Scenery/orbits.c

   1 /**************************************************************************
   2  * orbits.c - calculates the orbital elements of the sun, moon and planets.
   3  *            For inclusion in flight gear
   4  *
   5  * Written 1997 by Durk Talsma, started October 19, 1997.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10  * License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20  *
  21  * $Id$
  22  * (Log is kept at end of this file)
  23  **************************************************************************/
  24
  25
  26 #include <string.h>
  27
  28 #include "orbits.h"
  29
  30 #include "../general.h"
  31 #include "../Time/fg_time.h"
  32
  33
  34 struct OrbElements pltOrbElements[9];
  35
  36
  37 double fgCalcActTime(struct fgTIME t)
  38 {
  39    double
  40          actTime, UT;
  41    int year;
  42
  43    /* a hack. This one introduces the 2000 problem into the program */
  44    year = t.gmt->tm_year + 1900;
  45
  46    /* calculate the actual time, rember to add 1 to tm_mon! */
  47    actTime = 367 * year - 7 *
  48                   (year + ((t.gmt->tm_mon+1) + 9) / 12) / 4 + 275 *
  49                    (t.gmt->tm_mon+1) / 9 + t.gmt->tm_mday - 730530;
  50
  51     UT = t.gmt->tm_hour + ((double) t.gmt->tm_min / 60);
  52     /*printf("UT = %f\n", UT); */
  53     actTime += (UT / 24.0);
  54     #define DEBUG 1
  55     #ifdef DEBUG
  56     printf("Actual Time:\n");
  57     printf("current day = %f\t", actTime);
  58     printf("GMT = %d, %d, %d, %d, %d, %d\n",           year, t.gmt->tm_mon, t.gmt->tm_mday,
  59                                              t.gmt->tm_hour, t.gmt->tm_min, t.gmt->tm_sec);
  60     #endif
  61     return actTime;
  62 }
  63
  64 /* convert degrees to radians */
  65 double fgDegToRad(double angle)
  66 {
  67         return (angle * PIOVER180);
  68 }
  69
  70 double fgCalcEccAnom(double M, double e)
  71 {
  72     double
  73         eccAnom, E0, E1, diff;
  74
  75     eccAnom = M + e * sin(M) * (1.0 + e * cos(M));
  76     /* iterate to achieve a greater precision for larger eccentricities */
  77     if (e > 0.05)
  78     {
  79         E0 = eccAnom;
  80         do
  81         {
  82                 E1 = E0 - (E0 - e * sin(E0) - M) / (1 - e * cos(E0));
  83             diff = abs(E0 - E1);
  84             E0 = E1;
  85                 }
  86         while (diff > fgDegToRad(0.001));
  87         return E0;
  88         }
  89     return eccAnom;
  90 }
  91
  92
  93
  94 void fgReadOrbElements(struct OrbElements *dest, FILE *src)
  95 {
  96         char line[256];
  97     int i,j;
  98     j = 0;
  99     do
 100     {
 101         fgets(line, 256,src);
 102         for (i = 0; i < 256; i++)
 103         {
 104                 if (line[i] == '#')
 105                 line[i] = 0;
 106         }
 107         /*printf("Reading line %d\n", j++); */
 108     }
 109     while (!(strlen(line)));
 110     sscanf(line, "%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf,%lf\n",
 111                 &dest->NFirst, &dest->NSec,
 112             &dest->iFirst, &dest->iSec,
 113             &dest->wFirst, &dest->wSec,
 114             &dest->aFirst, &dest->aSec,
 115             &dest->eFirst, &dest->eSec,
 116             &dest->MFirst, &dest->MSec);
 117 }
 118
 119
 120 void fgSolarSystemInit(struct fgTIME t)
 121 {
 122    struct fgGENERAL *g;
 123    char path[80];
 124    int i;
 125    FILE *data;
 126
 127    /* build the full path name to the orbital elements database file */
 128    g = &general;
 129    path[0] = '\0';
 130    strcat(path, g->root_dir);
 131    strcat(path, "/Scenery/");
 132    strcat(path, "Planets.dat");
 133
 134    if ( (data = fopen(path, "r")) == NULL )
 135    {
 136             printf("Cannot open data file: '%s'\n", path);
 137             return;
 138    }
 139    #ifdef DEBUG
 140    printf("reading datafile %s", path);
 141    #endif
 142
 143    /* for all the objects... */
 144    for (i = 0; i < 9; i ++)
 145    {
 146       /* ...read from the data file ... */
 147       fgReadOrbElements(&pltOrbElements[i], data);
 148       /* ...and calculate the actual values */
 149       fgSolarSystemUpdate(&pltOrbElements[i], t);
 150    }
 151
 152 }
 153
 154
 155 void fgSolarSystemUpdate(struct OrbElements *planet, struct fgTIME t)
 156 {
 157    double
 158          actTime;
 159
 160    actTime = fgCalcActTime(t);
 161
 162    /* calculate the actual orbital elements */
 163     planet->M = fgDegToRad(planet->MFirst + (planet->MSec * actTime));  // angle in radians
 164     planet->w = fgDegToRad(planet->wFirst + (planet->wSec * actTime));  // angle in radians
 165     planet->N = fgDegToRad(planet->NFirst + (planet->NSec * actTime));  // angle in radians
 166     planet->i = fgDegToRad(planet->iFirst + (planet->iSec * actTime));  // angle in radians
 167     planet->e = planet->eFirst + (planet->eSec * actTime);
 168     planet->a = planet->aFirst + (planet->aSec * actTime);
 169 }
 170
 171
 172 /* $Log$
 173 /* Revision 1.4  1997/12/10 22:37:51  curt
 174 /* Prepended "fg" on the name of all global structures that didn't have it yet.
 175 /* i.e. "struct WEATHER {}" became "struct fgWEATHER {}"
 176 /*
 177  * Revision 1.3  1997/11/25 23:20:44  curt
 178  * Changed planets.dat Planets.dat
 179  *
 180  * Revision 1.2  1997/11/25 19:25:36  curt
 181  * Changes to integrate Durk's moon/sun code updates + clean up.
 182  *
 183  * Revision 1.1  1997/10/25 03:16:10  curt
 184  * Initial revision of code contributed by Durk Talsma.
 185  *
 186  */