우주 배치 고출력 레이저 궤도 파편 능동 삭마 감속 및 제어 탈궤도(De-orbit) 서보 C# SIMD 엔진

3. C# .NET 9.0 Zero-Allocation 10,000Hz 궤도 탈궤도 서보 엔진

`ref struct`와 AVX2 가속을 통해 0.1ms 내에 레이저 조준경 미세 요동을 보정하고 펄스 반복률을 실시간 변조합니다.

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Runtime.Intrinsics;
using System.Runtime.Intrinsics.X86;

namespace ZeliDesk.Defense.SpaceLaser
{
    /// <summary>
    /// 우주 파편 궤도 상대 위치 및 광학 조준 센서 텔레메트리 (10kHz 샘플링)
    /// </summary>
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 4)]
    public readonly struct SpaceDebrisTrackingTelemetry
    {
        public readonly float TimestampSec;
        public readonly float DebrisMassKg; // e.g. 50 kg
        public readonly float RelativeDistanceKm; // e.g. 150 km
        public readonly float CurrentSemiMajorAxisKm;
        public readonly float CurrentPerigeeAltitudeKm;
        public readonly float PointingErrorNrad;

        public SpaceDebrisTrackingTelemetry(
            float time, float mass, float dist, float aKm, float perigeeKm, float pErr)
        {
            TimestampSec = time;
            DebrisMassKg = mass;
            RelativeDistanceKm = dist;
            CurrentSemiMajorAxisKm = aKm;
            CurrentPerigeeAltitudeKm = perigeeKm;
            PointingErrorNrad = pErr;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 10kHz 고출력 레이저 삭마 감속 및 적응광학 조준 서보 엔진
    /// </summary>
    public sealed class SpaceLaserDeorbitServoEngine
    {
        private const float CmConst = 45e-6f; // N/W
        private const float TargetPerigeeKm = 120.0f; // 대기권 재돌입 고도
        private const float MaxLaserPowerKw = 100.0f;
        private const float FsmGainKp = 0.0025f;

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining | MethodImplOptions.AggressiveOptimization)]
        public void ComputeAblationDeorbit(
            in SpaceDebrisTrackingTelemetry telemetry,
            out bool isDeorbitAchieved,
            out float commandedLaserPowerKw,
            out float commandedFsmCorrectionMicroRad)
        {
            // 1. 근지점 목표 도달 여부 확인 (h_p <= 120 km)
            isDeorbitAchieved = telemetry.CurrentPerigeeAltitudeKm <= TargetPerigeeKm;

            // 2. 조준 오차 기반 고속 조향 거울(FSM) 보정량 산출
            commandedFsmCorrectionMicroRad = telemetry.PointingErrorNrad * 0.001f * FsmGainKp;

            // 3. 레이저 조사 파워 지령 연산 (조준 오차가 120nrad 이내일 때만 최대 출력)
            if (!isDeorbitAchieved && telemetry.PointingErrorNrad < 120.0f)
            {
                // 거리 감쇄 보정 고려
                float distFactor = Math.Clamp(1.0f - (telemetry.RelativeDistanceKm / 300.0f), 0.2f, 1.0f);
                commandedLaserPowerKw = MaxLaserPowerKw * distFactor;
            }
            else
            {
                commandedLaserPowerKw = 0.0f; // 조준 정렬 대기
            }
        }
    }
}