⬡ BALISTIC V5

Advanced Ballistic Computer System / Zaawansowany System Komputera Balistycznego

🇬🇧 A ballistic fire control simulator with satellite map, blast zones and Coriolis effect. Built as a microservices architecture: Python/Flask frontend + C# ballistic processor + Redis Streams.

🇵🇱 Symulator obliczeniowy balistyki zewnętrznej z mapą satelitarną, strefami rażenia i efektem Coriolisa. Zbudowany jako architektura mikrousług: frontend Python/Flask + procesor balistyczny C# + Redis Streams.

---

🇬🇧 English

📸 Features

• 🗺️ Satellite map (Google Satellite via Leaflet) with shooter and target positioning
• 🎯 Multi-select targets — mark multiple targets, sequential fire with FIRE button
• 🔢 Ballistic calculations with Euler simulation + air resistance (Cd), air density, wind
• 🌀 Coriolis effect — real deflection based on latitude and time of flight
• 💥 Blast zones — 4 concentric circles (total destruction / heavy / light / hazard)
• 📊 Results panel — live ballistic results in side panel after each shot
• 📜 Shot history — clickable list with map zoom to marker
• 📄 PDF export — session report with full ballistic data and blast zones
• 🔄 System/ammo change without restart — dropdowns in side panel
• 🔐 Session token authorization — endpoints protected against unauthorized access

🔫 Supported Systems & Ammunition

System	Round	v₀ [m/s]	Mass [kg]	Trajectory
AHS KRAB (155mm)	M107 HE	560	43.2	Artillery
AHS KRAB (155mm)	EXCALIBUR	560	48.0	Artillery
M120 RAK (120mm)	HE STD	280	14.5	Artillery
M120 RAK (120mm)	SMOKE	250	13.8	Artillery
LEOPARD 2 (120mm)	APFSDS	1650	7.3	Flat (KE)
LEOPARD 2 (120mm)	HEAT	1140	13.1	Flat (KE)

🏗️ Architecture

┌─────────────────────┐     Redis Stream      ┌──────────────────────┐
│   Python / Flask    │ ──────────────────►   │    C# Processor      │
│                     │   ballistics:stream   │                      │
│  - Leaflet Map      │                       │  - Euler Simulation  │
│  - Weather API      │ ◄──────────────────   │  - Coriolis Effect   │
│  - Results Panel    │   ballistics:result   │  - Blast Zones       │
│  - PDF Export       │                       │                      │
└─────────────────────┘                       └──────────────────────┘

⚙️ Requirements

• Python 3.10+
• .NET 10 SDK
• Redis 7.x (Memurai for Windows)
• OpenWeatherMap API key (free tier)

🚀 Installation

1. Clone the repository

git clone https://github.com/YOUR_LOGIN/balistic.git
cd balistic

2. Install Python dependencies

python -m pip install flask redis requests python-dotenv reportlab

3. Create .env file

WEATHER_API_KEY=YOUR_API_KEY

4. Start Redis

redis-cli ping   # should respond PONG

5. Build C# processor

dotnet build

▶️ Running

Run in two separate windows:

Window 1 — Ballistic processor:

dotnet run

Window 2 — Frontend:

python Balistic_Input.py

Log in (admin / admin), the map will open automatically in your browser.

🖱️ Map Controls

Action	Effect
RMB (right click)	Move shooter position
LMB (left click)	Mark target (yellow marker)
FIRE (N) button	Fire at all marked targets
CANCEL button	Remove all targets without firing
History click	Zoom to target on map
⬇ PDF	Export session report

🧮 Physics Model

Trajectory simulation

• Euler method with dt=0.01s step for KE/HEAT rounds
• Empirical formula for artillery (angle 45°–65° based on dist/max_range ratio)
• Drag force: F_drag = ½ · Cd · ρ · A · v²

Coriolis Effect

d_cor = Ω · sin(φ) · v_avg · t² / 2

where Ω = 7.2921×10⁻⁵ rad/s, φ = shooter's latitude (dynamic)

Air density

ρ = (p · 100) / (287.058 · (T + 273.15))

Calculated from live weather data via OpenWeatherMap.

Blast zones (NATO / FM 6-40 data)

Round	Total	Heavy	Light	Hazard
M107 HE / EXCALIBUR	30 m	100 m	300 m	800 m
HE STD (RAK)	8 m	30 m	80 m	200 m
SMOKE	—	—	—	80 m
APFSDS	kinetic penetration	—	—	—
HEAT	—	—	—	5 m

⚠️ Disclaimer

This system is intended for educational and simulation purposes only. Calculations are a physical approximation — not suitable for operational use. Real fire control systems use far more complex models (6-DOF, 3-axis Coriolis, met data from balloon sondes, barrel wear, etc.).

---

🇵🇱 Polski

📸 Funkcje

• 🗺️ Mapa satelitarna (Google Satellite via Leaflet) z pozycjonowaniem strzelca i celów
• 🎯 Multi-select celów — zaznacz wiele celów, wystrzał sekwencyjny przyciskiem OGIEŃ
• 🔢 Obliczenia balistyczne z symulacją Euler + opór powietrza (Cd), gęstość powietrza, wiatr
• 🌀 Efekt Coriolisa — realne odchylenie zależne od szerokości geograficznej i czasu lotu
• 💥 Strefy rażenia — 4 koncentryczne okręgi (zniszczenie totalne / ciężkie / lekkie / zagrożenie)
• 📊 Panel wyników — wyniki balistyczne na żywo w panelu bocznym po każdym strzale
• 📜 Historia strzałów — klikalna lista z powrotem do znacznika na mapie
• 📄 Eksport PDF — raport sesji z pełnymi danymi balistycznymi i strefami rażenia
• 🔄 Zmiana systemu/amunicji bez restartu — dropdowny w panelu bocznym
• 🔐 Autoryzacja tokenem sesji — endpointy chronione przed nieautoryzowanym dostępem

🔫 Obsługiwane systemy i amunicja

System	Pocisk	v₀ [m/s]	Masa [kg]	Typ toru
AHS KRAB (155mm)	M107 HE	560	43.2	Artyleryjski
AHS KRAB (155mm)	EXCALIBUR	560	48.0	Artyleryjski
M120 RAK (120mm)	HE STD	280	14.5	Artyleryjski
M120 RAK (120mm)	SMOKE	250	13.8	Artyleryjski
LEOPARD 2 (120mm)	APFSDS	1650	7.3	Płaski (KE)
LEOPARD 2 (120mm)	HEAT	1140	13.1	Płaski (KE)

🏗️ Architektura

┌─────────────────────┐     Redis Stream      ┌──────────────────────┐
│   Python / Flask    │ ──────────────────►   │    C# Procesor       │
│                     │   ballistics:stream   │    Balistyczny       │
│  - Mapa Leaflet     │                       │                      │
│  - Pogoda API       │ ◄──────────────────   │  - Symulacja Euler   │
│  - Panel wyników    │   ballistics:result   │  - Coriolis          │
│  - Eksport PDF      │                       │  - Strefy rażenia    │
└─────────────────────┘                       └──────────────────────┘

⚙️ Wymagania

• Python 3.10+
• .NET 10 SDK
• Redis 7.x (Memurai dla Windows)
• Klucz API OpenWeatherMap (darmowy)

🚀 Instalacja

1. Sklonuj repozytorium

git clone https://github.com/TWOJ_LOGIN/balistic.git
cd balistic

2. Zainstaluj zależności Python

python -m pip install flask redis requests python-dotenv reportlab

3. Utwórz plik .env

WEATHER_API_KEY=TWOJ_KLUCZ_API

4. Uruchom Redis

redis-cli ping   # powinno odpowiedzieć PONG

5. Skompiluj procesor C#

dotnet build

▶️ Uruchomienie

Uruchom w dwóch osobnych oknach:

Okno 1 — Procesor balistyczny:

dotnet run

Okno 2 — Frontend:

python Balistic_Input.py

Zaloguj się (admin / admin), mapa otworzy się automatycznie w przeglądarce.

🖱️ Obsługa mapy

Akcja	Efekt
PPM (prawy klik)	Przesuń pozycję strzelca
LPM (lewy klik)	Zaznacz cel (żółty znacznik)
Przycisk OGIEŃ (N)	Wystrzał do wszystkich zaznaczonych celów
Przycisk ANULUJ CELE	Usuń zaznaczenia bez strzelania
Klik na historię	Zoom na cel na mapie
⬇ PDF	Eksportuj raport sesji

🧮 Model fizyczny

Symulacja trajektorii

• Metoda Euler z krokiem dt=0.01s dla pocisków KE/HEAT
• Wzór empiryczny dla artylerii (kąt 45°–65° zależny od stosunku dystans/zasięg_max)
• Siła oporu: F_drag = ½ · Cd · ρ · A · v²

Efekt Coriolisa

d_cor = Ω · sin(φ) · v_avg · t² / 2

gdzie Ω = 7.2921×10⁻⁵ rad/s, φ = szerokość geograficzna strzelca (dynamiczna)

Gęstość powietrza

ρ = (p · 100) / (287.058 · (T + 273.15))

Obliczana na podstawie aktualnych danych pogodowych z OpenWeatherMap.

Strefy rażenia (dane NATO / FM 6-40)

Pocisk	Totalne	Ciężkie	Lekkie	Zagrożenie
M107 HE / EXCALIBUR	30 m	100 m	300 m	800 m
HE STD (RAK)	8 m	30 m	80 m	200 m
SMOKE	—	—	—	80 m
APFSDS	penetracja kinetyczna	—	—	—
HEAT	—	—	—	5 m

📁 Struktura projektu

balistic/
├── Balistic_Input.py      # Frontend Python/Flask + mapa
├── Program.cs             # Procesor balistyczny C#
├── Balistic.csproj        # Konfiguracja projektu .NET
├── .env                   # Klucz API (nie commitować!)
├── .gitignore
├── balistic_log.txt       # Log strzałów (generowany automatycznie)
└── README.md

⚠️ Zastrzeżenie

System przeznaczony wyłącznie do celów edukacyjnych i symulacyjnych. Obliczenia są przybliżeniem fizycznym — nie nadają się do zastosowań operacyjnych. Rzeczywiste systemy kierowania ogniem używają znacznie bardziej złożonych modeli (6-DOF, efekt Coriolisa w 3 osiach, dane meteorologiczne z sond balonowych, zużycie lufy i in.).

---

📜 License / Licencja

MIT — use it, modify it, build on it. / Używaj, modyfikuj, rozwijaj.