AIDT 온디바이스 국방 MUM-T 6세대 전투기 유체식 추력편향(FTV) 노즐 충격파 서보 엔진

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace ZeliDesk.Defense.FluidicThrustVectoring
{
    /// <summary>
    /// FTV 노즐 내부 압력 및 비행 제어 텔레메트리 상태
    /// </summary>
    public readonly ref struct FtvNozzleTelemetryState
    {
        public readonly double PitchCommandDegrees;      // 목표 피치 편향각 [deg]
        public readonly double YawCommandDegrees;        // 목표 요 편향각 [deg]
        public readonly double PrimaryTotalPressureKpa;  // 주 제트 전압력 [kPa]
        public readonly double SecondarySourcePressureKpa;// 2차 제트 공급압 [kPa]
        public readonly double NozzleExpansionRatio;     // 노즐 팽창비 A/A*

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public FtvNozzleTelemetryState(
            double pitchCmd, double yawCmd, double pPrimary, double pSec, double expRatio)
        {
            PitchCommandDegrees = pitchCmd;
            YawCommandDegrees = yawCmd;
            PrimaryTotalPressureKpa = pPrimary;
            SecondarySourcePressureKpa = pSec;
            NozzleExpansionRatio = expRatio;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 4채널 2차 제트 밸브 개도 서보 명령
    /// </summary>
    public readonly ref struct FtvValveCommand
    {
        public readonly double TopValvePercent;          // 상부 밸브 개도율 [%]
        public readonly double BottomValvePercent;       // 하부 밸브 개도율 [%]
        public readonly double LeftValvePercent;         // 좌측 밸브 개도율 [%]
        public readonly double RightValvePercent;        // 우측 밸브 개도율 [%]
        public readonly double AchievedPitchAngleDeg;    // 달성된 피치 편향각 [deg]
        public readonly double AchievedYawAngleDeg;      // 달성된 요 편향각 [deg]
        public readonly bool ShockwaveVectored;          // 충격파 편향 안정 상태 여부

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public FtvValveCommand(
            double top, double bot, double left, double right, double pPitch, double pYaw, bool stable)
        {
            TopValvePercent = top;
            BottomValvePercent = bot;
            LeftValvePercent = left;
            RightValvePercent = right;
            AchievedPitchAngleDeg = pPitch;
            AchievedYawAngleDeg = pYaw;
            ShockwaveVectored = stable;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 10,000Hz 주기 6세대 전투기 유체식 추력편향 서보 엔진
    /// </summary>
    public ref struct FluidicThrustVectoringServoEngine
    {
        private const double MaxDeflectionDeg = 18.0;   // 최대 편향각 18도
        private const double PressureGain = 4.2;        // 밸브 변환 게인

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public FtvValveCommand CalculateControl(
            in FtvNozzleTelemetryState state, double dtSeconds)
        {
            // 1. 목표 각도 리미터
            double tgtPitch = Math.Clamp(state.PitchCommandDegrees, -MaxDeflectionDeg, MaxDeflectionDeg);
            double tgtYaw = Math.Clamp(state.YawCommandDegrees, -MaxDeflectionDeg, MaxDeflectionDeg);

            // 2. 상하(피치) 차동 밸브 듀티 계산
            double topValve = 0.0;
            double bottomValve = 0.0;
            if (tgtPitch > 0.0)
            {
                bottomValve = (tgtPitch / MaxDeflectionDeg) * 100.0; // 하부 분사 시 상향 편향
            }
            else
            {
                topValve = (-tgtPitch / MaxDeflectionDeg) * 100.0;   // 상부 분사 시 하향 편향
            }

            // 3. 좌우(요) 차동 밸브 듀티 계산
            double leftValve = 0.0;
            double rightValve = 0.0;
            if (tgtYaw > 0.0)
            {
                leftValve = (tgtYaw / MaxDeflectionDeg) * 100.0;    // 좌측 분사 시 우향 편향
            }
            else
            {
                rightValve = (-tgtYaw / MaxDeflectionDeg) * 100.0;   // 우측 분사 시 좌향 편향
            }

            // 공급 압력 비에 따른 실제 달성 각도 추정
            double pressFactor = Math.Min(1.0, state.SecondarySourcePressureKpa / state.PrimaryTotalPressureKpa);
            double realPitch = tgtPitch * pressFactor;
            double realYaw = tgtYaw * pressFactor;

            bool isStable = pressFactor > 0.85;

            return new FtvValveCommand(
                Math.Clamp(topValve, 0.0, 100.0),
                Math.Clamp(bottomValve, 0.0, 100.0),
                Math.Clamp(leftValve, 0.0, 100.0),
                Math.Clamp(rightValve, 0.0, 100.0),
                realPitch,
                realYaw,
                isStable
            );
        }
    }
}