Add wind analysis: header pill, fetch/validate menu, speed-plot overlay

Portiert das Wind-System des HTML-Demonstrators (Doku 3.8) vollstaendig: Open-Meteo-Winddaten, interpoliert zwischen Druckflaechen- und festen Nabenhoehen-Stuetzpunkten auf die tatsaechliche Zielhoehe. Domain (lib/domain/wind/wind_math.dart, reines Dart): Hoehen- Interpolation (linear + zirkulaer fuer Windrichtung), Peilung zwischen zwei Punkten, Kopf-/Rueckenwind-Komponente pro Flugleg - 1:1 uebernommen aus interpolateWindAtHeight()/bearingBetween()/headTailwindComponent() des Demonstrators, per Unit-Tests abgesichert. Service (lib/services/wind/wind_service.dart): zwei getrennte, fokussierte Open-Meteo-Requests statt eines kombinierten (Doku 4.10 - ein 35-Variablen-Request verursachte im Demonstrator Modellauswahl- Fehler). Drei Verbraucher: Kopfleisten-Pille (120 m AGL ueber Referenzort), gebuendelter Wegpunkt-Fetch (ein Request fuer alle Koordinaten via Open-Meteos Mehrfach-Location-Syntax) und das Validierungspanel (rohe Messwerte je Nabenhoehe/Druckflaeche). Per MockClient getestet (kein echter Netzwerkzugriff in Tests). UI: - HeaderWindPill (TopModeBar, nur ausserhalb Fly-Modus): zeigt Windrichtung/-geschwindigkeit, Antippen schaltet perspektivisch die Wind-Marker der Wegpunkte um (Zustand vorbereitet, HTML-Demonstrator: showPerWaypointWind). - WaypointListPanel: "Fetch wind"/"Validate"-Buttons im Panel-Header, neue WIND-Spalte in der Liste. - WindValidatePanel: neue Vollbild-Route (gleiches Muster wie WaypointListPanel) mit Rohdaten je Hoehenstufe inkl. Boeen (Doku 4.9: Boeen nur hier, nicht in der Wegpunktanzeige) und Interpolationsergebnis. - FullValueChart (Speed-Tab): Kopf-/Rueckenwind-Diamanten pro Leg samt gestrichelter Nulllinie sowie gestrichelte Bodengeschwindigkeits- Stufenlinie. Bug gefunden und gefixt waehrend der Emulator-Verifikation: die Y-Achsen-Autoskalierung klemmte weiterhin auf den gueltigen Drehrad- Wertebereich (13-25 m/s), wodurch nahe Null liegende Windkomponenten (bei schwachem Wind der Normalfall) ausserhalb des sichtbaren Bereichs lagen und weder Diamanten noch Nulllinie zu sehen waren. Der HTML- Demonstrator klemmt computeSpeedChartRange() bewusst nicht auf SPD_MIN/ SPD_MAX; das Klemmen in FullValueChart._range() jetzt entsprechend entfernt. Waypoint-Modell um windSpeedMs/windDirFromDeg/windElevationM erweitert (nullable, reine Planungshilfe - der Encoder liest diese Felder nie, Doku 3.2). currentMissionProvider bekommt replaceAll() fuer den gebuendelten Wind-Fetch, der alle Wegpunkte gleichzeitig aktualisiert. Verifiziert: flutter analyze (0 issues), flutter test (44/44, davon 14 neue Wind-Mathematik- und 6 neue WindService-Tests), manuell auf Pixel_10a-Emulator mit echtem Open-Meteo-Netzwerkzugriff - Kopfleisten- Pille zeigt Live-Wind, Fetch/Validate fuellen Liste bzw. oeffnen das Validierungspanel mit echten Messwerten, Speed-Plot zeigt nach dem Fix Diamanten/Nulllinie/Bodengeschwindigkeit korrekt skaliert. Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>
2026-07-28 13:32:15 +02:00
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@@ -0,0 +1,130 @@
+import 'dart:math' as math;
+
+import '../waypoint/flat_waypoint_list.dart';
+
+/// Ein Stuetzpunkt fuer die Windinterpolation: Windgeschwindigkeit/-richtung
+/// in einer bestimmten Hoehe ueber dem Meeresspiegel (AMSL). Kombiniert aus
+/// Druckflaechen- und festen Nabenhoehen-Daten (Doku 3.8,
+/// buildCombinedWindLevels() im HTML-Demonstrator).
+class WindLevel {
+  const WindLevel({
+    required this.heightAmslM,
+    required this.speedMs,
+    required this.dirFromDeg,
+  });
+
+  final double heightAmslM;
+  final double speedMs;
+  final double dirFromDeg;
+}
+
+/// Interpoliertes Windergebnis an einer bestimmten Zielhoehe.
+class WindSample {
+  const WindSample({required this.speedMs, required this.dirFromDeg});
+
+  final double speedMs;
+  final double dirFromDeg;
+}
+
+/// Kreisfoermige Interpolation zwischen zwei Windrichtungen (kuerzester Weg
+/// ueber die 0/360-Grenze), analog interpolateAngle() im HTML-Demonstrator.
+double interpolateAngle(double a, double b, double frac) {
+  final diff = ((b - a + 540) % 360) - 180;
+  return (a + diff * frac + 360) % 360;
+}
+
+/// Lineare Interpolation zwischen den zwei Hoehen-Stuetzpunkten, die
+/// [targetHeightAmslM] einschliessen; ausserhalb des Stuetzpunktbereichs wird
+/// auf den jeweils naechstgelegenen Rand geklemmt (analog
+/// interpolateWindAtHeight() im HTML-Demonstrator). Gibt null zurueck, wenn
+/// keine Stuetzpunkte vorhanden sind.
+WindSample? interpolateWindAtHeight(
+  List<WindLevel> levels,
+  double targetHeightAmslM,
+) {
+  if (levels.isEmpty) return null;
+  final sorted = [...levels]
+    ..sort((a, b) => a.heightAmslM.compareTo(b.heightAmslM));
+
+  final first = sorted.first;
+  if (targetHeightAmslM <= first.heightAmslM) {
+    return WindSample(speedMs: first.speedMs, dirFromDeg: first.dirFromDeg);
+  }
+  final last = sorted.last;
+  if (targetHeightAmslM >= last.heightAmslM) {
+    return WindSample(speedMs: last.speedMs, dirFromDeg: last.dirFromDeg);
+  }
+  for (var i = 0; i < sorted.length - 1; i++) {
+    final a = sorted[i];
+    final b = sorted[i + 1];
+    if (targetHeightAmslM >= a.heightAmslM &&
+        targetHeightAmslM <= b.heightAmslM) {
+      final span = b.heightAmslM - a.heightAmslM;
+      final frac = span == 0 ? 0.0 : (targetHeightAmslM - a.heightAmslM) / span;
+      return WindSample(
+        speedMs: a.speedMs + (b.speedMs - a.speedMs) * frac,
+        dirFromDeg: interpolateAngle(a.dirFromDeg, b.dirFromDeg, frac),
+      );
+    }
+  }
+  return WindSample(speedMs: last.speedMs, dirFromDeg: last.dirFromDeg);
+}
+
+/// Grosskreis-Peilung von (lat1,lon1) nach (lat2,lon2) in Grad (0=Nord),
+/// analog bearingBetween() im HTML-Demonstrator.
+double bearingBetweenDeg(double lat1, double lon1, double lat2, double lon2) {
+  final lat1Rad = lat1 * math.pi / 180;
+  final lat2Rad = lat2 * math.pi / 180;
+  final dLon = (lon2 - lon1) * math.pi / 180;
+  final y = math.sin(dLon) * math.cos(lat2Rad);
+  final x = math.cos(lat1Rad) * math.sin(lat2Rad) -
+      math.sin(lat1Rad) * math.cos(lat2Rad) * math.cos(dLon);
+  return (math.atan2(y, x) * 180 / math.pi + 360) % 360;
+}
+
+/// Rueckenwind-Komponente (positiv) bzw. Gegenwind-Komponente (negativ)
+/// entlang eines Kurses, analog headTailwindComponent() im HTML-
+/// Demonstrator: Wind, der genau von hinten kommt, ergibt +windSpeedMs.
+double headTailwindComponent(
+  double bearingDeg,
+  double windSpeedMs,
+  double windDirFromDeg,
+) {
+  final windToward = (windDirFromDeg + 180) % 360;
+  final diff = (windToward - bearingDeg) * math.pi / 180;
+  return windSpeedMs * math.cos(diff);
+}
+
+/// Windkomponente auf dem Leg von [a] nach [b], interpoliert aus dem am
+/// Zielwegpunkt [b] hinterlegten Wind (analog computeLegWindComponent() im
+/// HTML-Demonstrator - der Zielpunkt bestimmt den massgeblichen Wind fuer
+/// dieses Leg). Null, solange fuer [b] noch kein Wind geladen wurde.
+double? computeLegWindComponent(Waypoint a, Waypoint b) {
+  final windSpeedMs = b.windSpeedMs;
+  final windDirFromDeg = b.windDirFromDeg;
+  if (windSpeedMs == null || windDirFromDeg == null) return null;
+  final bearing = bearingBetweenDeg(a.lat, a.lon, b.lat, b.lon);
+  return headTailwindComponent(bearing, windSpeedMs, windDirFromDeg);
+}
+
+/// Windkomponente pro Leg der gesamten Route (Laenge waypoints.length - 1).
+List<double?> computeLegWind(List<Waypoint> waypoints) {
+  return [
+    for (var i = 0; i < waypoints.length - 1; i++)
+      computeLegWindComponent(waypoints[i], waypoints[i + 1]),
+  ];
+}
+
+/// Erreichbare Bodengeschwindigkeit pro Leg (Soll-Geschwindigkeit des
+/// Zielwegpunkts + Windkomponente), null wo noch kein Wind geladen ist -
+/// analog der groundSpeeds-Berechnung in buildFullChart() im HTML-
+/// Demonstrator.
+List<double?> computeGroundSpeeds(List<Waypoint> waypoints) {
+  return [
+    for (var i = 0; i < waypoints.length - 1; i++)
+      switch (computeLegWindComponent(waypoints[i], waypoints[i + 1])) {
+        final wind? => waypoints[i + 1].speedMs + wind,
+        null => null,
+      },
+  ];
+}