# -*- coding: utf-8 -*-
"""
路径点抽象基类
─────────────────────────────────────────────────────────────────
BaseWaypoint  —— 所有路径点的公共基类（dataclass + 可扩展）
子类扩展示例：
  AirWaypoint    继承 BaseWaypoint，增加 fly_over / turn_radius
  GroundWaypoint 继承 BaseWaypoint，增加 road_type / heading_constraint
  WaterWaypoint  继承 BaseWaypoint，增加 depth / tide_correction
─────────────────────────────────────────────────────────────────
"""

from __future__ import annotations

from dataclasses import dataclass, field
from enum import Enum
from typing import Any, Dict, Optional


# ─────────────────────────────────────────────────────────────────
# 装备域枚举
# ─────────────────────────────────────────────────────────────────

class EquipmentDomain(Enum):
    AIR    = "air"      # 空中（飞行器）
    GROUND = "ground"   # 陆地（车辆/步兵）
    WATER  = "water"    # 水面（舰艇）
    SUBSEA = "subsea"   # 水下（潜艇/UUV）
    SPACE  = "space"    # 太空（预留）


# ─────────────────────────────────────────────────────────────────
# 路径点约束类型
# ─────────────────────────────────────────────────────────────────

class AltConstraint(Enum):
    NONE         = "none"
    AT           = "at"
    AT_OR_ABOVE  = "at_or_above"
    AT_OR_BELOW  = "at_or_below"
    BETWEEN      = "between"


class SpeedConstraint(Enum):
    NONE         = "none"
    AT           = "at"
    AT_OR_ABOVE  = "at_or_above"
    AT_OR_BELOW  = "at_or_below"
    MAX          = "max"


# ─────────────────────────────────────────────────────────────────
# 路径点基类
# ─────────────────────────────────────────────────────────────────

@dataclass
class BaseWaypoint:
    """
    路径点公共基类

    所有域（空/地/水）的路径点均继承此类。
    子类通过新增 dataclass 字段扩展特有属性，
    无需修改基类。

    坐标约定：
      latitude  —— 纬度（度，WGS-84，北正南负）
      longitude —— 经度（度，WGS-84，东正西负）
      altitude  —— 高度/深度（米，MSL；水下为负值）
    """

    # ── 标识 ──────────────────────────────────────────────────────
    identifier:       str            = ""       # 路径点标识符
    name:             str            = ""       # 全称/描述
    domain:           EquipmentDomain = EquipmentDomain.AIR

    # ── 坐标 ──────────────────────────────────────────────────────
    latitude:         float          = 0.0      # 纬度（度）
    longitude:        float          = 0.0      # 经度（度）
    altitude:         float          = 0.0      # 高度/深度（米，MSL）

    # ── 运动参数 ──────────────────────────────────────────────────
    speed:            float          = 0.0      # 过点速度（m/s）
    heading:          Optional[float] = None    # 指定过点航向（度，None=自动计算）

    # ── 速度约束 ──────────────────────────────────────────────────
    speed_constraint: SpeedConstraint = SpeedConstraint.NONE
    speed_limit:      Optional[float] = None    # 约束速度值（m/s）

    # ── 高度约束 ──────────────────────────────────────────────────
    alt_constraint:   AltConstraint  = AltConstraint.NONE
    alt_value:        Optional[float] = None    # 约束高度（米）
    alt_value2:       Optional[float] = None    # BETWEEN 时的上限

    # ── 停留参数 ──────────────────────────────────────────────────
    dwell_time:       float          = 0.0      # 在此点停留时间（秒，0=不停留）

    # ── 扩展元数据 ────────────────────────────────────────────────
    metadata:         Dict[str, Any] = field(default_factory=dict)

    # ── 属性 ──────────────────────────────────────────────────────

    @property
    def position(self) -> tuple:
        """返回 (lat, lon, alt) 三元组"""
        return (self.latitude, self.longitude, self.altitude)

    @property
    def has_speed_constraint(self) -> bool:
        return self.speed_constraint != SpeedConstraint.NONE

    @property
    def has_alt_constraint(self) -> bool:
        return self.alt_constraint != AltConstraint.NONE

    def effective_speed(self, default: float = 0.0) -> float:
        """返回有效过点速度（优先使用 speed，否则用 default）"""
        return self.speed if self.speed > 1e-6 else default

    def validate(self) -> list:
        """
        校验路径点合法性
        :return: 错误信息列表（空列表表示合法）
        """
        errors = []
        if not (-90 <= self.latitude <= 90):
            errors.append(f"纬度越界: {self.latitude}")
        if not (-180 <= self.longitude <= 180):
            errors.append(f"经度越界: {self.longitude}")
        if self.speed < 0:
            errors.append(f"速度不能为负: {self.speed}")
        if self.dwell_time < 0:
            errors.append(f"停留时间不能为负: {self.dwell_time}")
        return errors

    def copy_with(self, **kwargs) -> "BaseWaypoint":
        """返回修改了指定字段的副本"""
        import copy
        wp = copy.copy(self)
        for k, v in kwargs.items():
            setattr(wp, k, v)
        return wp

    def __str__(self) -> str:
        return (f"WP[{self.identifier}]"
                f"({self.latitude:.4f}°,{self.longitude:.4f}°,"
                f"{self.altitude:.0f}m) "
                f"spd={self.speed:.1f}m/s")


# ─────────────────────────────────────────────────────────────────
# 各域路径点子类
# ─────────────────────────────────────────────────────────────────

@dataclass
class AirWaypoint(BaseWaypoint):
    """空中路径点（兼容 ARINC 424）"""
    domain:           EquipmentDomain = EquipmentDomain.AIR

    # 转弯参数
    fly_over:         bool            = False   # True=飞越点，False=Fly-by
    turn_radius:      float           = 0.0     # 过点转弯半径（米，0=自动）

    # ARINC 424 字段
    path_terminator:  str             = "TF"    # TF/CF/DF/IF/RF/AF
    course_angle:     Optional[float] = None    # 指定进场航道（度）
    waypoint_type:    str             = "FIX"   # FIX/AIRPORT/VOR/NDB


@dataclass
class GroundWaypoint(BaseWaypoint):
    """陆地路径点"""
    domain:           EquipmentDomain = EquipmentDomain.GROUND

    # 道路/地形约束
    road_type:        str             = "any"   # road/offroad/any
    max_slope_deg:    float           = 30.0    # 最大允许坡度（度）
    heading_constraint: Optional[float] = None  # 强制过点航向（度）
    stop_required:    bool            = False   # 是否必须停车


@dataclass
class WaterWaypoint(BaseWaypoint):
    """水中路径点（水面/水下通用）"""
    domain:           EquipmentDomain = EquipmentDomain.WATER

    # 水下参数（潜艇/UUV）
    depth:            float           = 0.0     # 水下深度（米，正值向下）
    is_subsurface:    bool            = False   # True=水下，False=水面

    # 水文约束
    min_water_depth:  float           = 0.0     # 最小水深要求（米）
    tide_correction:  float           = 0.0     # 潮汐修正量（米）