FDM/JSBsim.cxx

   1 // JSBsim.cxx -- interface to the JSBsim flight model
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started February 1999.
   4 //
   5 // Copyright (C) 1999  Curtis L. Olson  - curt@flightgear.org
   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 #include <FDM/JSBsim/FGFDMExec.h>
  26 #include <FDM/JSBsim/FGAircraft.h>
  27 #include <FDM/JSBsim/FGFCS.h>
  28 #include <FDM/JSBsim/FGPosition.h>
  29 #include <FDM/JSBsim/FGRotation.h>
  30 #include <FDM/JSBsim/FGState.h>
  31 #include <FDM/JSBsim/FGTranslation.h>
  32
  33 #include "JSBsim.hxx"
  34
  35 #include <Aircraft/aircraft.hxx>
  36 #include <Controls/controls.hxx>
  37 #include <Debug/logstream.hxx>
  38 #include <Include/fg_constants.h>
  39 #include <Math/fg_geodesy.hxx>
  40
  41
  42 // The default aircraft
  43 FGFDMExec FDMExec;
  44
  45
  46 // Initialize the JSBsim flight model, dt is the time increment for
  47 // each subsequent iteration through the EOM
  48 int fgJSBsimInit(double dt) {
  49     FG_LOG( FG_FLIGHT, FG_INFO, "Starting initializing JSBsim" );
  50
  51     FG_LOG( FG_FLIGHT, FG_INFO, "  created FDMExec" );
  52
  53     FDMExec.GetAircraft()->LoadAircraft("X15");
  54     FG_LOG( FG_FLIGHT, FG_INFO, "  loaded aircraft" );
  55
  56     FDMExec.GetState()->Reset("reset00");
  57     FG_LOG( FG_FLIGHT, FG_INFO, "  loaded initial conditions" );
  58
  59     FDMExec.GetState()->Setdt(dt);
  60     FG_LOG( FG_FLIGHT, FG_INFO, "  set dt" );
  61
  62     FG_LOG( FG_FLIGHT, FG_INFO, "Finished initializing JSBsim" );
  63
  64     return 1;
  65 }
  66
  67
  68 // Run an iteration of the EOM (equations of motion)
  69 int fgJSBsimUpdate(FGInterface& f, int multiloop) {
  70     double save_alt = 0.0;
  71
  72     // lets try to avoid really screwing up the JSBsim model
  73     if ( f.get_Altitude() < -9000 ) {
  74         save_alt = f.get_Altitude();
  75         f.set_Altitude( 0.0 );
  76     }
  77
  78     // copy control positions into the JSBsim structure
  79     FDMExec.GetFCS()->SetDa( controls.get_aileron() );
  80     FDMExec.GetFCS()->SetDe( controls.get_elevator()
  81                              + controls.get_elevator_trim() );
  82     FDMExec.GetFCS()->SetDr( controls.get_rudder() );
  83     FDMExec.GetFCS()->SetDf( 0.0 );
  84     FDMExec.GetFCS()->SetDs( 0.0 );
  85     FDMExec.GetFCS()->SetThrottle( FGControls::ALL_ENGINES,
  86                                    controls.get_throttle( 0 ) );
  87     // FCS->SetBrake( controls.get_brake( 0 ) );
  88
  89     // Inform JSBsim of the local terrain altitude
  90     // Runway_altitude =   f.get_Runway_altitude();
  91
  92     // old -- FGInterface_2_JSBsim() not needed except for Init()
  93     // translate FG to JSBsim structure
  94     // FGInterface_2_JSBsim(f);
  95     // printf("FG_Altitude = %.2f\n", FG_Altitude * 0.3048);
  96     // printf("Altitude = %.2f\n", Altitude * 0.3048);
  97     // printf("Radius to Vehicle = %.2f\n", Radius_to_vehicle * 0.3048);
  98
  99     /* FDMExec.GetState()->Setsim_time(State->Getsim_time()
 100                                     + State->Getdt() * multiloop); */
 101     FDMExec.Run();
 102
 103     // printf("%d FG_Altitude = %.2f\n", i, FG_Altitude * 0.3048);
 104     // printf("%d Altitude = %.2f\n", i, Altitude * 0.3048);
 105
 106     // translate JSBsim back to FG structure so that the
 107     // autopilot (and the rest of the sim can use the updated
 108     // values
 109
 110     fgJSBsim_2_FGInterface(f);
 111
 112     // but lets restore our original bogus altitude when we are done
 113     if ( save_alt < -9000.0 ) {
 114         f.set_Altitude( save_alt );
 115     }
 116
 117     return 1;
 118 }
 119
 120
 121 // Convert from the FGInterface struct to the JSBsim generic_ struct
 122 int FGInterface_2_JSBsim (FGInterface& f) {
 123
 124     return 1;
 125 }
 126
 127
 128 // Convert from the JSBsim generic_ struct to the FGInterface struct
 129 int fgJSBsim_2_FGInterface (FGInterface& f) {
 130
 131     // Velocities
 132     f.set_Velocities_Local( FDMExec.GetPosition()->GetVn(),
 133                             FDMExec.GetPosition()->GetVe(),
 134                             FDMExec.GetPosition()->GetVd() );
 135     // f.set_Velocities_Ground( V_north_rel_ground, V_east_rel_ground,
 136     //               V_down_rel_ground );
 137     // f.set_Velocities_Local_Airmass( V_north_airmass, V_east_airmass,
 138     //                      V_down_airmass );
 139     // f.set_Velocities_Local_Rel_Airmass( V_north_rel_airmass,
 140     //                          V_east_rel_airmass, V_down_rel_airmass );
 141     // f.set_Velocities_Gust( U_gust, V_gust, W_gust );
 142     // f.set_Velocities_Wind_Body( U_body, V_body, W_body );
 143
 144     // f.set_V_rel_wind( V_rel_wind );
 145     // f.set_V_true_kts( V_true_kts );
 146     // f.set_V_rel_ground( V_rel_ground );
 147     // f.set_V_inertial( V_inertial );
 148     // f.set_V_ground_speed( V_ground_speed );
 149     // f.set_V_equiv( V_equiv );
 150
 151     /* ***FIXME*** */ f.set_V_equiv_kts( FDMExec.GetState()->GetVt() );
 152     // f.set_V_calibrated( V_calibrated );
 153     // f.set_V_calibrated_kts( V_calibrated_kts );
 154
 155     f.set_Omega_Body( FDMExec.GetRotation()->GetP(),
 156                       FDMExec.GetRotation()->GetQ(),
 157                       FDMExec.GetRotation()->GetR() );
 158     // f.set_Omega_Local( P_local, Q_local, R_local );
 159     // f.set_Omega_Total( P_total, Q_total, R_total );
 160
 161     // f.set_Euler_Rates( Phi_dot, Theta_dot, Psi_dot );
 162     // ***FIXME*** f.set_Geocentric_Rates( Latitude_dot, Longitude_dot, Radius_dot );
 163
 164     // Positions
 165     double lat = FDMExec.GetState()->Getlatitude();
 166     double lon = FDMExec.GetState()->Getlongitude();
 167     double alt = FDMExec.GetState()->Geth();
 168     double lat_geoc, sl_radius;
 169     fgGeodToGeoc( lat, alt * FEET_TO_METER, &sl_radius, &lat_geoc );
 170
 171     FG_LOG( FG_FLIGHT, FG_DEBUG, "lon = " << lon << " lat = " << lat
 172             << " lat_geoc = " << lat_geoc
 173             << " alt = " << alt
 174             << " sl_radius = " << sl_radius * METER_TO_FEET);
 175
 176     f.set_Geocentric_Position( lat_geoc, lon, sl_radius * METER_TO_FEET + alt );
 177     f.set_Geodetic_Position( lat, lon, alt );
 178     f.set_Euler_Angles( FDMExec.GetRotation()->Getphi(),
 179                         FDMExec.GetRotation()->Gettht(),
 180                         FDMExec.GetRotation()->Getpsi() );
 181
 182     // Miscellaneous quantities
 183     // f.set_T_Local_to_Body(T_local_to_body_m);
 184     // f.set_Gravity( Gravity );
 185     // f.set_Centrifugal_relief( Centrifugal_relief );
 186
 187     f.set_Alpha( FDMExec.GetTranslation()->Getalpha() );
 188     f.set_Beta( FDMExec.GetTranslation()->Getbeta() );
 189     // f.set_Alpha_dot( Alpha_dot );
 190     // f.set_Beta_dot( Beta_dot );
 191
 192     // f.set_Cos_alpha( Cos_alpha );
 193     // f.set_Sin_alpha( Sin_alpha );
 194     // f.set_Cos_beta( Cos_beta );
 195     // f.set_Sin_beta( Sin_beta );
 196
 197     // f.set_Cos_phi( Cos_phi );
 198     // f.set_Sin_phi( Sin_phi );
 199     // f.set_Cos_theta( Cos_theta );
 200     // f.set_Sin_theta( Sin_theta );
 201     // f.set_Cos_psi( Cos_psi );
 202     // f.set_Sin_psi( Sin_psi );
 203
 204     // ***ATTENDTOME*** f.set_Gamma_vert_rad( Gamma_vert_rad );
 205     // f.set_Gamma_horiz_rad( Gamma_horiz_rad );
 206
 207     // f.set_Sigma( Sigma );
 208     // f.set_Density( Density );
 209     // f.set_V_sound( V_sound );
 210     // f.set_Mach_number( Mach_number );
 211
 212     // f.set_Static_pressure( Static_pressure );
 213     // f.set_Total_pressure( Total_pressure );
 214     // f.set_Impact_pressure( Impact_pressure );
 215     // f.set_Dynamic_pressure( Dynamic_pressure );
 216
 217     // f.set_Static_temperature( Static_temperature );
 218     // f.set_Total_temperature( Total_temperature );
 219
 220     /* **FIXME*** */ f.set_Sea_level_radius( sl_radius * METER_TO_FEET );
 221     /* **FIXME*** */ f.set_Earth_position_angle( 0.0 );
 222
 223     /* ***FIXME*** */ f.set_Runway_altitude( 0.0 );
 224     // f.set_Runway_latitude( Runway_latitude );
 225     // f.set_Runway_longitude( Runway_longitude );
 226     // f.set_Runway_heading( Runway_heading );
 227     // f.set_Radius_to_rwy( Radius_to_rwy );
 228
 229     // f.set_CG_Rwy_Local( D_cg_north_of_rwy, D_cg_east_of_rwy, D_cg_above_rwy);
 230     // f.set_CG_Rwy_Rwy( X_cg_rwy, Y_cg_rwy, H_cg_rwy );
 231     // f.set_Pilot_Rwy_Local( D_pilot_north_of_rwy, D_pilot_east_of_rwy,
 232     //                        D_pilot_above_rwy );
 233     // f.set_Pilot_Rwy_Rwy( X_pilot_rwy, Y_pilot_rwy, H_pilot_rwy );
 234
 235
 236     return 0;
 237 }
 238
 239
 240 // $Log$
 241 // Revision 1.2  1999/02/11 21:09:40  curt
 242 // Interface with Jon's submitted JSBsim changes.
 243 //
 244 // Revision 1.1  1999/02/05 21:29:38  curt
 245 // Incorporating Jon S. Berndt's flight model code.
 246 //