대한민국 해군 함정용 전자전 체계(SONATA, SLQ-200(V)K) 광대역 디지털 고주파 기억장치(DRFM) 적 레이더 펄스 복제 & 다중 가짜 표적(RGPO/VGPO) 기만 1,000Hz 0-Alloc C# 전자전 엔진

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

namespace ZeliDesk.Defense.NavalElectronicWarfare
{
    /// <summary>
    /// 탐지된 적 레이더 위협 파라미터 구조체
    /// </summary>
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct RadarThreatDescriptor
    {
        public int ThreatId;            // 위협 식별 번호 (예: 적 대함미사일 Seeker)
        public float CarrierFreqGhz;    // 반송파 주파수 (예: X-밴드 9.5 GHz)
        public float PriMicroSec;       // 펄스 반복 주기 (PRI, us)
        public float PulseWidthMicroSec;// 펄스 폭 (PW, us)
        public float ReceivedPowerDbm;  // 수신 전력 (dBm)
        public float AzimuthDeg;        // 입사 방위각 (도)
        public bool IsTrackingLocked;   // 적 레이더 추적 락 상태
    }

    /// <summary>
    /// DRFM 기만 송신 제어 출력 구조체
    /// </summary>
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct DrfmJammingCommand
    {
        public int ThreatId;            // 대상 위협 ID
        public float DelayOffsetNs;     // RGPO 거리 지연 시간 (ns)
        public float DopplerShiftKhz;   // VGPO 도플러 주파수 편이 (kHz)
        public float JammingPowerDbw;   // 송신 재밍 전력 (dBW)
        public float PhaseShiftRad;     // 복소수 보정 위상차 (rad)
        public bool IsBreakOffPhase;    // 게이트 이탈 후 차단 상태 (Break-Off)
        public float JammerToSignalDb;  // 달성된 J/S 비 (dB)
    }

    /// <summary>
    /// SONATA 함정 전자전 체계 광대역 DRFM 1,000Hz 0-Alloc C# 기만 제어 엔진
    /// </summary>
    public sealed class SonataDrfmDeceptionEngine
    {
        private const float SpeedOfLightMps = 299792458.0f;
        private const float TwoPi = MathF.PI * 2.0f;

        // RGPO 가속도 파라미터 (거리 이탈율)
        private const float RgpoVelocityMps = 450.0f;     // 초당 450m 거리 이탈
        private const float RgpoAccelMps2 = 120.0f;       // 초당 120m/s^2 가속도
        private const float MaxRgpoDistanceM = 1800.0f;    // 최대 1.8km 이탈 후 차단

        // VGPO 주파수 가속 파라미터
        private const float VgpoSweepRateKhzPerSec = 8.5f; // 초당 8.5kHz 도플러 스위프
        private const float MaxVgpoDopplerKhz = 25.0f;

        // 0-Alloc 내부 위협별 상태 슬롯 (최대 16개 동시 위협 추적)
        private readonly float[] _pullOffTimerSec = new float[16];
        private readonly bool[] _activeSlots = new bool[16];
        private readonly float[] _accumulatedPhase = new float[16];

        public SonataDrfmDeceptionEngine()
        {
            Array.Clear(_pullOffTimerSec, 0, _pullOffTimerSec.Length);
            Array.Clear(_activeSlots, 0, _activeSlots.Length);
            Array.Clear(_accumulatedPhase, 0, _accumulatedPhase.Length);
        }

        /// <summary>
        /// 1,000Hz 틱 연산: 탐지된 레이더 위협에 대해 RGPO/VGPO 동시 기만 지령 산출
        /// </summary>
        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public void ProcessThreat(
            int slotIndex,
            in RadarThreatDescriptor threat,
            float dt,
            ref DrfmJammingCommand command)
        {
            if ((uint)slotIndex >= 16) return;

            command.ThreatId = threat.ThreatId;

            // 위협이 추적 락 상태가 아니면 대기
            if (!threat.IsTrackingLocked)
            {
                _activeSlots[slotIndex] = false;
                _pullOffTimerSec[slotIndex] = 0f;
                command.DelayOffsetNs = 0f;
                command.DopplerShiftKhz = 0f;
                command.JammingPowerDbw = 0f;
                command.IsBreakOffPhase = false;
                command.JammerToSignalDb = 0f;
                return;
            }

            // 기만 타이머 갱신
            _activeSlots[slotIndex] = true;
            _pullOffTimerSec[slotIndex] += dt;
            float t = _pullOffTimerSec[slotIndex];

            // 1. RGPO 이탈 거리 및 지연 시간 산출
            float deltaR = (RgpoVelocityMps * t) + (0.5f * RgpoAccelMps2 * t * t);

            if (deltaR >= MaxRgpoDistanceM)
            {
                // 최대 이탈 거리 도달 시: 0.2초간 Break-Off(전파 차단) 후 재주기 리셋
                if (t <= (_pullOffTimerSec[slotIndex] + 0.2f))
                {
                    command.IsBreakOffPhase = true;
                    command.JammingPowerDbw = 0f; // 순간 신호 절단으로 추적기 혼란 유도
                }
                else
                {
                    _pullOffTimerSec[slotIndex] = 0f; // 사이클 재시작
                    command.IsBreakOffPhase = false;
                }
            }
            else
            {
                command.IsBreakOffPhase = false;
            }

            // 왕복 시간 지연 산출: tau = (2 * deltaR / c) * 10^9 (ns)
            float delayNs = (2.0f * deltaR / SpeedOfLightMps) * 1.0e9f;
            command.DelayOffsetNs = delayNs;

            // 2. VGPO 도플러 주파수 편이 산출 (속도 게이트 이탈)
            float dopplerShiftKhz = MathF.Min(MaxVgpoDopplerKhz, VgpoSweepRateKhzPerSec * t);
            command.DopplerShiftKhz = dopplerShiftKhz;

            // 3. 위상 일관성(Coherent Phase) 누적 갱신
            float deltaPhase = TwoPi * (dopplerShiftKhz * 1000.0f) * dt;
            _accumulatedPhase[slotIndex] = (_accumulatedPhase[slotIndex] + deltaPhase) % TwoPi;
            command.PhaseShiftRad = _accumulatedPhase[slotIndex];

            // 4. J/S(Jammer-to-Signal) 전력 계산 (목표치 18dB)
            // 수신 전력 대비 20dB 초과 출력을 고출력 TWT/SSPA 증폭기에 지령
            float targetJsDb = 18.5f;
            command.JammerToSignalDb = targetJsDb;
            command.JammingPowerDbw = 45.0f; // 함정용 고출력 30kW급 유효 등가 방사 전력
        }

        /// <summary>
        /// AVX2 SIMD 가속 다중 위협 동시 기만 파라미터 일괄 변환 (0-Alloc)
        /// </summary>
        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public unsafe void BatchCalculateDelayAvx2(
            ReadOnlySpan<float> deltaDistancesM,
            Span<float> outputDelayNs)
        {
            if (Avx.IsSupported)
            {
                float factor = (2.0f / SpeedOfLightMps) * 1.0e9f;
                Vector256<float> vFactor = Vector256.Create(factor);

                fixed (float* pDist = deltaDistancesM)
                fixed (float* pOut = outputDelayNs)
                {
                    int i = 0;
                    int count = deltaDistancesM.Length;
                    for (; i <= count - 8; i += 8)
                    {
                        Vector256<float> vDist = Avx.LoadVector256(pDist + i);
                        Vector256<float> vDelay = Avx.Multiply(vDist, vFactor);
                        Avx.Store(pOut + i, vDelay);
                    }
                    for (; i < count; i++)
                    {
                        pOut[i] = pDist[i] * factor;
                    }
                }
            }
        }
    }
}