대한민국 해군 세종대왕급 SM-2 반능동 레이더/적외선(SARH/IR) 듀얼 시커 및 1,000Hz 0-Alloc C# 전자전 회피 유도 엔진

1. 반능동 레이더 수신 전력 및 적 전자전(ECM) 재밍 모델

송신 출력 $P_t$, 송신 안테나 이득 $G_t$, 미사일 수신 이득 $G_r$, 표적 RCS $\sigma$, 구축함-표적 거리 $R_t$, 표적-미사일 거리 $R_m$:

$J/S > 12\,\text{dB}$ 돌파 시 레이더 단독 추적 오차가 급증하므로 적외선 시커 데이터의 비중을 신속히 격상합니다.

2. 적응형 시그모이드 듀얼 센서 융합 비례항법 유도식

IR 가중치 $W_{\text{IR}}$, SARH 시선각 $\boldsymbol{\theta}_{\text{SARH}}$, IR 시선각 $\boldsymbol{\theta}_{\text{IR}}$, 융합 시선각속도 $\boldsymbol{\omega}_{\text{fused}}$:

3. 1,000Hz 0-Alloc SIMD C# SM-2 듀얼 시커 유도 엔진

1밀리초 제어 주기로 레이더 반사 신호와 적외선 각도를 수신하여 조종날개 서보 명령을 연산하는 실시간 C# 코어입니다.

using System;
using System.Numerics;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace ZeliDesk.Defense.DualSeekerGuidance
{
    /// 

    /// SM-2 SARH/IR 듀얼 시커 텔레메트리 (Stack 전용)
    /// 
    public readonly ref struct Sm2DualSeekerTelemetry
    {
        public readonly Vector3 SarhLosRateRadS;       // 레이더 시선 각속도 (rad/s)
        public readonly Vector3 IrLosRateRadS;         // 적외선 시선 각속도 (rad/s)
        public readonly float JammingToSignalRatioDb; // 수신 재밍대신호비 (J/S, dB)
        public readonly float ClosingSpeedMps;        // 표적 접근 속도 (m/s)
        public readonly bool IsIrLockOnConfirmed;     // IR 시커 락온 여부

        public Sm2DualSeekerTelemetry(
            in Vector3 sarh, in Vector3 ir, float jsRatio, float closing, bool irLocked)
        {
            SarhLosRateRadS = sarh;
            IrLosRateRadS = ir;
            JammingToSignalRatioDb = jsRatio;
            ClosingSpeedMps = closing;
            IsIrLockOnConfirmed = irLocked;
        }
    }

    /// 

    /// 유도 핀 조종 출력
    /// 
    public readonly ref struct Sm2GuidanceOutput
    {
        public readonly Vector3 LateralAccelerationCmdMps2; // 측방 유도 가속도 지령 (m/s^2)
        public readonly float IrSensorWeight;         // IR 센서 가중치 (0.0~1.0)
        public readonly bool IsEcmInterferenceActive; // 전자전 재밍 감지 여부
        public readonly bool IsReadyForInterception;  // 최종 격발 자세 유지 여부

        public Sm2GuidanceOutput(
            in Vector3 accel, float irWeight, bool ecm, bool ready)
        {
            LateralAccelerationCmdMps2 = accel;
            IrSensorWeight = irWeight;
            IsEcmInterferenceActive = ecm;
            IsReadyForInterception = ready;
        }
    }

    /// 

    /// SM-2 1,000Hz 0-Alloc C# 듀얼 시커 유도 엔진
    /// 
    public static class Sm2DualSeekerGuidanceEngine
    {
        private const float JsThresholdDb = 10.0f;    // 10dB 이상 시 IR 우위 전환
        private const float NavConstant = 4.0f;       // 비례항법 상수 N'

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public static Sm2GuidanceOutput ComputeGuidance(
            in Sm2DualSeekerTelemetry telemetry)
        {
            // 1. J/S 기반 시그모이드 센서 가중치 산출
            float deltaJs = telemetry.JammingToSignalRatioDb - JsThresholdDb;
            float irWeight = 1.0f / (1.0f + MathF.Exp(-0.4f * deltaJs));

            if (!telemetry.IsIrLockOnConfirmed)
            {
                irWeight = 0.0f; // IR 미체결 시 SARH 단독
            }

            bool ecmActive = telemetry.JammingToSignalRatioDb >= JsThresholdDb;

            // 2. 가중 시선 각속도 융합
            Vector3 fusedLosRate = ((1.0f - irWeight) * telemetry.SarhLosRateRadS) + (irWeight * telemetry.IrLosRateRadS);

            // 3. 비례항법(PN) 가속도 계산: a = N' * Vc * omega
            Vector3 accelCmd = NavConstant * telemetry.ClosingSpeedMps * fusedLosRate;
            float maxG = 30.0f * 9.80665f;
            float cmdMag = accelCmd.Length();
            if (cmdMag > maxG)
            {
                accelCmd = (accelCmd / cmdMag) * maxG;
            }

            bool ready = cmdMag < (15.0f * 9.80665f);

            return new Sm2GuidanceOutput(accelCmd, irWeight, ecmActive, ready);
        }
    }
}

4. 고강도 전자전 채프/재밍 살포 해상 요격 시험 데이터