dmc/app/lib/transport/mock/mock_flight_controller_link.dart

import 'dart:async';
import 'dart:math' as math;

import '../../domain/waypoint/flat_waypoint_list.dart';
import '../flight_controller_link.dart';
import '../msp/msp_commands.dart';

/// Synthetische Telemetrie fuer UI-Entwicklung/Tests ohne Hardware oder SITL
/// (Architektur-Doku 3.1).
///
/// Verankert am ersten Wegpunkt der uebergebenen Mission (Doku: "solange die
/// Drohne nicht verbunden ist, Mock-Daten fuer die neue Live-Details-
/// Ansicht nutzbar machen") statt an einem fest verdrahteten Ort (frueher
/// Berlin) - dadurch liegt die simulierte Position tatsaechlich auf der
/// gerade bearbeiteten Route, und activeWaypointIndex ist von Anfang an
/// gesetzt (0, "erster Wegpunkt aktiv"), auch ohne den noch nicht
/// umgesetzten Missions-Upload-Flow. Fehlt eine Mission (keine Wegpunkte),
/// bleibt der alte Berlin-Fallback bestehen, damit die Klasse auch ganz
/// ohne Mission nutzbar ist.
class MockFlightControllerLink implements FlightControllerLink {
  MockFlightControllerLink({
    List<Waypoint> initialWaypoints = const [],
    this._batteryCellCount = 4,
  })  : _anchorLat = initialWaypoints.isEmpty ? 52.5 : initialWaypoints.first.lat,
        _anchorLon = initialWaypoints.isEmpty ? 13.4 : initialWaypoints.first.lon,
        _activeWaypointIndex = initialWaypoints.isEmpty ? null : 0;

  double _anchorLat;
  double _anchorLon;

  /// Zellenzahl des simulierten Akkus (Doku DroneProfile.batteryCellCount) -
  /// bestimmt den Spannungsbereich der Mock-Telemetrie (siehe
  /// batteryVoltage unten), damit die Statusanzeige mit den Ampel-
  /// Schwellwerten des aktiven Profils zusammenpasst statt fest auf 6S
  /// verdrahtet zu sein.
  final int _batteryCellCount;
  final _random = math.Random();

  bool _armed = false;
  int? _activeWaypointIndex;
  StreamController<TelemetryFrame>? _telemetryController;
  Timer? _ticker;
  double _heading = 0;
  double _batteryPercent = 100;
  int _tickCount = 0;

  /// Aktuelle Drift vom Ankerpunkt in Metern (Nord/Ost) - Zufalls-Trudeln
  /// innerhalb eines 10-m-Radius statt eines fest stehenden Punkts, damit
  /// auch die Distanz/ETA-Anzeige der neuen Details-Pille sichtbar auf
  /// Werteaenderungen reagiert (Doku 9: UI-Entwicklung ohne Hardware).
  double _driftNorthM = 0;
  double _driftEastM = 0;
  static const _driftRadiusM = 10.0;
  static const _driftStepM = 1.5;
  static const _metersPerDegreeLat = 111320.0;

  @override
  FcCapabilities get capabilities => const FcCapabilities(
        supportsMultiMission: true,
        supportsInFlightUpload: false,
        maxWaypoints: 60,
      );

  @override
  Future<void> connect() async {
    // Idempotent (Doku flightControllerLinkProvider: "Verbindung bleibt
    // ueber Moduswechsel hinweg aktiv") - sonst wuerde jeder erneute
    // Eintritt in den Fly-Modus einen zweiten Timer/Controller anlegen und
    // den vorherigen verwaist weiterlaufen lassen.
    if (_telemetryController != null) return;
    _telemetryController = StreamController<TelemetryFrame>.broadcast();
    _ticker = Timer.periodic(const Duration(seconds: 1), (_) {
      // Kurs dreht sich langsam weiter statt fest zu stehen, damit die
      // Rotation des Drohnen-Markers (DroneMarkerIcon) auch ohne Hardware
      // sichtbar ueberprueft werden kann (Doku 9: UI-Entwicklung ohne
      // Hardware).
      _heading = (_heading + 5) % 360;
      // Langsam sinkender Akkustand, damit die Anzeige auch ohne Hardware
      // sichtbar auf Werteaenderungen reagiert (Doku 9).
      _batteryPercent = (_batteryPercent - 0.1).clamp(0, 100);
      _tickCount++;

      // Zufallsschritt, danach auf den 10-m-Radius um den Ankerpunkt
      // zurueckgeklemmt statt frei wegzulaufen.
      _driftNorthM += (_random.nextDouble() - 0.5) * 2 * _driftStepM;
      _driftEastM += (_random.nextDouble() - 0.5) * 2 * _driftStepM;
      final driftMagnitude = math.sqrt(
        _driftNorthM * _driftNorthM + _driftEastM * _driftEastM,
      );
      if (driftMagnitude > _driftRadiusM) {
        final scale = _driftRadiusM / driftMagnitude;
        _driftNorthM *= scale;
        _driftEastM *= scale;
      }
      final metersPerDegreeLon =
          _metersPerDegreeLat * math.cos(_anchorLat * math.pi / 180);
      final lat = _anchorLat + _driftNorthM / _metersPerDegreeLat;
      final lon = _anchorLon + _driftEastM / metersPerDegreeLon;

      _telemetryController?.add(TelemetryFrame(
        lat: lat,
        lon: lon,
        hasFix: true,
        fixType: 2,
        numSat: 12,
        altitudeM: 120,
        // Leicht abweichend von altitudeM statt identisch (Doku: rohe
        // GPS-Hoehe ist typischerweise etwas verrauschter als die
        // barometrisch/GPS-fusionierte Schaetzung), damit im UI sichtbar
        // wird, dass es sich um zwei unterschiedliche Werte handelt.
        gpsAltitudeM: 120 + math.sin(_tickCount * 0.11) * 4,
        speedMs: 18,
        headingDeg: _heading,
        armed: _armed,
        batteryPercent: _batteryPercent.round(),
        // Spannung sinkt mit dem Mock-Ladestand von voll (4.2 V/Zelle,
        // LiPo-Ladeschluss) auf nahezu leer (3.0 V/Zelle) mit, skaliert mit
        // der Zellenzahl des aktiven Drohnenprofils statt fest auf 6S
        // verdrahtet zu sein (Doku: "bei 4s ist 16.8 Volt aber der max
        // Wert") - damit reagiert auch die neue Statusanzeige (Doku: "Drone
        // battery Voltage") auf Werteaenderungen und durchlaeuft dabei
        // realistisch die Ampel-Schwellwerte des Profils.
        batteryVoltage:
            _batteryCellCount * (3.0 + (_batteryPercent / 100) * 1.2),
        currentA: 12.5,
        linkQuality: 95,
        snrDb: 9,
        hdop: 0.9,
        // MW_GPS_MODE_NAV (3), sobald armed und eine Mission aktiv ist -
        // analog zu flightMode unten, damit computeDroneStatus (Doku:
        // "drone state ... waypoint") auch mit Mock-Daten testbar ist.
        navMode: _armed && _activeWaypointIndex != null ? 3 : 0,
        flightMode: _activeWaypointIndex != null
            ? 'Waypoint mission (en route)'
            : 'Idle',
        // Kein Pitot/Rangefinder/Optical-Flow am T1 Ranger vorgesehen (Doku
        // Architektur 6: "MSPV2_INAV_AIR_SPEED ... fuer den T1 Ranger
        // aktuell nicht relevant") - die uebrigen Sensoren gelten als
        // vorhanden/gesund, damit die Sensor-Status-Zeile im Drone-Status-
        // Menue sowohl gruene als auch graue Badges zeigt.
        sensorStatusBits: MspSensorStatusBits.acc |
            MspSensorStatusBits.baro |
            MspSensorStatusBits.mag |
            MspSensorStatusBits.gps |
            MspSensorStatusBits.temp,
        // Leichtes Schwanken um drei Basiswerte statt fester Zahlen, damit
        // die Temperaturfelder ebenfalls sichtbar auf Werteaenderungen
        // reagieren (Doku 9).
        temperaturesC: [
          28.0 + math.sin(_tickCount * 0.05) * 1.5,
          34.0 + math.sin(_tickCount * 0.07) * 2.0,
          46.0 + math.sin(_tickCount * 0.06) * 3.0,
        ],
        // Sinuskurve statt fester 0 - die Mock-Hoehe selbst bleibt
        // konstant (siehe altitudeM oben), die Steig-/Sinkrate soll aber
        // trotzdem sichtbar zwischen Steigen/Sinken wechseln koennen.
        verticalSpeedMs: math.sin(_tickCount * 0.3) * 2.5,
        activeWaypointIndex: _activeWaypointIndex,
      ));
    });
  }

  @override
  Future<void> disconnect() async {
    _ticker?.cancel();
    await _telemetryController?.close();
    _telemetryController = null;
  }

  /// Setzt die simulierte Position auf den ersten Wegpunkt von [waypoints]
  /// zurueck und loescht die bisherige Drift (Doku: "beim Laden einer
  /// Mission Mock-Drohnenposition auf ersten Wegpunkt setzen, solange die
  /// Drohne nicht verbunden ist") - der Aufrufer (CurrentMissionMetaNotifier)
  /// ruft dies nur auf, wenn [FlightControllerLink] tatsaechlich dieser Mock
  /// ist, also noch keine echte Verbindung (WLAN/MSP) aktiv ist. Ohne
  /// Wegpunkte faellt die Position auf den alten Berlin-Fallback zurueck,
  /// analog zum Konstruktor.
  void resetPosition(List<Waypoint> waypoints) {
    _anchorLat = waypoints.isEmpty ? 52.5 : waypoints.first.lat;
    _anchorLon = waypoints.isEmpty ? 13.4 : waypoints.first.lon;
    _driftNorthM = 0;
    _driftEastM = 0;
    _activeWaypointIndex = waypoints.isEmpty ? null : 0;
  }

  @override
  Future<void> uploadMission(FlatWaypointList mission) async {
    // iNAV/MAVLink erlauben Mission-Upload nur im unarmed-Zustand (Doku 4.5).
    if (_armed) {
      throw StateError('Mission-Upload verweigert: Drohne ist armed.');
    }
    _uploadedWaypointCount = mission.waypoints.length;
    _activeWaypointIndex = mission.waypoints.isEmpty ? null : 0;
  }

  /// Kein separates FC-seitiges "gueltig"-Flag zu simulieren (anders als
  /// MspFlightControllerLink, das echte MSP_WP_GETINFO-Antworten abfragt) -
  /// der Mock haelt die zuletzt hochgeladene Wegpunktzahl und vergleicht sie
  /// hier direkt, das reicht fuer UI-Entwicklung ohne Hardware.
  int? _uploadedWaypointCount;

  @override
  Future<bool> verifyMission(FlatWaypointList mission) async =>
      _uploadedWaypointCount == mission.waypoints.length;

  @override
  Future<void> setFlightMode(FlightMode mode) async {}

  @override
  Future<void> arm() async {
    _armed = true;
  }

  @override
  Stream<TelemetryFrame> subscribeTelemetry() {
    final controller = _telemetryController;
    if (controller == null) {
      throw StateError('subscribeTelemetry() vor connect() aufgerufen.');
    }
    return controller.stream;
  }

  @override
  Future<int?> readActiveWaypointIndex() async => _activeWaypointIndex;

  /// Liefert immer einen Wert (nahe dem Ankerpunkt, siehe Klassendoku) statt
  /// wie der echte FC vor dem ersten Fix `null` - fuer UI-Entwicklung ohne
  /// Hardware (Doku 9) ist ein sofort sichtbarer Homepoint-Marker
  /// hilfreicher als ein realistisch leerer Zustand.
  ///
  /// Bewusst um [_homeOffsetM] Meter suedlich des Ankerpunkts versetzt statt
  /// exakt darauf: der Drohnen-Marker (siehe connect()) startet ebenfalls am
  /// Ankerpunkt und drueckt sich nur innerhalb von [_driftRadiusM] (10 m)
  /// davon weg - ohne Versatz lag der Homepoint-Marker im Mock-Test also
  /// praktisch immer direkt unter dem Drohnen-Marker und war nie als
  /// eigenes Icon zu sehen.
  static const _homeOffsetM = 25.0;

  @override
  Future<HomePoint?> readHomePoint() async => HomePoint(
        lat: _anchorLat - _homeOffsetM / _metersPerDegreeLat,
        lon: _anchorLon,
        altitudeM: 0,
      );
}