle, -20.0, 20.0);

            // 3. 플라즈마 블랙아웃 관통 자기장 윈도우 인가 (35GHz 레이더 주파수 대응)
            // B_app = 2*pi * f * m_e / e ~= 1.25 Tesla for 35GHz
            double requiredTesla = 0.0;
            if (state.AltitudeKm < 40.0 && state.MachNumber > 6.0)
            {
                requiredTesla = 1.35; // 1.35T 초전도 펄스 코일 구동
            }

            // 레이더 록온 성공 판정: 거리 30km 이내 및 플라즈마 감쇄 15dB 이하
            bool isLocked = (state.TargetDistanceKm < 30.0) && (state.PlasmaAttenuationDb < 15.0);

            return new AsbmGuidanceCommand(
                flapAngle,
                requiredTesla,
                cmdG,
                isLocked ? 1.0 : 0.0
            );
        }
    }
}