Astro/orbits.c

   1 /**************************************************************************
   2  * orbits.c - calculates the orbital elements of the sun, moon and planets.
   3  *            For inclusion in flight gear
   4  *
   5  * Written 1997 by Durk Talsma, started October 19, 1997.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10  * License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20  *
  21  * $Id$
  22  * (Log is kept at end of this file)
  23  **************************************************************************/
  24
  25
  26 #include <math.h>
  27 #include <string.h>
  28
  29 #include <Astro/orbits.h>
  30
  31 #include <Debug/fg_debug.h>
  32 #include <Include/fg_constants.h>
  33 #include <Include/general.h>
  34 #include <Time/fg_time.h>
  35
  36 struct OrbElements pltOrbElements[9];
  37
  38
  39 double fgCalcActTime(struct fgTIME t)
  40 {
  41   return (t.mjd - 36523.5);
  42 }
  43
  44
  45 double fgCalcEccAnom(double M, double e)
  46 {
  47     double
  48         eccAnom, E0, E1, diff;
  49
  50     eccAnom = M + e * sin(M) * (1.0 + e * cos(M));
  51     /* iterate to achieve a greater precision for larger eccentricities */
  52     if (e > 0.05)
  53     {
  54         E0 = eccAnom;
  55         do
  56         {
  57                 E1 = E0 - (E0 - e * sin(E0) - M) / (1 - e * cos(E0));
  58             diff = fabs(E0 - E1);
  59             E0 = E1;
  60                 }
  61         while (diff > (DEG_TO_RAD * 0.001));
  62         return E0;
  63         }
  64     return eccAnom;
  65 }
  66
  67
  68 /* This function assumes that if the FILE ptr is valid that the
  69    contents will be valid. Should we check the file for validity? */
  70
  71 /* Sounds like a good idea to me. What type of checks are you thinking
  72    of, other than feof(FILE*)? That's currently the only check I can
  73    think of (Durk) */
  74
  75 int fgReadOrbElements(struct OrbElements *dest, FILE *src)
  76 {
  77         char line[256];
  78     int i,j;
  79     j = 0;
  80     do
  81     {
  82         if (feof (src)) {
  83             fgPrintf (FG_ASTRO, FG_ALERT,
  84                       "End of file found while reading planetary positions:\n");
  85             return 0;
  86         }
  87
  88         fgets(line, 256,src);
  89         for (i = 0; i < 256; i++)
  90         {
  91                 if (line[i] == '#')
  92                 line[i] = 0;
  93         }
  94         /*printf("Reading line %d\n", j++); */
  95     }
  96     while (!(strlen(line)));
  97     sscanf(line, "%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf\n",
  98            &dest->NFirst, &dest->NSec,
  99            &dest->iFirst, &dest->iSec,
 100            &dest->wFirst, &dest->wSec,
 101            &dest->aFirst, &dest->aSec,
 102            &dest->eFirst, &dest->eSec,
 103            &dest->MFirst, &dest->MSec);
 104
 105     return(1);
 106 }
 107
 108
 109 int fgSolarSystemInit(struct fgTIME t)
 110 {
 111     fgGENERAL *g;
 112     char path[80];
 113     int i;
 114     FILE *data;
 115     int ret_val = 0;
 116
 117     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "Initializing solar system\n");
 118
 119    /* build the full path name to the orbital elements database file */
 120     g = &general;
 121     path[0] = '\0';
 122     strcat(path, g->root_dir);
 123     strcat(path, "/Scenery/");
 124     strcat(path, "Planets.dat");
 125
 126     if ( (data = fopen(path, "r")) == NULL )
 127     {
 128             fgPrintf( FG_ASTRO, FG_ALERT,
 129                       "Cannot open data file: '%s'\n", path);
 130     } else {
 131         /* printf("  reading datafile %s\n", path); */
 132         fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "  reading datafile %s\n", path);
 133
 134         /* for all the objects... */
 135         for (i = 0; i < 9; i ++)
 136             {
 137                 /* ...read from the data file ... */
 138                 if (!(fgReadOrbElements (&pltOrbElements[i], data))) {
 139                     ret_val = 0;
 140                 }
 141                 /* ...and calculate the actual values */
 142                 fgSolarSystemUpdate(&pltOrbElements[i], t);
 143             }
 144         ret_val = 1;
 145     }
 146     return ret_val;
 147 }
 148
 149
 150 void fgSolarSystemUpdate(struct OrbElements *planet, struct fgTIME t)
 151 {
 152    double
 153          actTime;
 154
 155    actTime = fgCalcActTime(t);
 156
 157    /* calculate the actual orbital elements */
 158    planet->M = DEG_TO_RAD * (planet->MFirst + (planet->MSec * actTime));
 159    planet->w = DEG_TO_RAD * (planet->wFirst + (planet->wSec * actTime));
 160    planet->N = DEG_TO_RAD * (planet->NFirst + (planet->NSec * actTime));
 161    planet->i = DEG_TO_RAD * (planet->iFirst + (planet->iSec * actTime));
 162    planet->e = planet->eFirst + (planet->eSec * actTime);
 163    planet->a = planet->aFirst + (planet->aSec * actTime);
 164 }
 165
 166
 167 /* $Log$
 168 /* Revision 1.10  1998/04/18 04:13:57  curt
 169 /* Moved fg_debug.c to it's own library.
 170 /*
 171  * Revision 1.9  1998/03/14 00:27:12  curt
 172  * Updated fgGENERAL to a "type" of struct.
 173  *
 174  * Revision 1.8  1998/02/23 19:07:55  curt
 175  * Incorporated Durk's Astro/ tweaks.  Includes unifying the sun position
 176  * calculation code between sun display, and other FG sections that use this
 177  * for things like lighting.
 178  *
 179  * Revision 1.7  1998/02/12 21:59:33  curt
 180  * Incorporated code changes contributed by Charlie Hotchkiss
 181  * <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 182  *
 183  * Revision 1.6  1998/02/03 23:20:11  curt
 184  * Lots of little tweaks to fix various consistency problems discovered by
 185  * Solaris' CC.  Fixed a bug in fg_debug.c with how the fgPrintf() wrapper
 186  * passed arguments along to the real printf().  Also incorporated HUD changes
 187  * by Michele America.
 188  *
 189  * Revision 1.5  1998/02/02 20:53:22  curt
 190  * To version 0.29
 191  *
 192  * Revision 1.4  1998/01/27 00:47:47  curt
 193  * Incorporated Paul Bleisch's <bleisch@chromatic.com> new debug message
 194  * system and commandline/config file processing code.
 195  *
 196  * Revision 1.3  1998/01/22 02:59:27  curt
 197  * Changed #ifdef FILE_H to #ifdef _FILE_H
 198  *
 199  * Revision 1.2  1998/01/19 19:26:58  curt
 200  * Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 201  * This should simplify things tremendously.
 202  *
 203  * Revision 1.1  1998/01/07 03:16:17  curt
 204  * Moved from .../Src/Scenery/ to .../Src/Astro/
 205  *
 206  * Revision 1.6  1997/12/30 20:47:52  curt
 207  * Integrated new event manager with subsystem initializations.
 208  *
 209  * Revision 1.5  1997/12/15 23:55:02  curt
 210  * Add xgl wrappers for debugging.
 211  * Generate terrain normals on the fly.
 212  *
 213  * Revision 1.4  1997/12/10 22:37:51  curt
 214  * Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 215  * i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 216  *
 217  * Revision 1.3  1997/11/25 23:20:44  curt
 218  * Changed planets.dat Planets.dat
 219  *
 220  * Revision 1.2  1997/11/25 19:25:36  curt
 221  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 222  *
 223  * Revision 1.1  1997/10/25 03:16:10  curt
 224  * Initial revision of code contributed by Durk Talsma.
 225  *
 226  */