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 /* Required get_()
  30
  31    `FGState::get_Longitude ()'
  32    `FGState::get_Latitude ()'
  33    `FGState::get_Altitude ()'
  34    `FGState::get_Phi ()'
  35    `FGState::get_Theta ()'
  36    `FGState::get_Psi ()'
  37    `FGState::get_V_equiv_kts ()'
  38
  39    `FGState::get_Mass ()'
  40    `FGState::get_I_xx ()'
  41    `FGState::get_I_yy ()'
  42    `FGState::get_I_zz ()'
  43    `FGState::get_I_xz ()'
  44
  45    `FGState::get_V_north ()'
  46    `FGState::get_V_east ()'
  47    `FGState::get_V_down ()'
  48
  49    `FGState::get_P_Body ()'
  50    `FGState::get_Q_Body ()'
  51    `FGState::get_R_Body ()'
  52
  53    `FGState::get_Gamma_vert_rad ()'
  54    `FGState::get_Climb_Rate ()'
  55    `FGState::get_Beta ()'
  56
  57    `FGState::get_Runway_altitude ()'
  58
  59    `FGState::get_Lon_geocentric ()'
  60    `FGState::get_Lat_geocentric ()'
  61    `FGState::get_Sea_level_radius ()'
  62    `FGState::get_Earth_position_angle ()'
  63
  64    `FGState::get_Dx_cg ()'
  65    `FGState::get_Dy_cg ()'
  66    `FGState::get_Dz_cg ()'
  67
  68    `FGState::get_T_local_to_body_11 ()' ... `FGState::get_T_local_to_body_33 ()'
  69
  70    `FGState::get_Radius_to_vehicle ()'
  71
  72  */
  73
  74 #include <Flight/Slew/slew.hxx>
  75
  76
  77 #ifndef __cplusplus
  78 # error This library requires C++
  79 #endif
  80
  81
  82 typedef double FG_VECTOR_3[3];
  83
  84
  85 // This is based heavily on LaRCsim/ls_generic.h
  86 class FGState {
  87
  88 public:
  89
  90     // Define the various supported flight models (many not yet implemented)
  91     enum {
  92         // Slew (in MS terminology)
  93         FG_SLEW = 0,
  94
  95         // The only "real" model that is currently implemented
  96         FG_LARCSIM = 1,
  97
  98         FG_ACM = 2,
  99         FG_SUPER_SONIC = 3,
 100         FG_HELICOPTER = 4,
 101         FG_AUTOGYRO = 5,
 102         FG_BALLOON = 6,
 103         FG_PARACHUTE = 7,
 104
 105         // Driven externally via a serial port, net, file, etc.
 106         FG_EXTERNAL = 8
 107     };
 108
 109 /*================== Mass properties and geometry values ==================*/
 110
 111     // Inertias
 112     double mass, i_xx, i_yy, i_zz, i_xz;
 113     inline double get_Mass() const { return mass; }
 114     inline double get_I_xx() const { return i_xx; }
 115     inline double get_I_yy() const { return i_yy; }
 116     inline double get_I_zz() const { return i_zz; }
 117     inline double get_I_xz() const { return i_xz; }
 118     inline void set_Inertias( double m, double xx, double yy,
 119                               double zz, double xz)
 120     {
 121         mass = m;
 122         i_xx = xx;
 123         i_yy = yy;
 124         i_zz = zz;
 125         i_xz = xz;
 126     }
 127
 128     // Pilot location rel to ref pt
 129     FG_VECTOR_3 d_pilot_rp_body_v;
 130     // inline double * get_D_pilot_rp_body_v() {
 131     //  return d_pilot_rp_body_v;
 132     // }
 133     // inline double get_Dx_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[0]; }
 134     // inline double get_Dy_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[1]; }
 135     // inline double get_Dz_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[2]; }
 136     /* inline void set_Pilot_Location( double dx, double dy, double dz ) {
 137         d_pilot_rp_body_v[0] = dx;
 138         d_pilot_rp_body_v[1] = dy;
 139         d_pilot_rp_body_v[2] = dz;
 140     } */
 141
 142     // CG position w.r.t. ref. point
 143     FG_VECTOR_3 d_cg_rp_body_v;
 144     // inline double * get_D_cg_rp_body_v() { return d_cg_rp_body_v; }
 145     inline double get_Dx_cg() const { return d_cg_rp_body_v[0]; }
 146     inline double get_Dy_cg() const { return d_cg_rp_body_v[1]; }
 147     inline double get_Dz_cg() const { return d_cg_rp_body_v[2]; }
 148     inline void set_CG_Position( double dx, double dy, double dz ) {
 149         d_cg_rp_body_v[0] = dx;
 150         d_cg_rp_body_v[1] = dy;
 151         d_cg_rp_body_v[2] = dz;
 152     }
 153
 154 /*================================ Forces =================================*/
 155
 156     FG_VECTOR_3 f_body_total_v;
 157     // inline double * get_F_body_total_v() { return f_body_total_v; }
 158     // inline double get_F_X() const { return f_body_total_v[0]; }
 159     // inline double get_F_Y() const { return f_body_total_v[1]; }
 160     // inline double get_F_Z() const { return f_body_total_v[2]; }
 161     /* inline void set_Forces_Body_Total( double x, double y, double z ) {
 162         f_body_total_v[0] = x;
 163         f_body_total_v[1] = y;
 164         f_body_total_v[2] = z;
 165     } */
 166
 167     FG_VECTOR_3 f_local_total_v;
 168     // inline double * get_F_local_total_v() { return f_local_total_v; }
 169     // inline double get_F_north() const { return f_local_total_v[0]; }
 170     // inline double get_F_east() const { return f_local_total_v[1]; }
 171     // inline double get_F_down() const { return f_local_total_v[2]; }
 172     /* inline void set_Forces_Local_Total( double x, double y, double z ) {
 173         f_local_total_v[0] = x;
 174         f_local_total_v[1] = y;
 175         f_local_total_v[2] = z;
 176     } */
 177
 178     FG_VECTOR_3 f_aero_v;
 179     // inline double * get_F_aero_v() { return f_aero_v; }
 180     // inline double get_F_X_aero() const { return f_aero_v[0]; }
 181     // inline double get_F_Y_aero() const { return f_aero_v[1]; }
 182     // inline double get_F_Z_aero() const { return f_aero_v[2]; }
 183     /* inline void set_Forces_Aero( double x, double y, double z ) {
 184         f_aero_v[0] = x;
 185         f_aero_v[1] = y;
 186         f_aero_v[2] = z;
 187     } */
 188
 189     FG_VECTOR_3 f_engine_v;
 190     // inline double * get_F_engine_v() { return f_engine_v; }
 191     // inline double get_F_X_engine() const { return f_engine_v[0]; }
 192     // inline double get_F_Y_engine() const { return f_engine_v[1]; }
 193     // inline double get_F_Z_engine() const { return f_engine_v[2]; }
 194     /* inline void set_Forces_Engine( double x, double y, double z ) {
 195         f_engine_v[0] = x;
 196         f_engine_v[1] = y;
 197         f_engine_v[2] = z;
 198     } */
 199
 200     FG_VECTOR_3 f_gear_v;
 201     // inline double * get_F_gear_v() { return f_gear_v; }
 202     // inline double get_F_X_gear() const { return f_gear_v[0]; }
 203     // inline double get_F_Y_gear() const { return f_gear_v[1]; }
 204     // inline double get_F_Z_gear() const { return f_gear_v[2]; }
 205     /* inline void set_Forces_Gear( double x, double y, double z ) {
 206         f_gear_v[0] = x;
 207         f_gear_v[1] = y;
 208         f_gear_v[2] = z;
 209     } */
 210
 211     /*================================ Moments ================================*/
 212
 213     FG_VECTOR_3 m_total_rp_v;
 214     // inline double * get_M_total_rp_v() { return m_total_rp_v; }
 215     // inline double get_M_l_rp() const { return m_total_rp_v[0]; }
 216     // inline double get_M_m_rp() const { return m_total_rp_v[1]; }
 217     // inline double get_M_n_rp() const { return m_total_rp_v[2]; }
 218     /* inline void set_Moments_Total_RP( double l, double m, double n ) {
 219         m_total_rp_v[0] = l;
 220         m_total_rp_v[1] = m;
 221         m_total_rp_v[2] = n;
 222     } */
 223
 224     FG_VECTOR_3 m_total_cg_v;
 225     // inline double * get_M_total_cg_v() { return m_total_cg_v; }
 226     // inline double get_M_l_cg() const { return m_total_cg_v[0]; }
 227     // inline double get_M_m_cg() const { return m_total_cg_v[1]; }
 228     // inline double get_M_n_cg() const { return m_total_cg_v[2]; }
 229     /* inline void set_Moments_Total_CG( double l, double m, double n ) {
 230         m_total_cg_v[0] = l;
 231         m_total_cg_v[1] = m;
 232         m_total_cg_v[2] = n;
 233     } */
 234
 235     FG_VECTOR_3 m_aero_v;
 236     // inline double * get_M_aero_v() { return m_aero_v; }
 237     // inline double get_M_l_aero() const { return m_aero_v[0]; }
 238     // inline double get_M_m_aero() const { return m_aero_v[1]; }
 239     // inline double get_M_n_aero() const { return m_aero_v[2]; }
 240     /* inline void set_Moments_Aero( double l, double m, double n ) {
 241         m_aero_v[0] = l;
 242         m_aero_v[1] = m;
 243         m_aero_v[2] = n;
 244     } */
 245
 246     FG_VECTOR_3    m_engine_v;
 247     // inline double * get_M_engine_v() { return m_engine_v; }
 248     // inline double get_M_l_engine() const { return m_engine_v[0]; }
 249     // inline double get_M_m_engine() const { return m_engine_v[1]; }
 250     // inline double get_M_n_engine() const { return m_engine_v[2]; }
 251     /* inline void set_Moments_Engine( double l, double m, double n ) {
 252         m_engine_v[0] = l;
 253         m_engine_v[1] = m;
 254         m_engine_v[2] = n;
 255     } */
 256
 257     FG_VECTOR_3    m_gear_v;
 258     // inline double * get_M_gear_v() { return m_gear_v; }
 259     // inline double get_M_l_gear() const { return m_gear_v[0]; }
 260     // inline double get_M_m_gear() const { return m_gear_v[1]; }
 261     // inline double get_M_n_gear() const { return m_gear_v[2]; }
 262     /* inline void set_Moments_Gear( double l, double m, double n ) {
 263         m_gear_v[0] = l;
 264         m_gear_v[1] = m;
 265         m_gear_v[2] = n;
 266     } */
 267
 268     /*============================== Accelerations ============================*/
 269
 270     FG_VECTOR_3    v_dot_local_v;
 271     // inline double * get_V_dot_local_v() { return v_dot_local_v; }
 272     // inline double get_V_dot_north() const { return v_dot_local_v[0]; }
 273     // inline double get_V_dot_east() const { return v_dot_local_v[1]; }
 274     // inline double get_V_dot_down() const { return v_dot_local_v[2]; }
 275     /* inline void set_Accels_Local( double north, double east, double down ) {
 276         v_dot_local_v[0] = north;
 277         v_dot_local_v[1] = east;
 278         v_dot_local_v[2] = down;
 279     } */
 280
 281     FG_VECTOR_3    v_dot_body_v;
 282     // inline double * get_V_dot_body_v() { return v_dot_body_v; }
 283     // inline double get_U_dot_body() const { return v_dot_body_v[0]; }
 284     // inline double get_V_dot_body() const { return v_dot_body_v[1]; }
 285     // inline double get_W_dot_body() const { return v_dot_body_v[2]; }
 286     /* inline void set_Accels_Body( double u, double v, double w ) {
 287         v_dot_local_v[0] = u;
 288         v_dot_local_v[1] = v;
 289         v_dot_local_v[2] = w;
 290     } */
 291
 292     FG_VECTOR_3    a_cg_body_v;
 293     // inline double * get_A_cg_body_v() { return a_cg_body_v; }
 294     // inline double get_A_X_cg() const { return a_cg_body_v[0]; }
 295     // inline double get_A_Y_cg() const { return a_cg_body_v[1]; }
 296     // inline double get_A_Z_cg() const { return a_cg_body_v[2]; }
 297     /* inline void set_Accels_CG_Body( double x, double y, double z ) {
 298         a_cg_body_v[0] = x;
 299         a_cg_body_v[1] = y;
 300         a_cg_body_v[2] = z;
 301     } */
 302
 303     FG_VECTOR_3    a_pilot_body_v;
 304     // inline double * get_A_pilot_body_v() { return a_pilot_body_v; }
 305     // inline double get_A_X_pilot() const { return a_pilot_body_v[0]; }
 306     // inline double get_A_Y_pilot() const { return a_pilot_body_v[1]; }
 307     // inline double get_A_Z_pilot() const { return a_pilot_body_v[2]; }
 308     /* inline void set_Accels_Pilot_Body( double x, double y, double z ) {
 309         a_pilot_body_v[0] = x;
 310         a_pilot_body_v[1] = y;
 311         a_pilot_body_v[2] = z;
 312     } */
 313
 314     FG_VECTOR_3    n_cg_body_v;
 315     // inline double * get_N_cg_body_v() { return n_cg_body_v; }
 316     // inline double get_N_X_cg() const { return n_cg_body_v[0]; }
 317     // inline double get_N_Y_cg() const { return n_cg_body_v[1]; }
 318     // inline double get_N_Z_cg() const { return n_cg_body_v[2]; }
 319     /* inline void set_Accels_CG_Body_N( double x, double y, double z ) {
 320         n_cg_body_v[0] = x;
 321         n_cg_body_v[1] = y;
 322         n_cg_body_v[2] = z;
 323     } */
 324
 325     FG_VECTOR_3    n_pilot_body_v;
 326     // inline double * get_N_pilot_body_v() { return n_pilot_body_v; }
 327     // inline double get_N_X_pilot() const { return n_pilot_body_v[0]; }
 328     // inline double get_N_Y_pilot() const { return n_pilot_body_v[1]; }
 329     // inline double get_N_Z_pilot() const { return n_pilot_body_v[2]; }
 330     /* inline void set_Accels_Pilot_Body_N( double x, double y, double z ) {
 331         n_pilot_body_v[0] = x;
 332         n_pilot_body_v[1] = y;
 333         n_pilot_body_v[2] = z;
 334     } */
 335
 336     FG_VECTOR_3    omega_dot_body_v;
 337     // inline double * get_Omega_dot_body_v() { return omega_dot_body_v; }
 338     // inline double get_P_dot_body() const { return omega_dot_body_v[0]; }
 339     // inline double get_Q_dot_body() const { return omega_dot_body_v[1]; }
 340     // inline double get_R_dot_body() const { return omega_dot_body_v[2]; }
 341     /* inline void set_Accels_Omega( double p, double q, double r ) {
 342         omega_dot_body_v[0] = p;
 343         omega_dot_body_v[1] = q;
 344         omega_dot_body_v[2] = r;
 345     } */
 346
 347
 348     /*============================== Velocities ===============================*/
 349
 350     FG_VECTOR_3    v_local_v;
 351     // inline double * get_V_local_v() { return v_local_v; }
 352     inline double get_V_north() const { return v_local_v[0]; }
 353     inline double get_V_east() const { return v_local_v[1]; }
 354     inline double get_V_down() const { return v_local_v[2]; }
 355     inline void set_Velocities_Local( double north, double east, double down ) {
 356         v_local_v[0] = north;
 357         v_local_v[1] = east;
 358         v_local_v[2] = down;
 359     }
 360
 361     FG_VECTOR_3    v_local_rel_ground_v; // V rel w.r.t. earth surface
 362     // inline double * get_V_local_rel_ground_v() { return v_local_rel_ground_v; }
 363     // inline double get_V_north_rel_ground() const {
 364     //  return v_local_rel_ground_v[0];
 365     //    }
 366     // inline double get_V_east_rel_ground() const {
 367     //  return v_local_rel_ground_v[1];
 368     //    }
 369     // inline double get_V_down_rel_ground() const {
 370     //  return v_local_rel_ground_v[2];
 371     //    }
 372     /* inline void set_Velocities_Ground(double north, double east, double down) {
 373         v_local_rel_ground_v[0] = north;
 374         v_local_rel_ground_v[1] = east;
 375         v_local_rel_ground_v[2] = down;
 376     } */
 377
 378     FG_VECTOR_3    v_local_airmass_v;   // velocity of airmass (steady winds)
 379     // inline double * get_V_local_airmass_v() { return v_local_airmass_v; }
 380     // inline double get_V_north_airmass() const { return v_local_airmass_v[0]; }
 381     // inline double get_V_east_airmass() const { return v_local_airmass_v[1]; }
 382     // inline double get_V_down_airmass() const { return v_local_airmass_v[2]; }
 383     /* inline void set_Velocities_Local_Airmass( double north, double east,
 384                                               double down)
 385     {
 386         v_local_airmass_v[0] = north;
 387         v_local_airmass_v[1] = east;
 388         v_local_airmass_v[2] = down;
 389     } */
 390
 391     FG_VECTOR_3    v_local_rel_airmass_v;  // velocity of veh. relative to
 392     // airmass
 393     // inline double * get_V_local_rel_airmass_v() {
 394         //return v_local_rel_airmass_v;
 395     //}
 396     // inline double get_V_north_rel_airmass() const {
 397         //return v_local_rel_airmass_v[0];
 398     //}
 399     // inline double get_V_east_rel_airmass() const {
 400         //return v_local_rel_airmass_v[1];
 401     //}
 402     // inline double get_V_down_rel_airmass() const {
 403         //return v_local_rel_airmass_v[2];
 404     //}
 405     /* inline void set_Velocities_Local_Rel_Airmass( double north, double east,
 406                                                   double down)
 407     {
 408         v_local_rel_airmass_v[0] = north;
 409         v_local_rel_airmass_v[1] = east;
 410         v_local_rel_airmass_v[2] = down;
 411     } */
 412
 413     FG_VECTOR_3    v_local_gust_v; // linear turbulence components, L frame
 414     // inline double * get_V_local_gust_v() { return v_local_gust_v; }
 415     // inline double get_U_gust() const { return v_local_gust_v[0]; }
 416     // inline double get_V_gust() const { return v_local_gust_v[1]; }
 417     // inline double get_W_gust() const { return v_local_gust_v[2]; }
 418     /* inline void set_Velocities_Gust( double u, double v, double w)
 419     {
 420         v_local_gust_v[0] = u;
 421         v_local_gust_v[1] = v;
 422         v_local_gust_v[2] = w;
 423     } */
 424
 425     FG_VECTOR_3    v_wind_body_v;  // Wind-relative velocities in body axis
 426     // inline double * get_V_wind_body_v() { return v_wind_body_v; }
 427     // inline double get_U_body() const { return v_wind_body_v[0]; }
 428     // inline double get_V_body() const { return v_wind_body_v[1]; }
 429     // inline double get_W_body() const { return v_wind_body_v[2]; }
 430     /* inline void set_Velocities_Wind_Body( double u, double v, double w)
 431     {
 432         v_wind_body_v[0] = u;
 433         v_wind_body_v[1] = v;
 434         v_wind_body_v[2] = w;
 435     } */
 436
 437     double    v_rel_wind, v_true_kts, v_rel_ground, v_inertial;
 438     double    v_ground_speed, v_equiv, v_equiv_kts;
 439     double    v_calibrated, v_calibrated_kts;
 440
 441     // inline double get_V_rel_wind() const { return v_rel_wind; }
 442     // inline void set_V_rel_wind(double wind) { v_rel_wind = wind; }
 443
 444     // inline double get_V_true_kts() const { return v_true_kts; }
 445     // inline void set_V_true_kts(double kts) { v_true_kts = kts; }
 446
 447     // inline double get_V_rel_ground() const { return v_rel_ground; }
 448     // inline void set_V_rel_ground( double v ) { v_rel_ground = v; }
 449
 450     // inline double get_V_inertial() const { return v_inertial; }
 451     // inline void set_V_inertial(double v) { v_inertial = v; }
 452
 453     // inline double get_V_ground_speed() const { return v_ground_speed; }
 454     // inline void set_V_ground_speed( double v) { v_ground_speed = v; }
 455
 456     // inline double get_V_equiv() const { return v_equiv; }
 457     // inline void set_V_equiv( double v ) { v_equiv = v; }
 458
 459     inline double get_V_equiv_kts() const { return v_equiv_kts; }
 460     inline void set_V_equiv_kts( double kts ) { v_equiv_kts = kts; }
 461
 462     // inline double get_V_calibrated() const { return v_calibrated; }
 463     // inline void set_V_calibrated( double v ) { v_calibrated = v; }
 464
 465     // inline double get_V_calibrated_kts() const { return v_calibrated_kts; }
 466     // inline void set_V_calibrated_kts( double kts ) { v_calibrated_kts = kts; }
 467
 468     FG_VECTOR_3    omega_body_v;   // Angular B rates
 469     // inline double * get_Omega_body_v() { return omega_body_v; }
 470     inline double get_P_body() const { return omega_body_v[0]; }
 471     inline double get_Q_body() const { return omega_body_v[1]; }
 472     inline double get_R_body() const { return omega_body_v[2]; }
 473     inline void set_Omega_Body( double p, double q, double r ) {
 474         omega_body_v[0] = p;
 475         omega_body_v[1] = q;
 476         omega_body_v[2] = r;
 477     }
 478
 479     FG_VECTOR_3    omega_local_v;  // Angular L rates
 480     // inline double * get_Omega_local_v() { return omega_local_v; }
 481     // inline double get_P_local() const { return omega_local_v[0]; }
 482     // inline double get_Q_local() const { return omega_local_v[1]; }
 483     // inline double get_R_local() const { return omega_local_v[2]; }
 484     /* inline void set_Omega_Local( double p, double q, double r ) {
 485         omega_local_v[0] = p;
 486         omega_local_v[1] = q;
 487         omega_local_v[2] = r;
 488     } */
 489
 490     FG_VECTOR_3    omega_total_v;  // Diff btw B & L
 491     // inline double * get_Omega_total_v() { return omega_total_v; }
 492     // inline double get_P_total() const { return omega_total_v[0]; }
 493     // inline double get_Q_total() const { return omega_total_v[1]; }
 494     // inline double get_R_total() const { return omega_total_v[2]; }
 495     /* inline void set_Omega_Total( double p, double q, double r ) {
 496         omega_total_v[0] = p;
 497         omega_total_v[1] = q;
 498         omega_total_v[2] = r;
 499     } */
 500
 501     FG_VECTOR_3    euler_rates_v;
 502     // inline double * get_Euler_rates_v() { return euler_rates_v; }
 503     // inline double get_Phi_dot() const { return euler_rates_v[0]; }
 504     // inline double get_Theta_dot() const { return euler_rates_v[1]; }
 505     // inline double get_Psi_dot() const { return euler_rates_v[2]; }
 506     /* inline void set_Euler_Rates( double phi, double theta, double psi ) {
 507         euler_rates_v[0] = phi;
 508         euler_rates_v[1] = theta;
 509         euler_rates_v[2] = psi;
 510     } */
 511
 512     FG_VECTOR_3    geocentric_rates_v;     // Geocentric linear velocities
 513     // inline double * get_Geocentric_rates_v() { return geocentric_rates_v; }
 514     // inline double get_Latitude_dot() const { return geocentric_rates_v[0]; }
 515     // inline double get_Longitude_dot() const { return geocentric_rates_v[1]; }
 516     // inline double get_Radius_dot() const { return geocentric_rates_v[2]; }
 517     /* inline void set_Geocentric_Rates( double lat, double lon, double rad ) {
 518         geocentric_rates_v[0] = lat;
 519         geocentric_rates_v[1] = lon;
 520         geocentric_rates_v[2] = rad;
 521     } */
 522
 523     /*=============================== Positions ===============================*/
 524
 525     FG_VECTOR_3    geocentric_position_v;
 526     // inline double * get_Geocentric_position_v() {
 527     //    return geocentric_position_v;
 528     // }
 529     inline double get_Lat_geocentric() const {
 530         return geocentric_position_v[0];
 531     }
 532     inline double get_Lon_geocentric() const {
 533         return geocentric_position_v[1];
 534     }
 535     inline double get_Radius_to_vehicle() const {
 536         return geocentric_position_v[2];
 537     }
 538     inline void set_Radius_to_vehicle(double radius) {
 539         geocentric_position_v[2] = radius;
 540     }
 541     inline void set_Geocentric_Position( double lat, double lon, double rad ) {
 542         geocentric_position_v[0] = lat;
 543         geocentric_position_v[1] = lon;
 544         geocentric_position_v[2] = rad;
 545     }
 546
 547     FG_VECTOR_3    geodetic_position_v;
 548     // inline double * get_Geodetic_position_v() { return geodetic_position_v; }
 549     inline double get_Latitude() const { return geodetic_position_v[0]; }
 550     inline void set_Latitude(double lat) { geodetic_position_v[0] = lat; }
 551     inline double get_Longitude() const { return geodetic_position_v[1]; }
 552     inline void set_Longitude(double lon) { geodetic_position_v[1] = lon; }
 553     inline double get_Altitude() const { return geodetic_position_v[2]; }
 554     inline void set_Altitude(double altitude) {
 555         geodetic_position_v[2] = altitude;
 556     }
 557     inline void set_Geodetic_Position( double lat, double lon, double alt ) {
 558         geodetic_position_v[0] = lat;
 559         geodetic_position_v[1] = lon;
 560         geodetic_position_v[2] = alt;
 561     }
 562
 563     FG_VECTOR_3 euler_angles_v;
 564     // inline double * get_Euler_angles_v() { return euler_angles_v; }
 565     inline double get_Phi() const { return euler_angles_v[0]; }
 566     inline double get_Theta() const { return euler_angles_v[1]; }
 567     inline double get_Psi() const { return euler_angles_v[2]; }
 568     inline void set_Euler_Angles( double phi, double theta, double psi ) {
 569         euler_angles_v[0] = phi;
 570         euler_angles_v[1] = theta;
 571         euler_angles_v[2] = psi;
 572     }
 573
 574
 575     /*======================= Miscellaneous quantities ========================*/
 576
 577     double    t_local_to_body_m[3][3];    // Transformation matrix L to B
 578     // inline double * get_T_local_to_body_m() { return t_local_to_body_m; }
 579     inline double get_T_local_to_body_11() const {
 580         return t_local_to_body_m[0][0];
 581     }
 582     inline double get_T_local_to_body_12() const {
 583         return t_local_to_body_m[0][1];
 584     }
 585     inline double get_T_local_to_body_13() const {
 586         return t_local_to_body_m[0][2];
 587     }
 588     inline double get_T_local_to_body_21() const {
 589         return t_local_to_body_m[1][0];
 590     }
 591     inline double get_T_local_to_body_22() const {
 592         return t_local_to_body_m[1][1];
 593     }
 594     inline double get_T_local_to_body_23() const {
 595         return t_local_to_body_m[1][2];
 596     }
 597     inline double get_T_local_to_body_31() const {
 598         return t_local_to_body_m[2][0];
 599     }
 600     inline double get_T_local_to_body_32() const {
 601         return t_local_to_body_m[2][1];
 602     }
 603     inline double get_T_local_to_body_33() const {
 604         return t_local_to_body_m[2][2];
 605     }
 606     inline void set_T_Local_to_Body( double m[3][3] ) {
 607         int i, j;
 608         for ( i = 0; i < 3; i++ ) {
 609             for ( j = 0; j < 3; j++ ) {
 610                 t_local_to_body_m[i][j] = m[i][j];
 611             }
 612         }
 613     }
 614
 615     double    gravity;            // Local acceleration due to G
 616     // inline double get_Gravity() const { return gravity; }
 617     // inline void set_Gravity(double g) { gravity = g; }
 618
 619     double    centrifugal_relief; // load factor reduction due to speed
 620     // inline double get_Centrifugal_relief() const { return centrifugal_relief; }
 621     // inline void set_Centrifugal_relief(double cr) { centrifugal_relief = cr; }
 622
 623     double    alpha, beta, alpha_dot, beta_dot;   // in radians
 624     // inline double get_Alpha() const { return alpha; }
 625     // inline void set_Alpha( double a ) { alpha = a; }
 626     inline double get_Beta() const { return beta; }
 627     inline void set_Beta( double b ) { beta = b; }
 628     // inline double get_Alpha_dot() const { return alpha_dot; }
 629     // inline void set_Alpha_dot( double ad ) { alpha_dot = ad; }
 630     // inline double get_Beta_dot() const { return beta_dot; }
 631     // inline void set_Beta_dot( double bd ) { beta_dot = bd; }
 632
 633     double    cos_alpha, sin_alpha, cos_beta, sin_beta;
 634     // inline double get_Cos_alpha() const { return cos_alpha; }
 635     // inline void set_Cos_alpha( double ca ) { cos_alpha = ca; }
 636     // inline double get_Sin_alpha() const { return sin_alpha; }
 637     // inline void set_Sin_alpha( double sa ) { sin_alpha = sa; }
 638     // inline double get_Cos_beta() const { return cos_beta; }
 639     // inline void set_Cos_beta( double cb ) { cos_beta = cb; }
 640     // inline double get_Sin_beta() const { return sin_beta; }
 641     // inline void set_Sin_beta( double sb ) { sin_beta = sb; }
 642
 643     double    cos_phi, sin_phi, cos_theta, sin_theta, cos_psi, sin_psi;
 644     // inline double get_Cos_phi() const { return cos_phi; }
 645     // inline void set_Cos_phi( double cp ) { cos_phi = cp; }
 646     // inline double get_Sin_phi() const { return sin_phi; }
 647     // inline void set_Sin_phi( double sp ) { sin_phi = sp; }
 648     // inline double get_Cos_theta() const { return cos_theta; }
 649     // inline void set_Cos_theta( double ct ) { cos_theta = ct; }
 650     // inline double get_Sin_theta() const { return sin_theta; }
 651     // inline void set_Sin_theta( double st ) { sin_theta = st; }
 652     // inline double get_Cos_psi() const { return cos_psi; }
 653     // inline void set_Cos_psi( double cp ) { cos_psi = cp; }
 654     // inline double get_Sin_psi() const { return sin_psi; }
 655     // inline void set_Sin_psi( double sp ) { sin_psi = sp; }
 656
 657     double    gamma_vert_rad, gamma_horiz_rad;    // Flight path angles
 658     inline double get_Gamma_vert_rad() const { return gamma_vert_rad; }
 659     inline void set_Gamma_vert_rad( double gv ) { gamma_vert_rad = gv; }
 660     // inline double get_Gamma_horiz_rad() const { return gamma_horiz_rad; }
 661     // inline void set_Gamma_horiz_rad( double gh ) { gamma_horiz_rad = gh; }
 662
 663     double    sigma, density, v_sound, mach_number;
 664     // inline double get_Sigma() const { return sigma; }
 665     // inline void set_Sigma( double s ) { sigma = s; }
 666     // inline double get_Density() const { return density; }
 667     // inline void set_Density( double d ) { density = d; }
 668     // inline double get_V_sound() const { return v_sound; }
 669     // inline void set_V_sound( double v ) { v_sound = v; }
 670     // inline double get_Mach_number() const { return mach_number; }
 671     // inline void set_Mach_number( double m ) { mach_number = m; }
 672
 673     double    static_pressure, total_pressure, impact_pressure;
 674     double    dynamic_pressure;
 675     // inline double get_Static_pressure() const { return static_pressure; }
 676     // inline void set_Static_pressure( double sp ) { static_pressure = sp; }
 677     // inline double get_Total_pressure() const { return total_pressure; }
 678     // inline void set_Total_pressure( double tp ) { total_pressure = tp; }
 679     // inline double get_Impact_pressure() const { return impact_pressure; }
 680     // inline void set_Impact_pressure( double ip ) { impact_pressure = ip; }
 681     // inline double get_Dynamic_pressure() const { return dynamic_pressure; }
 682     // inline void set_Dynamic_pressure( double dp ) { dynamic_pressure = dp; }
 683
 684     double    static_temperature, total_temperature;
 685     // inline double get_Static_temperature() const { return static_temperature; }
 686     // inline void set_Static_temperature( double t ) { static_temperature = t; }
 687     // inline double get_Total_temperature() const { return total_temperature; }
 688     // inline void set_Total_temperature( double t ) { total_temperature = t; }
 689
 690     double    sea_level_radius, earth_position_angle;
 691     inline double get_Sea_level_radius() const { return sea_level_radius; }
 692     inline void set_Sea_level_radius( double r ) { sea_level_radius = r; }
 693     inline double get_Earth_position_angle() const {
 694         return earth_position_angle;
 695     }
 696     inline void set_Earth_position_angle(double a) {
 697         earth_position_angle = a;
 698     }
 699
 700     double    runway_altitude, runway_latitude, runway_longitude;
 701     double    runway_heading;
 702     inline double get_Runway_altitude() const { return runway_altitude; }
 703     inline void set_Runway_altitude( double alt ) { runway_altitude = alt; }
 704     // inline double get_Runway_latitude() const { return runway_latitude; }
 705     // inline void set_Runway_latitude( double lat ) { runway_latitude = lat; }
 706     // inline double get_Runway_longitude() const { return runway_longitude; }
 707     // inline void set_Runway_longitude( double lon ) { runway_longitude = lon; }
 708     // inline double get_Runway_heading() const { return runway_heading; }
 709     // inline void set_Runway_heading( double h ) { runway_heading = h; }
 710
 711     double    radius_to_rwy;
 712     // inline double get_Radius_to_rwy() const { return radius_to_rwy; }
 713     // inline void set_Radius_to_rwy( double r ) { radius_to_rwy = r; }
 714
 715     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_local_v;       // CG rel. to rwy in local coords
 716     // inline double * get_D_cg_rwy_local_v() { return d_cg_rwy_local_v; }
 717     // inline double get_D_cg_north_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[0]; }
 718     // inline double get_D_cg_east_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[1]; }
 719     // inline double get_D_cg_above_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[2]; }
 720     /* inline void set_CG_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 721     {
 722         d_cg_rwy_local_v[0] = north;
 723         d_cg_rwy_local_v[1] = east;
 724         d_cg_rwy_local_v[2] = above;
 725     } */
 726
 727     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_rwy_v; // CG relative to rwy, in rwy coordinates
 728     // inline double * get_D_cg_rwy_rwy_v() { return d_cg_rwy_rwy_v; }
 729     // inline double get_X_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[0]; }
 730     // inline double get_Y_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[1]; }
 731     // inline double get_H_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[2]; }
 732     /* inline void set_CG_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 733     {
 734         d_cg_rwy_rwy_v[0] = x;
 735         d_cg_rwy_rwy_v[1] = y;
 736         d_cg_rwy_rwy_v[2] = h;
 737     } */
 738
 739     FG_VECTOR_3    d_pilot_rwy_local_v;  // pilot rel. to rwy in local coords
 740     // inline double * get_D_pilot_rwy_local_v() { return d_pilot_rwy_local_v; }
 741     // inline double get_D_pilot_north_of_rwy() const {
 742         //return d_pilot_rwy_local_v[0];
 743   //  }
 744     // inline double get_D_pilot_east_of_rwy() const {
 745 //      return d_pilot_rwy_local_v[1];
 746 //    }
 747     // inline double get_D_pilot_above_rwy() const {
 748         //return d_pilot_rwy_local_v[2];
 749  //   }
 750     /* inline void set_Pilot_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 751     {
 752         d_pilot_rwy_local_v[0] = north;
 753         d_pilot_rwy_local_v[1] = east;
 754         d_pilot_rwy_local_v[2] = above;
 755     } */
 756
 757     FG_VECTOR_3   d_pilot_rwy_rwy_v;   // pilot rel. to rwy, in rwy coords.
 758     // inline double * get_D_pilot_rwy_rwy_v() { return d_pilot_rwy_rwy_v; }
 759     // inline double get_X_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[0]; }
 760     // inline double get_Y_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[1]; }
 761     // inline double get_H_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[2]; }
 762     /* inline void set_Pilot_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 763     {
 764         d_pilot_rwy_rwy_v[0] = x;
 765         d_pilot_rwy_rwy_v[1] = y;
 766         d_pilot_rwy_rwy_v[2] = h;
 767     } */
 768
 769     double        climb_rate;           // in feet per second
 770     inline double get_Climb_Rate() const { return climb_rate; }
 771     inline void set_Climb_Rate(double rate) { climb_rate = rate; }
 772 };
 773
 774
 775 extern FGState cur_fdm_state;
 776
 777
 778 // General interface to the flight model routines
 779
 780 // Initialize the flight model parameters
 781 int fgFlightModelInit(int model, FGState& f, double dt);
 782
 783 // Run multiloop iterations of the flight model
 784 int fgFlightModelUpdate(int model, FGState& f, int multiloop);
 785
 786 // Set the altitude (force)
 787 void fgFlightModelSetAltitude(int model, FGState& f, double alt_meters);
 788
 789
 790 #endif // _FLIGHT_HXX
 791
 792
 793 // $Log$
 794 // Revision 1.7  1998/12/18 23:37:09  curt
 795 // Collapsed out the FGState variables not currently needed.  They are just
 796 // commented out and can be readded easily at any time.  The point of this
 797 // exersize is to determine which variables were or were not currently being
 798 // used.
 799 //
 800 // Revision 1.6  1998/12/05 15:54:12  curt
 801 // Renamed class fgFLIGHT to class FGState as per request by JSB.
 802 //
 803 // Revision 1.5  1998/12/04 01:29:40  curt
 804 // Stubbed in a new flight model called "External" which is expected to be driven
 805 // from some external source.
 806 //
 807 // Revision 1.4  1998/12/03 04:25:03  curt
 808 // Working on fixing up new fgFLIGHT class.
 809 //
 810 // Revision 1.3  1998/12/03 01:16:41  curt
 811 // Converted fgFLIGHT to a class.
 812 //
 813 // Revision 1.2  1998/10/16 23:27:41  curt
 814 // C++-ifying.
 815 //
 816 // Revision 1.1  1998/10/16 20:16:44  curt
 817 // Renamed flight.[ch] to flight.[ch]xx
 818 //
 819 // Revision 1.20  1998/09/29 14:57:39  curt
 820 // c++-ified comments.
 821 //
 822 // Revision 1.19  1998/09/29 02:02:41  curt
 823 // Added a rate of climb calculation.
 824 //
 825 // Revision 1.18  1998/07/30 23:44:36  curt
 826 // Beginning to add support for multiple flight models.
 827 //
 828 // Revision 1.17  1998/07/12 03:08:28  curt
 829 // Added fgFlightModelSetAltitude() to force the altitude to something
 830 // other than the current altitude.  LaRCsim doesn't let you do this by just
 831 // changing FG_Altitude.
 832 //
 833 // Revision 1.16  1998/04/22 13:26:20  curt
 834 // C++ - ifing the code a bit.
 835 //
 836 // Revision 1.15  1998/04/21 16:59:33  curt
 837 // Integrated autopilot.
 838 // Prepairing for C++ integration.
 839 //
 840 // Revision 1.14  1998/02/07 15:29:37  curt
 841 // Incorporated HUD changes and struct/typedef changes from Charlie Hotchkiss
 842 // <chotchkiss@namg.us.anritsu.com>
 843 //
 844 // Revision 1.13  1998/01/24 00:04:59  curt
 845 // misc. tweaks.
 846 //
 847 // Revision 1.12  1998/01/22 02:59:32  curt
 848 // Changed #ifdef FILE_H to #ifdef _FILE_H
 849 //
 850 // Revision 1.11  1998/01/19 19:27:03  curt
 851 // Merged in make system changes from Bob Kuehne <rpk@sgi.com>
 852 // This should simplify things tremendously.
 853 //
 854 // Revision 1.10  1997/12/10 22:37:43  curt
 855 // Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 856 // i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 857 //
 858 // Revision 1.9  1997/09/04 02:17:33  curt
 859 // Shufflin' stuff.
 860 //
 861 // Revision 1.8  1997/08/27 03:30:06  curt
 862 // Changed naming scheme of basic shared structures.
 863 //
 864 // Revision 1.7  1997/07/23 21:52:19  curt
 865 // Put comments around the text after an #endif for increased portability.
 866 //
 867 // Revision 1.6  1997/06/21 17:52:22  curt
 868 // Continue directory shuffling ... everything should be compilable/runnable
 869 // again.
 870 //
 871 // Revision 1.5  1997/06/21 17:12:49  curt
 872 // Capitalized subdirectory names.
 873 //
 874 // Revision 1.4  1997/05/29 22:39:57  curt
 875 // Working on incorporating the LaRCsim flight model.
 876 //
 877 // Revision 1.3  1997/05/29 02:32:25  curt
 878 // Starting to build generic flight model interface.
 879 //
 880 // Revision 1.2  1997/05/23 15:40:37  curt
 881 // Added GNU copyright headers.
 882 //
 883 // Revision 1.1  1997/05/16 16:04:45  curt
 884 // Initial revision.
 885 //