대한민국 해군 KSS-III 잠수함 자항식 음향기만체(ADC) 표적강도 모사 및 1,000Hz 0-Alloc C# 어뢰 회피 제어 엔진

3. 1,000Hz 0-Alloc C# KSS-III 자항식 기만체(ADC) 표적 모사 엔진

어뢰 센서 핑을 수신하여 1ms 주기로 요구 방사 음압과 유인 도주 속도 벡터를 산출하는 고성능 C# 코드입니다.

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

public ref struct Kss3AdcDecoyEvasionEngine
{
    private readonly float _subBeamTsDb;
    private readonly float _subBowTsDb;
    private readonly float _soundSpeedMps;

    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public Kss3AdcDecoyEvasionEngine(
        float beamTs = 22.0f,
        float bowTs = 8.0f,
        float soundSpeed = 1500.0f)
    {
        _subBeamTsDb = beamTs;
        _subBowTsDb = bowTs;
        _soundSpeedMps = soundSpeed;
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
    public void ComputeDecoyAcoustics(
        float incomingPingFreqHz,
        float incomingPingLevelDb,
        float torpedoDistanceM,
        float subSpeedMps,
        float aspectAngleDeg,
        out float synthesizedEchoFreqHz,
        out float emissionLevelDb,
        out float decoyRudderAngleDeg,
        out bool torpedoLockedOnDecoy)
    {
        // 1. 잠수함 자세각에 따른 표적 강도 계산
        float rad = aspectAngleDeg * (MathF.PI / 180.0f);
        float cosA = MathF.Cos(rad);
        float sinA = MathF.Sin(rad);
        float effectiveTsDb = (_subBeamTsDb * cosA * cosA) + (_subBowTsDb * sinA * sinA);

        // 2. 가상 도플러 주파수 편이 합성 (모함 속도 모사)
        float dopplerShiftHz = (2.0f * incomingPingFreqHz / _soundSpeedMps) * (subSpeedMps * cosA);
        synthesizedEchoFreqHz = incomingPingFreqHz + dopplerShiftHz;

        // 3. 기만 음향 방사 레벨 제어 (모함보다 3dB 강하게 방사하여 포섭)
        emissionLevelDb = incomingPingLevelDb + effectiveTsDb + 3.0f;
        emissionLevelDb = Math.Clamp(emissionLevelDb, 140.0f, 220.0f);

        // 4. 어뢰와 반대 방향으로 회피 조타 및 어뢰 포섭 판정
        decoyRudderAngleDeg = (aspectAngleDeg > 0.0f) ? -25.0f : 25.0f;
        torpedoLockedOnDecoy = (torpedoDistanceM < 800.0f);
    }
}