-- 迎撃ミサイル多目標同時照準プログラム  ver 1.1  2018/01/06 修正版
-- 作者：KD

-- 使用条件：
-- ・改造・配布は自由です。
-- ・作者はこのソースコードに関してなんら責任を負いません。自己責任で使用してください。

-- 使い方
-- 1. AI Mainframeを設置する
-- 2. 機能するMunition WarnerまたはPassive RaderやPassive Sonarを設置する
-- 3. ミサイルを設置。発射台にLUA Tranceiver、ミサイルにMissile InterceptorとLUA Receiverを取り付ける
--    これらの内どれか一つでも欠けている場合は操作されない
-- 4. 適当な場所にLUA Boxを置いて中にこのコードを書き込む
-- 5. 手動、ACB、AMCCなどの方法で迎撃ミサイルを発射する
-- 6. 敵を捕捉できていればコードが動作して自動で多目標に追尾する
-- 7. 以下の設定項目を変更すれば挙動を変えられる

-- 以下設定項目
AIIndex = -1  -- 索敵AIのインデックス("-1"ならすべてのAIを使う)
PNMode = true -- "true"なら比例航法誘導、"false"なら標準誘導
PNGain = 10   -- 比例航法の比例ゲイン

conf = {
 -- 迎撃ミサイル(迎撃弾)の標的を決定するパラメータ(AMCCの設定項目とほぼ同じ)
 -- (minRange)  最低射程(例："50"ならば自艦から50m以下の標的は狙わない)
 -- (maxRange)  最大射程(例："1000"ならば自艦から1000m以上の標的は狙わない)
 -- (maxRange2) 最大射程2(例："1000"ならば迎撃弾から1000m以上の標的は狙わない)
 -- (minAlt)    最低高度(例:"-10"なら高度-10m以下の標的は狙わない)
 -- (maxAlt)    最大高度(例："500"なら高度500m以上の標的は狙わない)

 minRange  = 50   -- Minimum range to target
,maxRange  = 1500 -- Maximum range to target
,maxRange2 = 1500 -- Maximum range from interceptor to target
,minAlt    = -10  -- Minimum altitude to target
,maxAlt    = 500  -- Maximum altitude to target

 -- (a) 許容照準数(例："1"なら他に1つの迎撃弾が標的を照準していても優先度が減らない)
 -- (b) 同一目標への照準による優先度減少度
 -- (c) 許容射角(例："5"ならば迎撃弾から前方半径5度以内の標的で優先度の減少なし)
 -- (d) 射角による優先度減少度
 -- (e) 許容入射角(例："5"ならば自艦への標的ミサイルの入射角が半径5度以内で優先度減少なし)
 -- (f) 入射角による優先度減少度
 -- (g) 許容射程(例："200"ならば自艦から200m以内の標的は優先度減少なし)
 -- (h) 射程による優先度減少度
 -- (i) 許容速度(例："100"ならば100m/s以下の速度の標的は優先度減少なし)
 -- (j) 速度による優先度減少度
 -- (k) 迎撃弾許容射程(例："200"ならば迎撃弾から200m以内の標的は優先度減少なし)
 -- (l) 迎撃弾からの射程による優先度減少度

,a = 0    -- Acceptable targets
,b = 1.8  -- Priority loss per extra targets 
,c = 5    -- Acceptable angle to engage (0-180)
,d = 0.07 -- Priority loss per extra angle
,e = 1    -- Acceptable miss angle (0-180)
,f = 0.35 -- Priority loss per miss angle
,g = 200  -- Acceptable range
,h = 0.01 -- Priority loss per meter
,i = 0    -- Acceptable speed
,j = 0    -- Priority loss per speed
,k = 260  -- Acceptable missile range
,l = 0.01 -- Priority loss per missile range
}
-- 以上設定項目

function Main(I)
 -- AIの処理
 local AIinc, AInum
 if(AIIndex == -1) then
  AIinc = 0
  AInum = I:GetNumberOfMainframes()
 else
  AIinc = AIIndex
  AInum = AIIndex+1
 end

 -- 敵ミサイル処理
 local eMisData = {}
 for j=AIinc, AInum-1 do
  for i=1, I:GetNumberOfWarnings(j) do
   local inf = I:GetMissileWarning(j, i-1)
   local tv = I:GetConstructCenterOfMass() - inf.Position
   if(tv.magnitude > conf.minRange and tv.magnitude < conf.maxRange and
      inf.Position.y > conf.minAlt and inf.Position.y < conf.maxAlt and
      not isMissileDuplicated(eMisData, inf.Id)) then
    -- 条件を満たした標的をリストに入れる
    eMisData[#eMisData+1] = {
     info = inf
    ,targeted = 0
    ,angle = calcVectorAngle(tv, inf.Velocity)
    ,range = tv.magnitude
    ,speed = inf.Velocity.magnitude
    ,AI = j
    ,index = i-1
    }
    --I:Log("T#"..i.."-ID:"..inf.Id)
   end
  end
 end

 -- 迎撃ミサイル処理
 for i=1, I:GetLuaTransceiverCount() do
  for j=1, I:GetLuaControlledMissileCount(i-1) do
   if(I:IsLuaControlledMissileAnInterceptor(i-1, j-1)) then
    local info = I:GetLuaControlledMissileInfo(i-1, j-1)
    -- 迎撃対象を決定
    calcMissilePriority(eMisData, info)
    local target = getPriorityMissile(eMisData)
    if(target) then
     -- 迎撃対象が存在する
     if(j == I:GetLuaControlledMissileCount(i-1)) then
      -- 古い迎撃弾は捕捉数に含めない
      eMisData[target].targeted = eMisData[target].targeted + 1
     end
     if(PNMode) then
      -- 比例航法の処理
      I:SetLuaControlledMissileInterceptorStandardGuidanceOnOff(i-1, j-1, false)
      local tgtInfo = eMisData[target].info
      -- 目標と迎撃弾の距離
      local range = tgtInfo.Position - info.Position
      -- 目標と迎撃弾の速度差
      local vr = tgtInfo.Velocity - info.Velocity
      -- 角速度を求める
      local rv = Vector3.Cross(range, vr)/range.magnitude^2
      -- 偏差ベクトル
      local va = Vector3.Cross(vr, rv)*PNGain
      -- 迎撃座標を決定
      local aimPoint = tgtInfo.Position + va
      I:SetLuaControlledMissileAimPoint(i-1, j-1, aimPoint.x, aimPoint.y, aimPoint.z)
     else
      -- 標準誘導
      local tgt = eMisData[target]
      I:SetLuaControlledMissileInterceptorStandardGuidanceOnOff(i-1, j-1, true)
      I:SetLuaControlledMissileInterceptorTarget(i-1, j-1, tgt.AI, tgt.index)
     end
    else
     -- 目標が捕捉できず
     I:SetLuaControlledMissileInterceptorStandardGuidanceOnOff(i-1, j-1, false)
     -- 目標を失ったミサイルはその場に打ち上げる
     local aimPoint = info.Position + Vector3(0, 100, 0)
     I:SetLuaControlledMissileAimPoint(i-1, j-1, aimPoint.x, aimPoint.y, aimPoint.z)
     target = "xxx"
    end
    --I:Log("M#"..i.."-"..j.."-Target:"..target.."-ID:"..info.Id)
   end
  end
 end

 --I:LogToHud("接近中:"..#eMisData.."個")
end

function calcMissilePriority(t, m)
 -- 敵ミサイルの迎撃優先度を計算する
 for i=1, #t do
  local tv = t[i].info.Position - m.Position
  if(tv.magnitude < conf.maxRange2) then
   t[i].priority = 
    Mathf.Max(0, t[i].targeted-conf.a)*conf.b
  + Mathf.Max(0, calcVectorAngle(tv, m.Velocity)-conf.c)*conf.d
  + Mathf.Max(0, t[i].angle-conf.e)*conf.f
  + Mathf.Max(0, t[i].range-conf.g)*conf.h
  + Mathf.Max(0, t[i].speed-conf.i)*conf.j
  + Mathf.Max(0, tv.magnitude-conf.k)*conf.l
  else
   -- 最大射程外の標的は狙わない
   t[i].priority = -1
  end
 end
end

function getPriorityMissile(d)
 -- 最も優先して狙うミサイルを返す
 local p1, p2
 for i=1, #d do
  if((not p1 or p1 > d[i].priority) and d[i].priority ~= -1) then
   p1 = d[i].priority
   p2 = i
  end
 end
 return p2, p1
end

function isMissileDuplicated(d, n)
 -- ID"n"の標的が重複しているかどうかを返す
 for i=1, #d do
  if(d[i].info.Id == n) then
   return true
  end
 end
 return false
end

function calcVectorAngle(v1, v2)
 -- v1とv2のなす角を求める
 local f = Mathf.Sqrt(v1.x^2 +v1.y^2 +v1.z^2)*Mathf.Sqrt(v2.x^2 +v2.y^2 +v2.z^2)
 if(f == 0) then return 180 end -- 0除算防止

 return Mathf.Acos((v1.x*v2.x +v1.y*v2.y +v1.z*v2.z)/f)*Mathf.Rad2Deg
end

function Update(I)
 I:ClearLogs()
 Main(I)
end