Astro/orbits.cxx

   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 <config.h>
  27
  28 #include <math.h>
  29 #include <string.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 #include "orbits.hxx"
  37
  38
  39 struct OrbElements pltOrbElements[9];
  40
  41
  42 double fgCalcActTime(struct fgTIME t)
  43 {
  44   return (t.mjd - 36523.5);
  45 }
  46
  47
  48 double fgCalcEccAnom(double M, double e)
  49 {
  50     double
  51         eccAnom, E0, E1, diff;
  52
  53     eccAnom = M + e * sin(M) * (1.0 + e * cos(M));
  54     /* iterate to achieve a greater precision for larger eccentricities */
  55     if (e > 0.05)
  56     {
  57         E0 = eccAnom;
  58         do
  59         {
  60                 E1 = E0 - (E0 - e * sin(E0) - M) / (1 - e * cos(E0));
  61             diff = fabs(E0 - E1);
  62             E0 = E1;
  63                 }
  64         while (diff > (DEG_TO_RAD * 0.001));
  65         return E0;
  66         }
  67     return eccAnom;
  68 }
  69
  70
  71 /* This function assumes that if the FILE ptr is valid that the
  72    contents will be valid. Should we check the file for validity? */
  73
  74 /* Sounds like a good idea to me. What type of checks are you thinking
  75    of, other than feof(FILE*)? That's currently the only check I can
  76    think of (Durk) */
  77
  78 int fgReadOrbElements(struct OrbElements *dest, FILE *src)
  79 {
  80         char line[256];
  81     int i,j;
  82     j = 0;
  83     do
  84     {
  85         if (feof (src)) {
  86             fgPrintf (FG_ASTRO, FG_ALERT,
  87                       "End of file found while reading planetary positions:\n");
  88             return 0;
  89         }
  90
  91         fgets(line, 256,src);
  92         for (i = 0; i < 256; i++)
  93         {
  94                 if (line[i] == '#')
  95                 line[i] = 0;
  96         }
  97         /*printf("Reading line %d\n", j++); */
  98     }
  99     while (!(strlen(line)));
 100     sscanf(line, "%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf\n",
 101            &dest->NFirst, &dest->NSec,
 102            &dest->iFirst, &dest->iSec,
 103            &dest->wFirst, &dest->wSec,
 104            &dest->aFirst, &dest->aSec,
 105            &dest->eFirst, &dest->eSec,
 106            &dest->MFirst, &dest->MSec);
 107
 108     return(1);
 109 }
 110
 111
 112 int fgSolarSystemInit(struct fgTIME t)
 113 {
 114     fgGENERAL *g;
 115     char path[80];
 116     int i;
 117     FILE *data;
 118     int ret_val = 0;
 119
 120     fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "Initializing solar system\n");
 121
 122    /* build the full path name to the orbital elements database file */
 123     g = &general;
 124     path[0] = '\0';
 125     strcat(path, g->root_dir);
 126     strcat(path, "/Scenery/");
 127     strcat(path, "Planets.dat");
 128
 129     if ( (data = fopen(path, "r")) == NULL )
 130     {
 131             fgPrintf( FG_ASTRO, FG_ALERT,
 132                       "Cannot open data file: '%s'\n", path);
 133     } else {
 134         /* printf("  reading datafile %s\n", path); */
 135         fgPrintf( FG_ASTRO, FG_INFO, "  reading datafile %s\n", path);
 136
 137         /* for all the objects... */
 138         for (i = 0; i < 9; i ++)
 139             {
 140                 /* ...read from the data file ... */
 141                 if (!(fgReadOrbElements (&pltOrbElements[i], data))) {
 142                     ret_val = 0;
 143                 }
 144                 /* ...and calculate the actual values */
 145                 fgSolarSystemUpdate(&pltOrbElements[i], t);
 146             }
 147         ret_val = 1;
 148     }
 149     return ret_val;
 150 }
 151
 152
 153 void fgSolarSystemUpdate(struct OrbElements *planet, struct fgTIME t)
 154 {
 155    double
 156          actTime;
 157
 158    actTime = fgCalcActTime(t);
 159
 160    /* calculate the actual orbital elements */
 161    planet->M = DEG_TO_RAD * (planet->MFirst + (planet->MSec * actTime));
 162    planet->w = DEG_TO_RAD * (planet->wFirst + (planet->wSec * actTime));
 163    planet->N = DEG_TO_RAD * (planet->NFirst + (planet->NSec * actTime));
 164    planet->i = DEG_TO_RAD * (planet->iFirst + (planet->iSec * actTime));
 165    planet->e = planet->eFirst + (planet->eSec * actTime);
 166    planet->a = planet->aFirst + (planet->aSec * actTime);
 167 }
 168
 169
 170 /* $Log$
 171 /* Revision 1.1  1998/04/22 13:21:29  curt
 172 /* C++ - ifing the code a bit.
 173 /*
 174  * Revision 1.10  1998/04/18 04:13:57  curt
 175  * Moved fg_debug.c to it's own library.
 176  *
 177  * Revision 1.9  1998/03/14 00:27:12  curt
 178  * Updated fgGENERAL to a "type" of struct.
 179  *
 180  * Revision 1.8  1998/02/23 19:07:55  curt
 181  * Incorporated Durk's Astro/ tweaks.  Includes unifying the sun position
 182  * calculation code between sun display, and other FG sections that use this
 183  * for things like lighting.
 184  *
 185  * Revision 1.7  1998/02/12 21:59:33  curt
 186  * Incorporated code changes contributed by Charlie Hotchkiss
 187  * <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 188  *
 189  * Revision 1.6  1998/02/03 23:20:11  curt
 190  * Lots of little tweaks to fix various consistency problems discovered by
 191  * Solaris' CC.  Fixed a bug in fg_debug.c with how the fgPrintf() wrapper
 192  * passed arguments along to the real printf().  Also incorporated HUD changes
 193  * by Michele America.
 194  *
 195  * Revision 1.5  1998/02/02 20:53:22  curt
 196  * To version 0.29
 197  *
 198  * Revision 1.4  1998/01/27 00:47:47  curt
 199  * Incorporated Paul Bleisch's <bleisch@chromatic.com> new debug message
 200  * system and commandline/config file processing code.
 201  *
 202  * Revision 1.3  1998/01/22 02:59:27  curt
 203  * Changed #ifdef FILE_H to #ifdef _FILE_H
 204  *
 205  * Revision 1.2  1998/01/19 19:26:58  curt
 206  * Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 207  * This should simplify things tremendously.
 208  *
 209  * Revision 1.1  1998/01/07 03:16:17  curt
 210  * Moved from .../Src/Scenery/ to .../Src/Astro/
 211  *
 212  * Revision 1.6  1997/12/30 20:47:52  curt
 213  * Integrated new event manager with subsystem initializations.
 214  *
 215  * Revision 1.5  1997/12/15 23:55:02  curt
 216  * Add xgl wrappers for debugging.
 217  * Generate terrain normals on the fly.
 218  *
 219  * Revision 1.4  1997/12/10 22:37:51  curt
 220  * Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 221  * i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 222  *
 223  * Revision 1.3  1997/11/25 23:20:44  curt
 224  * Changed planets.dat Planets.dat
 225  *
 226  * Revision 1.2  1997/11/25 19:25:36  curt
 227  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 228  *
 229  * Revision 1.1  1997/10/25 03:16:10  curt
 230  * Initial revision of code contributed by Durk Talsma.
 231  *
 232  */