]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blob - FDM/flight.cxx
Convert fgTIMESTAMP to FGTimeStamp which holds usec instead of ms.
[flightgear.git] / FDM / flight.cxx
1 // flight.c -- a general interface to the various flight models
2 //
3 // Written by Curtis Olson, started May 1997.
4 //
5 // Copyright (C) 1997  Curtis L. Olson  - curt@infoplane.com
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 <stdio.h>
26
27 #include "flight.hxx"
28 #include "LaRCsim.hxx"
29
30 #include <Debug/logstream.hxx>
31 #include <Flight/External/external.hxx>
32 #include <Flight/LaRCsim/ls_interface.h>
33 #include <Include/fg_constants.h>
34 #include <Math/fg_geodesy.hxx>
35
36
37 // base_fdm_state is the internal state that is updated in integer
38 // multiples of "dt".  This leads to "jitter" with respect to the real
39 // world time, so we introduce cur_fdm_state which is extrapolated by
40 // the difference between sim time and real world time
41
42 FGState cur_fdm_state;
43 FGState base_fdm_state;
44
45
46 // Initialize the flight model parameters
47 int fgFlightModelInit(int model, FGState& f, double dt) {
48     double save_alt = 0.0;
49
50     FG_LOG( FG_FLIGHT ,FG_INFO, "Initializing flight model" );
51
52     base_fdm_state = f;
53
54     if ( model == FGState::FG_SLEW ) {
55         // fgSlewInit(dt);
56     } else if ( model == FGState::FG_LARCSIM ) {
57
58         // lets try to avoid really screwing up the LaRCsim model
59         if ( base_fdm_state.get_Altitude() < -9000.0 ) {
60             save_alt = base_fdm_state.get_Altitude();
61             base_fdm_state.set_Altitude( 0.0 );
62         }
63
64         // translate FG to LaRCsim structure
65         FGState_2_LaRCsim(base_fdm_state);
66
67         // initialize LaRCsim
68         fgLaRCsimInit(dt);
69
70         FG_LOG( FG_FLIGHT, FG_INFO, "FG pos = " << 
71                 base_fdm_state.get_Latitude() );
72
73         // translate LaRCsim back to FG structure
74         fgLaRCsim_2_FGState(base_fdm_state);
75
76         // but lets restore our original bogus altitude when we are done
77         if ( save_alt < -9000.0 ) {
78             base_fdm_state.set_Altitude( save_alt );
79         }
80     } else if ( model == FGState::FG_EXTERNAL ) {
81         fgExternalInit(base_fdm_state, dt);
82     } else {
83         FG_LOG( FG_FLIGHT, FG_WARN,
84                   "Unimplemented flight model == " << model );
85     }
86
87     f = base_fdm_state;
88
89     return 1;
90 }
91
92
93 // Extrapolate fdm based on jitter time (in milliseconds)
94 static FGState extrapolate_fdm( FGState &base, int jitter ) {
95     FGState result;
96
97     double dt = jitter / 1000000.0;
98     // cout << "dt = " << dt << endl;
99
100     // start by making a straight up copy
101     result = base;
102
103     double lon = base.get_Longitude() + base.get_Longitude_dot() * dt;
104     double lon_geoc = base.get_Lon_geocentric() + base.get_Longitude_dot() * dt;
105
106     double lat = base.get_Latitude() + base.get_Latitude_dot() * dt;
107     double lat_geoc = base.get_Lat_geocentric() + base.get_Latitude_dot() * dt;
108
109     /*
110     cout << "( " << base.get_Longitude() << ", " << 
111         base.get_Latitude() << " )" << endl;
112     cout << "( " << lon << ", " << lat << " )" << endl;
113     cout << "( " << base.get_Longitude_dot() * dt << ", " << 
114         base.get_Latitude_dot() * dt << ", " << 
115         base.get_Radius_dot() * dt << " )" << endl;
116         */
117
118     double alt = base.get_Altitude() + base.get_Radius_dot() * dt;
119     double radius = base.get_Radius_to_vehicle() + base.get_Radius_dot() * dt;
120
121     // result.set_Longitude( lon );
122     // result.set_Latitude( lat );
123     // result.set_Altitude( alt );
124     // result.set_Geocentric_Position( lon_geoc, lat_geoc, radius );
125
126     return result;
127 }
128
129
130 // Run multiloop iterations of the flight model
131 int fgFlightModelUpdate(int model, FGState& f, int multiloop, int jitter) {
132     double time_step, start_elev, end_elev;
133
134     // printf("Altitude = %.2f\n", FG_Altitude * 0.3048);
135
136     // base_fdm_state = f;
137
138     time_step = (1.0 / DEFAULT_MODEL_HZ) * multiloop;
139     start_elev = base_fdm_state.get_Altitude();
140
141     if ( model == FGState::FG_SLEW ) {
142         // fgSlewUpdate(f, multiloop);
143     } else if ( model == FGState::FG_LARCSIM ) {
144         fgLaRCsimUpdate(base_fdm_state, multiloop);
145     } else if ( model == FGState::FG_EXTERNAL ) {
146         // fgExternalUpdate(f, multiloop);
147     } else {
148         FG_LOG( FG_FLIGHT, FG_WARN,
149                 "Unimplemented flight model == " <<  model );
150     }
151
152     end_elev = base_fdm_state.get_Altitude();
153
154     if ( time_step > 0.0 ) {
155         // feet per second
156         base_fdm_state.set_Climb_Rate( (end_elev - start_elev) / time_step );
157     }
158
159     f = extrapolate_fdm( base_fdm_state, jitter );
160
161     return 1;
162 }
163
164
165 // Set the altitude (force)
166 void fgFlightModelSetAltitude(int model, double alt_meters) {
167     double sea_level_radius_meters;
168     double lat_geoc;
169
170     // Set the FG variables first
171     fgGeodToGeoc( base_fdm_state.get_Latitude(), alt_meters, 
172                   &sea_level_radius_meters, &lat_geoc);
173
174     base_fdm_state.set_Altitude( alt_meters * METER_TO_FEET );
175     base_fdm_state.set_Radius_to_vehicle( base_fdm_state.get_Altitude() + 
176                                           (sea_level_radius_meters * 
177                                            METER_TO_FEET) );
178
179     // additional work needed for some flight models
180     if ( model == FGState::FG_LARCSIM ) {
181         ls_ForceAltitude( base_fdm_state.get_Altitude() );
182     }
183 }
184
185
186 // $Log$
187 // Revision 1.10  1999/01/09 13:37:32  curt
188 // Convert fgTIMESTAMP to FGTimeStamp which holds usec instead of ms.
189 //
190 // Revision 1.9  1999/01/08 19:27:37  curt
191 // Fixed AOA reading on HUD.
192 // Continued work on time jitter compensation.
193 //
194 // Revision 1.8  1999/01/08 03:23:51  curt
195 // Beginning work on compensating for sim time vs. real world time "jitter".
196 //
197 // Revision 1.7  1998/12/18 23:37:07  curt
198 // Collapsed out the FGState variables not currently needed.  They are just
199 // commented out and can be readded easily at any time.  The point of this
200 // exersize is to determine which variables were or were not currently being
201 // used.
202 //
203 // Revision 1.6  1998/12/05 15:54:11  curt
204 // Renamed class fgFLIGHT to class FGState as per request by JSB.
205 //
206 // Revision 1.5  1998/12/04 01:29:39  curt
207 // Stubbed in a new flight model called "External" which is expected to be driven
208 // from some external source.
209 //
210 // Revision 1.4  1998/12/03 01:16:40  curt
211 // Converted fgFLIGHT to a class.
212 //
213 // Revision 1.3  1998/11/06 21:18:03  curt
214 // Converted to new logstream debugging facility.  This allows release
215 // builds with no messages at all (and no performance impact) by using
216 // the -DFG_NDEBUGNDEBUG flag.
217 //
218 // Revision 1.2  1998/10/16 23:27:40  curt
219 // C++-ifying.
220 //
221 // Revision 1.1  1998/10/16 20:16:41  curt
222 // Renamed flight.[ch] to flight.[ch]xx
223 //
224 // Revision 1.19  1998/09/29 14:57:38  curt
225 // c++-ified comments.
226 //
227 // Revision 1.18  1998/09/29 02:02:40  curt
228 // Added a rate of climb calculation.
229 //
230 // Revision 1.17  1998/08/24 20:09:07  curt
231 // .
232 //
233 // Revision 1.16  1998/08/22  14:49:55  curt
234 // Attempting to iron out seg faults and crashes.
235 // Did some shuffling to fix a initialization order problem between view
236 // position, scenery elevation.
237 //
238 // Revision 1.15  1998/07/30 23:44:36  curt
239 // Beginning to add support for multiple flight models.
240 //
241 // Revision 1.14  1998/07/12 03:08:27  curt
242 // Added fgFlightModelSetAltitude() to force the altitude to something
243 // other than the current altitude.  LaRCsim doesn't let you do this by just
244 // changing FG_Altitude.
245 //
246 // Revision 1.13  1998/04/25 22:06:28  curt
247 // Edited cvs log messages in source files ... bad bad bad!
248 //
249 // Revision 1.12  1998/04/21 16:59:33  curt
250 // Integrated autopilot.
251 // Prepairing for C++ integration.
252 //
253 // Revision 1.11  1998/04/18 04:14:04  curt
254 // Moved fg_debug.c to it's own library.
255 //
256 // Revision 1.10  1998/02/07 15:29:37  curt
257 // Incorporated HUD changes and struct/typedef changes from Charlie Hotchkiss
258 // <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
259 //
260 // Revision 1.9  1998/01/27 00:47:53  curt
261 // Incorporated Paul Bleisch's <pbleisch@acm.org> new debug message
262 // system and commandline/config file processing code.
263 //
264 // Revision 1.8  1998/01/19 19:27:03  curt
265 // Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
266 // This should simplify things tremendously.
267 //
268 // Revision 1.7  1998/01/19 18:40:23  curt
269 // Tons of little changes to clean up the code and to remove fatal errors
270 // when building with the c++ compiler.
271 //
272 // Revision 1.6  1998/01/19 18:35:43  curt
273 // Minor tweaks and fixes for cygwin32.
274 //
275 // Revision 1.5  1997/12/30 20:47:37  curt
276 // Integrated new event manager with subsystem initializations.
277 //
278 // Revision 1.4  1997/12/10 22:37:42  curt
279 // Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
280 // i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
281 //
282 // Revision 1.3  1997/08/27 03:30:04  curt
283 // Changed naming scheme of basic shared structures.
284 //
285 // Revision 1.2  1997/05/29 22:39:57  curt
286 // Working on incorporating the LaRCsim flight model.
287 //
288 // Revision 1.1  1997/05/29 02:35:04  curt
289 // Initial revision.
290 //