FDM/flight.hxx

   1 // flight.hxx -- define shared flight model parameters
   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 #ifndef _FLIGHT_HXX
  26 #define _FLIGHT_HXX
  27
  28
  29 #include <Flight/Slew/slew.hxx>
  30
  31
  32 #ifndef __cplusplus
  33 # error This library requires C++
  34 #endif
  35
  36
  37 typedef double FG_VECTOR_3[3];
  38
  39
  40 // This is based heavily on LaRCsim/ls_generic.h
  41 class fgFLIGHT {
  42
  43 public:
  44
  45     // Define the various supported flight models (many not yet implemented)
  46     enum {
  47         // Slew (in MS terminology)
  48         FG_SLEW = 0,
  49
  50         // The only "real" model that is currently implemented
  51         FG_LARCSIM = 1,
  52
  53         FG_ACM = 2,
  54         FG_SUPER_SONIC = 3,
  55         FG_HELICOPTER = 4,
  56         FG_AUTOGYRO = 5,
  57         FG_BALLOON = 6,
  58         FG_PARACHUTE = 7,
  59
  60         // Driven externally via a serial port, net, file, etc.
  61         FG_EXTERNAL = 8
  62     };
  63
  64 /*================== Mass properties and geometry values ==================*/
  65
  66     // Inertias
  67     double mass, i_xx, i_yy, i_zz, i_xz;
  68     inline double get_Mass() const { return mass; }
  69     inline double get_I_xx() const { return i_xx; }
  70     inline double get_I_yy() const { return i_yy; }
  71     inline double get_I_zz() const { return i_zz; }
  72     inline double get_I_xz() const { return i_xz; }
  73     inline void set_Inertias( double m, double xx, double yy,
  74                               double zz, double xz)
  75     {
  76         mass = m;
  77         i_xx = xx;
  78         i_yy = yy;
  79         i_zz = zz;
  80         i_xz = xz;
  81     }
  82
  83     // Pilot location rel to ref pt
  84     FG_VECTOR_3 d_pilot_rp_body_v;
  85     inline double * get_D_pilot_rp_body_v() {
  86         return d_pilot_rp_body_v;
  87     }
  88     inline double get_Dx_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[0]; }
  89     inline double get_Dy_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[1]; }
  90     inline double get_Dz_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[2]; }
  91     inline void set_Pilot_Location( double dx, double dy, double dz ) {
  92         d_pilot_rp_body_v[0] = dx;
  93         d_pilot_rp_body_v[1] = dy;
  94         d_pilot_rp_body_v[2] = dz;
  95     }
  96
  97     // CG position w.r.t. ref. point
  98     FG_VECTOR_3 d_cg_rp_body_v;
  99     inline double * get_D_cg_rp_body_v() { return d_cg_rp_body_v; }
 100     inline double get_Dx_cg() const { return d_cg_rp_body_v[0]; }
 101     inline double get_Dy_cg() const { return d_cg_rp_body_v[1]; }
 102     inline double get_Dz_cg() const { return d_cg_rp_body_v[2]; }
 103     inline void set_CG_Position( double dx, double dy, double dz ) {
 104         d_cg_rp_body_v[0] = dx;
 105         d_cg_rp_body_v[1] = dy;
 106         d_cg_rp_body_v[2] = dz;
 107     }
 108
 109 /*================================ Forces =================================*/
 110
 111     FG_VECTOR_3 f_body_total_v;
 112     inline double * get_F_body_total_v() { return f_body_total_v; }
 113     inline double get_F_X() const { return f_body_total_v[0]; }
 114     inline double get_F_Y() const { return f_body_total_v[1]; }
 115     inline double get_F_Z() const { return f_body_total_v[2]; }
 116     inline void set_Forces_Body_Total( double x, double y, double z ) {
 117         f_body_total_v[0] = x;
 118         f_body_total_v[1] = y;
 119         f_body_total_v[2] = z;
 120     }
 121
 122     FG_VECTOR_3 f_local_total_v;
 123     inline double * get_F_local_total_v() { return f_local_total_v; }
 124     inline double get_F_north() const { return f_local_total_v[0]; }
 125     inline double get_F_east() const { return f_local_total_v[1]; }
 126     inline double get_F_down() const { return f_local_total_v[2]; }
 127     inline void set_Forces_Local_Total( double x, double y, double z ) {
 128         f_local_total_v[0] = x;
 129         f_local_total_v[1] = y;
 130         f_local_total_v[2] = z;
 131     }
 132
 133     FG_VECTOR_3 f_aero_v;
 134     inline double * get_F_aero_v() { return f_aero_v; }
 135     inline double get_F_X_aero() const { return f_aero_v[0]; }
 136     inline double get_F_Y_aero() const { return f_aero_v[1]; }
 137     inline double get_F_Z_aero() const { return f_aero_v[2]; }
 138     inline void set_Forces_Aero( double x, double y, double z ) {
 139         f_aero_v[0] = x;
 140         f_aero_v[1] = y;
 141         f_aero_v[2] = z;
 142     }
 143
 144     FG_VECTOR_3 f_engine_v;
 145     inline double * get_F_engine_v() { return f_engine_v; }
 146     inline double get_F_X_engine() const { return f_engine_v[0]; }
 147     inline double get_F_Y_engine() const { return f_engine_v[1]; }
 148     inline double get_F_Z_engine() const { return f_engine_v[2]; }
 149     inline void set_Forces_Engine( double x, double y, double z ) {
 150         f_engine_v[0] = x;
 151         f_engine_v[1] = y;
 152         f_engine_v[2] = z;
 153     }
 154
 155     FG_VECTOR_3 f_gear_v;
 156     inline double * get_F_gear_v() { return f_gear_v; }
 157     inline double get_F_X_gear() const { return f_gear_v[0]; }
 158     inline double get_F_Y_gear() const { return f_gear_v[1]; }
 159     inline double get_F_Z_gear() const { return f_gear_v[2]; }
 160     inline void set_Forces_Gear( double x, double y, double z ) {
 161         f_gear_v[0] = x;
 162         f_gear_v[1] = y;
 163         f_gear_v[2] = z;
 164     }
 165
 166     /*================================ Moments ================================*/
 167
 168     FG_VECTOR_3 m_total_rp_v;
 169     inline double * get_M_total_rp_v() { return m_total_rp_v; }
 170     inline double get_M_l_rp() const { return m_total_rp_v[0]; }
 171     inline double get_M_m_rp() const { return m_total_rp_v[1]; }
 172     inline double get_M_n_rp() const { return m_total_rp_v[2]; }
 173     inline void set_Moments_Total_RP( double l, double m, double n ) {
 174         m_total_rp_v[0] = l;
 175         m_total_rp_v[1] = m;
 176         m_total_rp_v[2] = n;
 177     }
 178
 179     FG_VECTOR_3 m_total_cg_v;
 180     inline double * get_M_total_cg_v() { return m_total_cg_v; }
 181     inline double get_M_l_cg() const { return m_total_cg_v[0]; }
 182     inline double get_M_m_cg() const { return m_total_cg_v[1]; }
 183     inline double get_M_n_cg() const { return m_total_cg_v[2]; }
 184     inline void set_Moments_Total_CG( double l, double m, double n ) {
 185         m_total_cg_v[0] = l;
 186         m_total_cg_v[1] = m;
 187         m_total_cg_v[2] = n;
 188     }
 189
 190     FG_VECTOR_3 m_aero_v;
 191     inline double * get_M_aero_v() { return m_aero_v; }
 192     inline double get_M_l_aero() const { return m_aero_v[0]; }
 193     inline double get_M_m_aero() const { return m_aero_v[1]; }
 194     inline double get_M_n_aero() const { return m_aero_v[2]; }
 195     inline void set_Moments_Aero( double l, double m, double n ) {
 196         m_aero_v[0] = l;
 197         m_aero_v[1] = m;
 198         m_aero_v[2] = n;
 199     }
 200
 201     FG_VECTOR_3    m_engine_v;
 202     inline double * get_M_engine_v() { return m_engine_v; }
 203     inline double get_M_l_engine() const { return m_engine_v[0]; }
 204     inline double get_M_m_engine() const { return m_engine_v[1]; }
 205     inline double get_M_n_engine() const { return m_engine_v[2]; }
 206     inline void set_Moments_Engine( double l, double m, double n ) {
 207         m_engine_v[0] = l;
 208         m_engine_v[1] = m;
 209         m_engine_v[2] = n;
 210     }
 211
 212     FG_VECTOR_3    m_gear_v;
 213     inline double * get_M_gear_v() { return m_gear_v; }
 214     inline double get_M_l_gear() const { return m_gear_v[0]; }
 215     inline double get_M_m_gear() const { return m_gear_v[1]; }
 216     inline double get_M_n_gear() const { return m_gear_v[2]; }
 217     inline void set_Moments_Gear( double l, double m, double n ) {
 218         m_gear_v[0] = l;
 219         m_gear_v[1] = m;
 220         m_gear_v[2] = n;
 221     }
 222
 223     /*============================== Accelerations ============================*/
 224
 225     FG_VECTOR_3    v_dot_local_v;
 226     inline double * get_V_dot_local_v() { return v_dot_local_v; }
 227     inline double get_V_dot_north() const { return v_dot_local_v[0]; }
 228     inline double get_V_dot_east() const { return v_dot_local_v[1]; }
 229     inline double get_V_dot_down() const { return v_dot_local_v[2]; }
 230     inline void set_Accels_Local( double north, double east, double down ) {
 231         v_dot_local_v[0] = north;
 232         v_dot_local_v[1] = east;
 233         v_dot_local_v[2] = down;
 234     }
 235
 236     FG_VECTOR_3    v_dot_body_v;
 237     inline double * get_V_dot_body_v() { return v_dot_body_v; }
 238     inline double get_U_dot_body() const { return v_dot_body_v[0]; }
 239     inline double get_V_dot_body() const { return v_dot_body_v[1]; }
 240     inline double get_W_dot_body() const { return v_dot_body_v[2]; }
 241     inline void set_Accels_Body( double u, double v, double w ) {
 242         v_dot_local_v[0] = u;
 243         v_dot_local_v[1] = v;
 244         v_dot_local_v[2] = w;
 245     }
 246
 247     FG_VECTOR_3    a_cg_body_v;
 248     inline double * get_A_cg_body_v() { return a_cg_body_v; }
 249     inline double get_A_X_cg() const { return a_cg_body_v[0]; }
 250     inline double get_A_Y_cg() const { return a_cg_body_v[1]; }
 251     inline double get_A_Z_cg() const { return a_cg_body_v[2]; }
 252     inline void set_Accels_CG_Body( double x, double y, double z ) {
 253         a_cg_body_v[0] = x;
 254         a_cg_body_v[1] = y;
 255         a_cg_body_v[2] = z;
 256     }
 257
 258     FG_VECTOR_3    a_pilot_body_v;
 259     inline double * get_A_pilot_body_v() { return a_pilot_body_v; }
 260     inline double get_A_X_pilot() const { return a_pilot_body_v[0]; }
 261     inline double get_A_Y_pilot() const { return a_pilot_body_v[1]; }
 262     inline double get_A_Z_pilot() const { return a_pilot_body_v[2]; }
 263     inline void set_Accels_Pilot_Body( double x, double y, double z ) {
 264         a_pilot_body_v[0] = x;
 265         a_pilot_body_v[1] = y;
 266         a_pilot_body_v[2] = z;
 267     }
 268
 269     FG_VECTOR_3    n_cg_body_v;
 270     inline double * get_N_cg_body_v() { return n_cg_body_v; }
 271     inline double get_N_X_cg() const { return n_cg_body_v[0]; }
 272     inline double get_N_Y_cg() const { return n_cg_body_v[1]; }
 273     inline double get_N_Z_cg() const { return n_cg_body_v[2]; }
 274     inline void set_Accels_CG_Body_N( double x, double y, double z ) {
 275         n_cg_body_v[0] = x;
 276         n_cg_body_v[1] = y;
 277         n_cg_body_v[2] = z;
 278     }
 279
 280     FG_VECTOR_3    n_pilot_body_v;
 281     inline double * get_N_pilot_body_v() { return n_pilot_body_v; }
 282     inline double get_N_X_pilot() const { return n_pilot_body_v[0]; }
 283     inline double get_N_Y_pilot() const { return n_pilot_body_v[1]; }
 284     inline double get_N_Z_pilot() const { return n_pilot_body_v[2]; }
 285     inline void set_Accels_Pilot_Body_N( double x, double y, double z ) {
 286         n_pilot_body_v[0] = x;
 287         n_pilot_body_v[1] = y;
 288         n_pilot_body_v[2] = z;
 289     }
 290
 291     FG_VECTOR_3    omega_dot_body_v;
 292     inline double * get_Omega_dot_body_v() { return omega_dot_body_v; }
 293     inline double get_P_dot_body() const { return omega_dot_body_v[0]; }
 294     inline double get_Q_dot_body() const { return omega_dot_body_v[1]; }
 295     inline double get_R_dot_body() const { return omega_dot_body_v[2]; }
 296     inline void set_Accels_Omega( double p, double q, double r ) {
 297         omega_dot_body_v[0] = p;
 298         omega_dot_body_v[1] = q;
 299         omega_dot_body_v[2] = r;
 300     }
 301
 302
 303     /*============================== Velocities ===============================*/
 304
 305     FG_VECTOR_3    v_local_v;
 306     inline double * get_V_local_v() { return v_local_v; }
 307     inline double get_V_north() const { return v_local_v[0]; }
 308     inline double get_V_east() const { return v_local_v[1]; }
 309     inline double get_V_down() const { return v_local_v[2]; }
 310     inline void set_Velocities_Local( double north, double east, double down ) {
 311         v_local_v[0] = north;
 312         v_local_v[1] = east;
 313         v_local_v[2] = down;
 314     }
 315
 316     FG_VECTOR_3    v_local_rel_ground_v; /* V rel w.r.t. earth surface   */
 317     inline double * get_V_local_rel_ground_v() { return v_local_rel_ground_v; }
 318     inline double get_V_north_rel_ground() const {
 319         return v_local_rel_ground_v[0];
 320     }
 321     inline double get_V_east_rel_ground() const {
 322         return v_local_rel_ground_v[1];
 323     }
 324     inline double get_V_down_rel_ground() const {
 325         return v_local_rel_ground_v[2];
 326     }
 327     inline void set_Velocities_Ground(double north, double east, double down) {
 328         v_local_rel_ground_v[0] = north;
 329         v_local_rel_ground_v[1] = east;
 330         v_local_rel_ground_v[2] = down;
 331     }
 332
 333     FG_VECTOR_3    v_local_airmass_v;   /* velocity of airmass (steady winds) */
 334     inline double * get_V_local_airmass_v() { return v_local_airmass_v; }
 335     inline double get_V_north_airmass() const { return v_local_airmass_v[0]; }
 336     inline double get_V_east_airmass() const { return v_local_airmass_v[1]; }
 337     inline double get_V_down_airmass() const { return v_local_airmass_v[2]; }
 338     inline void set_Velocities_Local_Airmass( double north, double east,
 339                                               double down)
 340     {
 341         v_local_airmass_v[0] = north;
 342         v_local_airmass_v[1] = east;
 343         v_local_airmass_v[2] = down;
 344     }
 345
 346     FG_VECTOR_3    v_local_rel_airmass_v;  /* velocity of veh. relative to */
 347     /* airmass */
 348     inline double * get_V_local_rel_airmass_v() {
 349         return v_local_rel_airmass_v;
 350     }
 351     inline double get_V_north_rel_airmass() const {
 352         return v_local_rel_airmass_v[0];
 353     }
 354     inline double get_V_east_rel_airmass() const {
 355         return v_local_rel_airmass_v[1];
 356     }
 357     inline double get_V_down_rel_airmass() const {
 358         return v_local_rel_airmass_v[2];
 359     }
 360     inline void set_Velocities_Local_Rel_Airmass( double north, double east,
 361                                                   double down)
 362     {
 363         v_local_rel_airmass_v[0] = north;
 364         v_local_rel_airmass_v[1] = east;
 365         v_local_rel_airmass_v[2] = down;
 366     }
 367
 368     FG_VECTOR_3    v_local_gust_v; /* linear turbulence components, L frame */
 369     inline double * get_V_local_gust_v() { return v_local_gust_v; }
 370     inline double get_U_gust() const { return v_local_gust_v[0]; }
 371     inline double get_V_gust() const { return v_local_gust_v[1]; }
 372     inline double get_W_gust() const { return v_local_gust_v[2]; }
 373     inline void set_Velocities_Gust( double u, double v, double w)
 374     {
 375         v_local_gust_v[0] = u;
 376         v_local_gust_v[1] = v;
 377         v_local_gust_v[2] = w;
 378     }
 379
 380     FG_VECTOR_3    v_wind_body_v;  /* Wind-relative velocities in body axis */
 381     inline double * get_V_wind_body_v() { return v_wind_body_v; }
 382     inline double get_U_body() const { return v_wind_body_v[0]; }
 383     inline double get_V_body() const { return v_wind_body_v[1]; }
 384     inline double get_W_body() const { return v_wind_body_v[2]; }
 385     inline void set_Velocities_Wind_Body( double u, double v, double w)
 386     {
 387         v_wind_body_v[0] = u;
 388         v_wind_body_v[1] = v;
 389         v_wind_body_v[2] = w;
 390     }
 391
 392     double    v_rel_wind, v_true_kts, v_rel_ground, v_inertial;
 393     double    v_ground_speed, v_equiv, v_equiv_kts;
 394     double    v_calibrated, v_calibrated_kts;
 395
 396     inline double get_V_rel_wind() const { return v_rel_wind; }
 397     inline void set_V_rel_wind(double wind) { v_rel_wind = wind; }
 398
 399     inline double get_V_true_kts() const { return v_true_kts; }
 400     inline void set_V_true_kts(double kts) { v_true_kts = kts; }
 401
 402     inline double get_V_rel_ground() const { return v_rel_ground; }
 403     inline void set_V_rel_ground( double v ) { v_rel_ground = v; }
 404
 405     inline double get_V_inertial() const { return v_inertial; }
 406     inline void set_V_inertial(double v) { v_inertial = v; }
 407
 408     inline double get_V_ground_speed() const { return v_ground_speed; }
 409     inline void set_V_ground_speed( double v) { v_ground_speed = v; }
 410
 411     inline double get_V_equiv() const { return v_equiv; }
 412     inline void set_V_equiv( double v ) { v_equiv = v; }
 413
 414     inline double get_V_equiv_kts() const { return v_equiv_kts; }
 415     inline void set_V_equiv_kts( double kts ) { v_equiv_kts = kts; }
 416
 417     inline double get_V_calibrated() const { return v_calibrated; }
 418     inline void set_V_calibrated( double v ) { v_calibrated = v; }
 419
 420     inline double get_V_calibrated_kts() const { return v_calibrated_kts; }
 421     inline void set_V_calibrated_kts( double kts ) { v_calibrated_kts = kts; }
 422
 423     FG_VECTOR_3    omega_body_v;   /* Angular B rates      */
 424     inline double * get_Omega_body_v() { return omega_body_v; }
 425     inline double get_P_body() const { return omega_body_v[0]; }
 426     inline double get_Q_body() const { return omega_body_v[1]; }
 427     inline double get_R_body() const { return omega_body_v[2]; }
 428     inline void set_Omega_Body( double p, double q, double r ) {
 429         omega_body_v[0] = p;
 430         omega_body_v[1] = q;
 431         omega_body_v[2] = r;
 432     }
 433
 434     FG_VECTOR_3    omega_local_v;  /* Angular L rates      */
 435     inline double * get_Omega_local_v() { return omega_local_v; }
 436     inline double get_P_local() const { return omega_local_v[0]; }
 437     inline double get_Q_local() const { return omega_local_v[1]; }
 438     inline double get_R_local() const { return omega_local_v[2]; }
 439     inline void set_Omega_Local( double p, double q, double r ) {
 440         omega_local_v[0] = p;
 441         omega_local_v[1] = q;
 442         omega_local_v[2] = r;
 443     }
 444
 445     FG_VECTOR_3    omega_total_v;  /* Diff btw B & L       */
 446     inline double * get_Omega_total_v() { return omega_total_v; }
 447     inline double get_P_total() const { return omega_total_v[0]; }
 448     inline double get_Q_total() const { return omega_total_v[1]; }
 449     inline double get_R_total() const { return omega_total_v[2]; }
 450     inline void set_Omega_Total( double p, double q, double r ) {
 451         omega_total_v[0] = p;
 452         omega_total_v[1] = q;
 453         omega_total_v[2] = r;
 454     }
 455
 456     FG_VECTOR_3    euler_rates_v;
 457     inline double * get_Euler_rates_v() { return euler_rates_v; }
 458     inline double get_Phi_dot() const { return euler_rates_v[0]; }
 459     inline double get_Theta_dot() const { return euler_rates_v[1]; }
 460     inline double get_Psi_dot() const { return euler_rates_v[2]; }
 461     inline void set_Euler_Rates( double phi, double theta, double psi ) {
 462         euler_rates_v[0] = phi;
 463         euler_rates_v[1] = theta;
 464         euler_rates_v[2] = psi;
 465     }
 466
 467     FG_VECTOR_3    geocentric_rates_v;     /* Geocentric linear velocities */
 468     inline double * get_Geocentric_rates_v() { return geocentric_rates_v; }
 469     inline double get_Latitude_dot() const { return geocentric_rates_v[0]; }
 470     inline double get_Longitude_dot() const { return geocentric_rates_v[1]; }
 471     inline double get_Radius_dot() const { return geocentric_rates_v[2]; }
 472     inline void set_Geocentric_Rates( double lat, double lon, double rad ) {
 473         geocentric_rates_v[0] = lat;
 474         geocentric_rates_v[1] = lon;
 475         geocentric_rates_v[2] = rad;
 476     }
 477
 478     /*=============================== Positions ===============================*/
 479
 480     FG_VECTOR_3    geocentric_position_v;
 481     inline double * get_Geocentric_position_v() {
 482         return geocentric_position_v;
 483     }
 484     inline double get_Lat_geocentric() const {
 485         return geocentric_position_v[0];
 486     }
 487     inline double get_Lon_geocentric() const {
 488         return geocentric_position_v[1];
 489     }
 490     inline double get_Radius_to_vehicle() const {
 491         return geocentric_position_v[2];
 492     }
 493     inline void set_Radius_to_vehicle(double radius) {
 494         geocentric_position_v[2] = radius;
 495     }
 496     inline void set_Geocentric_Position( double lat, double lon, double rad ) {
 497         geocentric_position_v[0] = lat;
 498         geocentric_position_v[1] = lon;
 499         geocentric_position_v[2] = rad;
 500     }
 501
 502     FG_VECTOR_3    geodetic_position_v;
 503     inline double * get_Geodetic_position_v() { return geodetic_position_v; }
 504     inline double get_Latitude() const { return geodetic_position_v[0]; }
 505     inline void set_Latitude(double lat) { geodetic_position_v[0] = lat; }
 506     inline double get_Longitude() const { return geodetic_position_v[1]; }
 507     inline void set_Longitude(double lon) { geodetic_position_v[1] = lon; }
 508     inline double get_Altitude() const { return geodetic_position_v[2]; }
 509     inline void set_Altitude(double altitude) {
 510         geodetic_position_v[2] = altitude;
 511     }
 512     inline void set_Geodetic_Position( double lat, double lon, double alt ) {
 513         geodetic_position_v[0] = lat;
 514         geodetic_position_v[1] = lon;
 515         geodetic_position_v[2] = alt;
 516     }
 517
 518     FG_VECTOR_3 euler_angles_v;
 519     inline double * get_Euler_angles_v() { return euler_angles_v; }
 520     inline double get_Phi() const { return euler_angles_v[0]; }
 521     inline double get_Theta() const { return euler_angles_v[1]; }
 522     inline double get_Psi() const { return euler_angles_v[2]; }
 523     inline void set_Euler_Angles( double phi, double theta, double psi ) {
 524         euler_angles_v[0] = phi;
 525         euler_angles_v[1] = theta;
 526         euler_angles_v[2] = psi;
 527     }
 528
 529
 530     /*======================= Miscellaneous quantities ========================*/
 531
 532     double    t_local_to_body_m[3][3];    /* Transformation matrix L to B */
 533     // inline double * get_T_local_to_body_m() { return t_local_to_body_m; }
 534     inline double get_T_local_to_body_11() const {
 535         return t_local_to_body_m[0][0];
 536     }
 537     inline double get_T_local_to_body_12() const {
 538         return t_local_to_body_m[0][1];
 539     }
 540     inline double get_T_local_to_body_13() const {
 541         return t_local_to_body_m[0][2];
 542     }
 543     inline double get_T_local_to_body_21() const {
 544         return t_local_to_body_m[1][0];
 545     }
 546     inline double get_T_local_to_body_22() const {
 547         return t_local_to_body_m[1][1];
 548     }
 549     inline double get_T_local_to_body_23() const {
 550         return t_local_to_body_m[1][2];
 551     }
 552     inline double get_T_local_to_body_31() const {
 553         return t_local_to_body_m[2][0];
 554     }
 555     inline double get_T_local_to_body_32() const {
 556         return t_local_to_body_m[2][1];
 557     }
 558     inline double get_T_local_to_body_33() const {
 559         return t_local_to_body_m[2][2];
 560     }
 561     inline void set_T_Local_to_Body( double m[3][3] ) {
 562         int i, j;
 563         for ( i = 0; i < 3; i++ ) {
 564             for ( j = 0; j < 3; j++ ) {
 565                 t_local_to_body_m[i][j] = m[i][j];
 566             }
 567         }
 568     }
 569
 570     double    gravity;            /* Local acceleration due to G  */
 571     inline double get_Gravity() const { return gravity; }
 572     inline void set_Gravity(double g) { gravity = g; }
 573
 574     double    centrifugal_relief; /* load factor reduction due to speed */
 575     inline double get_Centrifugal_relief() const { return centrifugal_relief; }
 576     inline void set_Centrifugal_relief(double cr) { centrifugal_relief = cr; }
 577
 578     double    alpha, beta, alpha_dot, beta_dot;   /* in radians   */
 579     inline double get_Alpha() const { return alpha; }
 580     inline void set_Alpha( double a ) { alpha = a; }
 581     inline double get_Beta() const { return beta; }
 582     inline void set_Beta( double b ) { beta = b; }
 583     inline double get_Alpha_dot() const { return alpha_dot; }
 584     inline void set_Alpha_dot( double ad ) { alpha_dot = ad; }
 585     inline double get_Beta_dot() const { return beta_dot; }
 586     inline void set_Beta_dot( double bd ) { beta_dot = bd; }
 587
 588     double    cos_alpha, sin_alpha, cos_beta, sin_beta;
 589     inline double get_Cos_alpha() const { return cos_alpha; }
 590     inline void set_Cos_alpha( double ca ) { cos_alpha = ca; }
 591     inline double get_Sin_alpha() const { return sin_alpha; }
 592     inline void set_Sin_alpha( double sa ) { sin_alpha = sa; }
 593     inline double get_Cos_beta() const { return cos_beta; }
 594     inline void set_Cos_beta( double cb ) { cos_beta = cb; }
 595     inline double get_Sin_beta() const { return sin_beta; }
 596     inline void set_Sin_beta( double sb ) { sin_beta = sb; }
 597
 598     double    cos_phi, sin_phi, cos_theta, sin_theta, cos_psi, sin_psi;
 599     inline double get_Cos_phi() const { return cos_phi; }
 600     inline void set_Cos_phi( double cp ) { cos_phi = cp; }
 601     inline double get_Sin_phi() const { return sin_phi; }
 602     inline void set_Sin_phi( double sp ) { sin_phi = sp; }
 603     inline double get_Cos_theta() const { return cos_theta; }
 604     inline void set_Cos_theta( double ct ) { cos_theta = ct; }
 605     inline double get_Sin_theta() const { return sin_theta; }
 606     inline void set_Sin_theta( double st ) { sin_theta = st; }
 607     inline double get_Cos_psi() const { return cos_psi; }
 608     inline void set_Cos_psi( double cp ) { cos_psi = cp; }
 609     inline double get_Sin_psi() const { return sin_psi; }
 610     inline void set_Sin_psi( double sp ) { sin_psi = sp; }
 611
 612     double    gamma_vert_rad, gamma_horiz_rad;    /* Flight path angles   */
 613     inline double get_Gamma_vert_rad() const { return gamma_vert_rad; }
 614     inline void set_Gamma_vert_rad( double gv ) { gamma_vert_rad = gv; }
 615     inline double get_Gamma_horiz_rad() const { return gamma_horiz_rad; }
 616     inline void set_Gamma_horiz_rad( double gh ) { gamma_horiz_rad = gh; }
 617
 618     double    sigma, density, v_sound, mach_number;
 619     inline double get_Sigma() const { return sigma; }
 620     inline void set_Sigma( double s ) { sigma = s; }
 621     inline double get_Density() const { return density; }
 622     inline void set_Density( double d ) { density = d; }
 623     inline double get_V_sound() const { return v_sound; }
 624     inline void set_V_sound( double v ) { v_sound = v; }
 625     inline double get_Mach_number() const { return mach_number; }
 626     inline void set_Mach_number( double m ) { mach_number = m; }
 627
 628     double    static_pressure, total_pressure, impact_pressure;
 629     double    dynamic_pressure;
 630     inline double get_Static_pressure() const { return static_pressure; }
 631     inline void set_Static_pressure( double sp ) { static_pressure = sp; }
 632     inline double get_Total_pressure() const { return total_pressure; }
 633     inline void set_Total_pressure( double tp ) { total_pressure = tp; }
 634     inline double get_Impact_pressure() const { return impact_pressure; }
 635     inline void set_Impact_pressure( double ip ) { impact_pressure = ip; }
 636     inline double get_Dynamic_pressure() const { return dynamic_pressure; }
 637     inline void set_Dynamic_pressure( double dp ) { dynamic_pressure = dp; }
 638
 639     double    static_temperature, total_temperature;
 640     inline double get_Static_temperature() const { return static_temperature; }
 641     inline void set_Static_temperature( double t ) { static_temperature = t; }
 642     inline double get_Total_temperature() const { return total_temperature; }
 643     inline void set_Total_temperature( double t ) { total_temperature = t; }
 644
 645     double    sea_level_radius, earth_position_angle;
 646     inline double get_Sea_level_radius() const { return sea_level_radius; }
 647     inline void set_Sea_level_radius( double r ) { sea_level_radius = r; }
 648     inline double get_Earth_position_angle() const {
 649         return earth_position_angle;
 650     }
 651     inline void set_Earth_position_angle(double a) {
 652         earth_position_angle = a;
 653     }
 654
 655     double    runway_altitude, runway_latitude, runway_longitude;
 656     double    runway_heading;
 657     inline double get_Runway_altitude() const { return runway_altitude; }
 658     inline void set_Runway_altitude( double alt ) { runway_altitude = alt; }
 659     inline double get_Runway_latitude() const { return runway_latitude; }
 660     inline void set_Runway_latitude( double lat ) { runway_latitude = lat; }
 661     inline double get_Runway_longitude() const { return runway_longitude; }
 662     inline void set_Runway_longitude( double lon ) { runway_longitude = lon; }
 663     inline double get_Runway_heading() const { return runway_heading; }
 664     inline void set_Runway_heading( double h ) { runway_heading = h; }
 665
 666     double    radius_to_rwy;
 667     inline double get_Radius_to_rwy() const { return radius_to_rwy; }
 668     inline void set_Radius_to_rwy( double r ) { radius_to_rwy = r; }
 669
 670     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_local_v;       /* CG rel. to rwy in local coords */
 671     inline double * get_D_cg_rwy_local_v() { return d_cg_rwy_local_v; }
 672     inline double get_D_cg_north_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[0]; }
 673     inline double get_D_cg_east_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[1]; }
 674     inline double get_D_cg_above_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[2]; }
 675     inline void set_CG_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 676     {
 677         d_cg_rwy_local_v[0] = north;
 678         d_cg_rwy_local_v[1] = east;
 679         d_cg_rwy_local_v[2] = above;
 680     }
 681
 682     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_rwy_v; /* CG relative to rwy, in rwy coordinates */
 683     inline double * get_D_cg_rwy_rwy_v() { return d_cg_rwy_rwy_v; }
 684     inline double get_X_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[0]; }
 685     inline double get_Y_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[1]; }
 686     inline double get_H_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[2]; }
 687     inline void set_CG_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 688     {
 689         d_cg_rwy_rwy_v[0] = x;
 690         d_cg_rwy_rwy_v[1] = y;
 691         d_cg_rwy_rwy_v[2] = h;
 692     }
 693
 694     FG_VECTOR_3    d_pilot_rwy_local_v;  /* pilot rel. to rwy in local coords */
 695     inline double * get_D_pilot_rwy_local_v() { return d_pilot_rwy_local_v; }
 696     inline double get_D_pilot_north_of_rwy() const {
 697         return d_pilot_rwy_local_v[0];
 698     }
 699     inline double get_D_pilot_east_of_rwy() const {
 700         return d_pilot_rwy_local_v[1];
 701     }
 702     inline double get_D_pilot_above_rwy() const {
 703         return d_pilot_rwy_local_v[2];
 704     }
 705     inline void set_Pilot_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 706     {
 707         d_pilot_rwy_local_v[0] = north;
 708         d_pilot_rwy_local_v[1] = east;
 709         d_pilot_rwy_local_v[2] = above;
 710     }
 711
 712     FG_VECTOR_3   d_pilot_rwy_rwy_v;   /* pilot rel. to rwy, in rwy coords. */
 713     inline double * get_D_pilot_rwy_rwy_v() { return d_pilot_rwy_rwy_v; }
 714     inline double get_X_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[0]; }
 715     inline double get_Y_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[1]; }
 716     inline double get_H_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[2]; }
 717     inline void set_Pilot_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 718     {
 719         d_pilot_rwy_rwy_v[0] = x;
 720         d_pilot_rwy_rwy_v[1] = y;
 721         d_pilot_rwy_rwy_v[2] = h;
 722     }
 723
 724     double        climb_rate;           /* in feet per second */
 725     inline double get_Climb_Rate() const { return climb_rate; }
 726     inline void set_Climb_Rate(double rate) { climb_rate = rate; }
 727 };
 728
 729
 730 extern fgFLIGHT cur_flight_params;
 731
 732
 733 /* General interface to the flight model routines */
 734
 735 /* Initialize the flight model parameters */
 736 int fgFlightModelInit(int model, fgFLIGHT& f, double dt);
 737
 738 /* Run multiloop iterations of the flight model */
 739 int fgFlightModelUpdate(int model, fgFLIGHT& f, int multiloop);
 740
 741 /* Set the altitude (force) */
 742 void fgFlightModelSetAltitude(int model, fgFLIGHT& f, double alt_meters);
 743
 744
 745 #endif // _FLIGHT_HXX
 746
 747
 748 // $Log$
 749 // Revision 1.5  1998/12/04 01:29:40  curt
 750 // Stubbed in a new flight model called "External" which is expected to be driven
 751 // from some external source.
 752 //
 753 // Revision 1.4  1998/12/03 04:25:03  curt
 754 // Working on fixing up new fgFLIGHT class.
 755 //
 756 // Revision 1.3  1998/12/03 01:16:41  curt
 757 // Converted fgFLIGHT to a class.
 758 //
 759 // Revision 1.2  1998/10/16 23:27:41  curt
 760 // C++-ifying.
 761 //
 762 // Revision 1.1  1998/10/16 20:16:44  curt
 763 // Renamed flight.[ch] to flight.[ch]xx
 764 //
 765 // Revision 1.20  1998/09/29 14:57:39  curt
 766 // c++-ified comments.
 767 //
 768 // Revision 1.19  1998/09/29 02:02:41  curt
 769 // Added a rate of climb calculation.
 770 //
 771 // Revision 1.18  1998/07/30 23:44:36  curt
 772 // Beginning to add support for multiple flight models.
 773 //
 774 // Revision 1.17  1998/07/12 03:08:28  curt
 775 // Added fgFlightModelSetAltitude() to force the altitude to something
 776 // other than the current altitude.  LaRCsim doesn't let you do this by just
 777 // changing FG_Altitude.
 778 //
 779 // Revision 1.16  1998/04/22 13:26:20  curt
 780 // C++ - ifing the code a bit.
 781 //
 782 // Revision 1.15  1998/04/21 16:59:33  curt
 783 // Integrated autopilot.
 784 // Prepairing for C++ integration.
 785 //
 786 // Revision 1.14  1998/02/07 15:29:37  curt
 787 // Incorporated HUD changes and struct/typedef changes from Charlie Hotchkiss
 788 // <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 789 //
 790 // Revision 1.13  1998/01/24 00:04:59  curt
 791 // misc. tweaks.
 792 //
 793 // Revision 1.12  1998/01/22 02:59:32  curt
 794 // Changed #ifdef FILE_H to #ifdef _FILE_H
 795 //
 796 // Revision 1.11  1998/01/19 19:27:03  curt
 797 // Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 798 // This should simplify things tremendously.
 799 //
 800 // Revision 1.10  1997/12/10 22:37:43  curt
 801 // Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 802 // i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 803 //
 804 // Revision 1.9  1997/09/04 02:17:33  curt
 805 // Shufflin' stuff.
 806 //
 807 // Revision 1.8  1997/08/27 03:30:06  curt
 808 // Changed naming scheme of basic shared structures.
 809 //
 810 // Revision 1.7  1997/07/23 21:52:19  curt
 811 // Put comments around the text after an #endif for increased portability.
 812 //
 813 // Revision 1.6  1997/06/21 17:52:22  curt
 814 // Continue directory shuffling ... everything should be compilable/runnable
 815 // again.
 816 //
 817 // Revision 1.5  1997/06/21 17:12:49  curt
 818 // Capitalized subdirectory names.
 819 //
 820 // Revision 1.4  1997/05/29 22:39:57  curt
 821 // Working on incorporating the LaRCsim flight model.
 822 //
 823 // Revision 1.3  1997/05/29 02:32:25  curt
 824 // Starting to build generic flight model interface.
 825 //
 826 // Revision 1.2  1997/05/23 15:40:37  curt
 827 // Added GNU copyright headers.
 828 //
 829 // Revision 1.1  1997/05/16 16:04:45  curt
 830 // Initial revision.
 831 //