ThreatSourceLibaray/ThreatSource/src/MIssile/InfraredCommandGuidedMissile.cs

using ThreatSource.Simulation;
using ThreatSource.Utils;
using ThreatSource.Guidance;
using ThreatSource.Indicator;

namespace ThreatSource.Missile
{
    /// <summary>
    /// 红外指令制导导弹类，实现了红外指令制导的导弹功能
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// 该类提供了红外指令制导导弹的核心功能：
    /// - 红外热源管理（点亮和熄灭）
    /// - 指令制导控制
    /// - 飞行阶段管理
    /// - 状态监控和事件处理
    /// 通过红外测角仪和指令制导系统实现对导弹的制导控制
    /// </remarks>
    public class InfraredCommandGuidedMissile : BaseMissile
    {
        /// <summary>
        /// 红外指令制导导弹阶段枚举
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// 定义了导弹飞行的四个主要阶段：
        /// - Launch：发射阶段，初始加速
        /// - Cruise：巡航阶段，执行制导
        /// - Explode：爆炸阶段，命中目标
        /// - SelfDestruct：自毁阶段，触发自毁
        /// </remarks>
        private enum ICGM_Stage
        {
            Launch,    // 发射阶段
            Cruise     // 巡航阶段
        }

        /// <summary>
        /// 获取或设置当前飞行阶段
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// 用于控制导弹在不同阶段的行为
        /// 影响导弹的运动和制导方式
        /// </remarks>
        private ICGM_Stage currentStage;

        /// <summary>
        /// 获取或设置红外热源辐射功率
        /// </summary>
        /// <value>辐射功率，单位：瓦特</value>
        /// <remarks>
        /// 影响导弹的红外信号强度
        /// 用于红外测角仪的跟踪和制导
        /// </remarks>
        public double RadiationPower { get; set; }

        /// <summary>
        /// 红外指令导引系统实例
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// 负责处理制导指令和计算制导律
        /// 包含自适应PID参数控制
        /// </remarks>
        private readonly InfraredCommandGuidanceSystem guidanceSystem;

        /// <summary>
        /// 红外测角仪实例
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// 用于跟踪导弹的红外信号
        /// 提供角度测量数据给制导系统
        /// </remarks>
        private InfraredTracker infraredTracker;

        /// <summary>
        /// 初始化红外指令制导导弹的新实例
        /// </summary>
        /// <param name="missileId">导弹ID</param>
        /// <param name="properties">导弹属性配置</param>
        /// <param name="launchParams">发射参数</param>
        /// <param name="guidanceConfig">红外指令导引系统配置</param>
        /// <param name="manager">仿真管理器实例</param>
        /// <remarks>
        /// 构造过程：
        /// - 初始化基本属性
        /// - 设置红外辐射功率
        /// - 创建指令导引系统
        /// - 配置PID参数
        /// </remarks>
        public InfraredCommandGuidedMissile(
            string missileId,
            MissileProperties properties,
            MotionParameters launchParams,
            InfraredCommandGuidanceConfig guidanceConfig,
            ISimulationManager manager)
            : base(missileId, properties, launchParams, manager)
        {
            infraredTracker = null!;
            RadiationPower = 1000;

            guidanceSystem = new InfraredCommandGuidanceSystem(
                missileId + "_guidance",
                guidanceConfig,
                properties.MaxAcceleration,
                properties.ProportionalNavigationCoefficient,
                manager
            );
        }

        /// <summary>
        /// 更新导弹运动状态
        /// </summary>
        /// <param name="deltaTime">时间步长，单位：秒</param>
        /// <remarks>
        /// 更新过程：
        /// - 点亮红外热源
        /// - 根据当前阶段更新状态
        /// - 调用基类的运动更新
        /// </remarks>
        public override void Update(double deltaTime)
        {   
            // 点亮红外热源
            LightInfraredSource();

            switch (currentStage)
            {
                case ICGM_Stage.Launch:
                    UpdateLaunchStage(deltaTime);
                    break;
                case ICGM_Stage.Cruise:
                    UpdateCruiseStage(deltaTime);
                    break;
            }

            base.Update(deltaTime);
        }

        /// <summary>
        /// 更新发射阶段状态
        /// </summary>
        /// <param name="deltaTime">时间步长，单位：秒</param>
        /// <remarks>
        /// 发射阶段处理：
        /// - 清除制导加速度
        /// - 检查发射时间
        /// - 转换到巡航阶段
        /// </remarks>
        private void UpdateLaunchStage(double deltaTime)
        {
            // 发射阶段
            GuidanceAcceleration = Vector3D.Zero;
            if (FlightTime >= Properties.MaxEngineBurnTime)
            {
                currentStage = ICGM_Stage.Cruise;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 更新巡航阶段状态
        /// </summary>
        /// <param name="deltaTime">时间步长，单位：秒</param>
        /// <remarks>
        /// 巡航阶段处理：
        /// - 启用制导控制
        /// - 更新制导系统
        /// - 计算制导加速度
        /// </remarks>
        private void UpdateCruiseStage(double deltaTime)
        {
            guidanceSystem.Update(deltaTime, Position, Velocity);
            GuidanceAcceleration = guidanceSystem.GetGuidanceAcceleration();
            IsGuidance = guidanceSystem.HasGuidance;
        }

        /// <summary>
        /// 处理制导指令事件
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// 处理过程：
        /// - 验证指令目标
        /// - 获取红外测角仪
        /// - 更新制导指令
        /// </remarks>
        private void HandleGuidanceCommand(InfraredGuidanceCommandEvent evt)
        {
            if (evt.TargetMissileId == Id)
            {
                if (infraredTracker == null && evt.SenderId != null)
                {
                    if (SimulationManager.GetEntityById(evt.SenderId) is InfraredTracker tracker)
                    {
                        infraredTracker = tracker;
                    }
                }
                
                guidanceSystem.ReceiveGuidanceCommand(evt.TrackerToMissileVector, evt.TrackerToTargetVector);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 点亮红外热源
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// 发布红外热源点亮事件
        /// 包含当前辐射功率信息
        /// </remarks>
        public void LightInfraredSource()
        {
            SimulationManager.PublishEvent(new InfraredGuidanceMissileLightEvent { RadiationPower = this.RadiationPower, SenderId = this.Id });
        }

        /// <summary>
        /// 发射导弹
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// 发射过程：
        /// - 调用基类发射方法
        /// - 设置当前阶段为发射阶段
        /// </remarks>
        public override void Fire()
        {
            base.Fire();
            currentStage = ICGM_Stage.Launch;
        }

        /// <summary>
        /// 熄灭红外热源
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// 发布红外热源熄灭事件
        /// 停止红外信号发射
        /// </remarks>
        public void LightOffInfraredSource()
        {
            SimulationManager.PublishEvent(new InfraredGuidanceMissileLightOffEvent { SenderId = this.Id });
        }

        /// <summary>
        /// 激活导弹
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// 激活过程：
        /// - 调用基类激活方法
        /// - 订阅制导指令事件
        /// - 准备接收制导指令
        /// </remarks>
        public override void Activate()
        {
            base.Activate();
            guidanceSystem.Activate();
            // 点亮红外热源
            LightInfraredSource();
            // 订阅红外指令制导事件
            SimulationManager.SubscribeToEvent<InfraredGuidanceCommandEvent>(HandleGuidanceCommand);
        }

        /// <summary>
        /// 停用导弹
        /// </summary>
        /// <remarks>
        /// 停用过程：
        /// - 调用基类停用方法
        /// - 熄灭红外热源
        /// - 取消订阅制导事件
        /// </remarks>
        public override void Deactivate()
        {
            base.Deactivate();
            guidanceSystem.Deactivate();
            // 熄灭红外热源
            LightOffInfraredSource();
            // 取消订阅红外指令制导事件
            SimulationManager.UnsubscribeFromEvent<InfraredGuidanceCommandEvent>(HandleGuidanceCommand);
        }

        /// <summary>
        /// 获取导弹状态信息
        /// </summary>
        /// <returns>包含导弹状态的详细描述</returns>
        /// <remarks>
        /// 返回信息包括：
        /// - 基本状态信息
        public override ElementStatusInfo GetStatusInfo()
        {
            var statusInfo = base.GetStatusInfo();
            statusInfo.ExtendedProperties["CurrentStage"] = currentStage.ToString();
            return statusInfo;
        }
    }
}