Simulator/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
  23
  24 #ifndef _FLIGHT_HXX
  25 #define _FLIGHT_HXX
  26
  27
  28 #ifndef __cplusplus
  29 # error This library requires C++
  30 #endif
  31
  32
  33 /* Required get_()
  34
  35    `FGInterface::get_Longitude ()'
  36    `FGInterface::get_Latitude ()'
  37    `FGInterface::get_Altitude ()'
  38    `FGInterface::get_Phi ()'
  39    `FGInterface::get_Theta ()'
  40    `FGInterface::get_Psi ()'
  41    `FGInterface::get_V_equiv_kts ()'
  42
  43    `FGInterface::get_Mass ()'
  44    `FGInterface::get_I_xx ()'
  45    `FGInterface::get_I_yy ()'
  46    `FGInterface::get_I_zz ()'
  47    `FGInterface::get_I_xz ()'
  48
  49    `FGInterface::get_V_north ()'
  50    `FGInterface::get_V_east ()'
  51    `FGInterface::get_V_down ()'
  52
  53    `FGInterface::get_P_Body ()'
  54    `FGInterface::get_Q_Body ()'
  55    `FGInterface::get_R_Body ()'
  56
  57    `FGInterface::get_Gamma_vert_rad ()'
  58    `FGInterface::get_Climb_Rate ()'
  59    `FGInterface::get_Alpha ()'
  60    `FGInterface::get_Beta ()'
  61
  62    `FGInterface::get_Runway_altitude ()'
  63
  64    `FGInterface::get_Lon_geocentric ()'
  65    `FGInterface::get_Lat_geocentric ()'
  66    `FGInterface::get_Sea_level_radius ()'
  67    `FGInterface::get_Earth_position_angle ()'
  68
  69    `FGInterface::get_Latitude_dot()'
  70    `FGInterface::get_Longitude_dot()'
  71    `FGInterface::get_Radius_dot()'
  72
  73    `FGInterface::get_Dx_cg ()'
  74    `FGInterface::get_Dy_cg ()'
  75    `FGInterface::get_Dz_cg ()'
  76
  77    `FGInterface::get_T_local_to_body_11 ()' ... `FGInterface::get_T_local_to_body_33 ()'
  78
  79    `FGInterface::get_Radius_to_vehicle ()'
  80
  81  */
  82
  83
  84 #include <Time/timestamp.hxx>
  85
  86 #ifndef __cplusplus
  87 # error This library requires C++
  88 #endif
  89
  90
  91 typedef double FG_VECTOR_3[3];
  92
  93
  94 // This is based heavily on LaRCsim/ls_generic.h
  95 class FGInterface {
  96
  97 public:
  98
  99     // Define the various supported flight models (many not yet implemented)
 100     enum {
 101         // Slew (in MS terminology)
 102         FG_SLEW = 0,
 103
 104         // The NASA LaRCsim (Navion) flight model
 105         FG_LARCSIM = 1,
 106
 107         // Jon S. Berndt's new FDM written from the ground up in C++
 108         FG_JSBSIM = 2,
 109
 110         // The following aren't implemented but are here to spark
 111         // thoughts and discussions, and maybe even action.
 112         FG_ACM = 3,
 113         FG_SUPER_SONIC = 4,
 114         FG_HELICOPTER = 5,
 115         FG_AUTOGYRO = 6,
 116         FG_BALLOON = 7,
 117         FG_PARACHUTE = 8,
 118
 119         // Driven externally via a serial port, net, file, etc.
 120         FG_EXTERNAL = 9
 121     };
 122
 123 /*================== Mass properties and geometry values ==================*/
 124
 125     // Inertias
 126     double mass, i_xx, i_yy, i_zz, i_xz;
 127     inline double get_Mass() const { return mass; }
 128     inline double get_I_xx() const { return i_xx; }
 129     inline double get_I_yy() const { return i_yy; }
 130     inline double get_I_zz() const { return i_zz; }
 131     inline double get_I_xz() const { return i_xz; }
 132     inline void set_Inertias( double m, double xx, double yy,
 133                               double zz, double xz)
 134     {
 135         mass = m;
 136         i_xx = xx;
 137         i_yy = yy;
 138         i_zz = zz;
 139         i_xz = xz;
 140     }
 141
 142     // Pilot location rel to ref pt
 143     FG_VECTOR_3 d_pilot_rp_body_v;
 144     // inline double * get_D_pilot_rp_body_v() {
 145     //  return d_pilot_rp_body_v;
 146     // }
 147     // inline double get_Dx_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[0]; }
 148     // inline double get_Dy_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[1]; }
 149     // inline double get_Dz_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[2]; }
 150     /* inline void set_Pilot_Location( double dx, double dy, double dz ) {
 151         d_pilot_rp_body_v[0] = dx;
 152         d_pilot_rp_body_v[1] = dy;
 153         d_pilot_rp_body_v[2] = dz;
 154     } */
 155
 156     // CG position w.r.t. ref. point
 157     FG_VECTOR_3 d_cg_rp_body_v;
 158     // inline double * get_D_cg_rp_body_v() { return d_cg_rp_body_v; }
 159     inline double get_Dx_cg() const { return d_cg_rp_body_v[0]; }
 160     inline double get_Dy_cg() const { return d_cg_rp_body_v[1]; }
 161     inline double get_Dz_cg() const { return d_cg_rp_body_v[2]; }
 162     inline void set_CG_Position( double dx, double dy, double dz ) {
 163         d_cg_rp_body_v[0] = dx;
 164         d_cg_rp_body_v[1] = dy;
 165         d_cg_rp_body_v[2] = dz;
 166     }
 167
 168 /*================================ Forces =================================*/
 169
 170     FG_VECTOR_3 f_body_total_v;
 171     // inline double * get_F_body_total_v() { return f_body_total_v; }
 172     // inline double get_F_X() const { return f_body_total_v[0]; }
 173     // inline double get_F_Y() const { return f_body_total_v[1]; }
 174     // inline double get_F_Z() const { return f_body_total_v[2]; }
 175     /* inline void set_Forces_Body_Total( double x, double y, double z ) {
 176         f_body_total_v[0] = x;
 177         f_body_total_v[1] = y;
 178         f_body_total_v[2] = z;
 179     } */
 180
 181     FG_VECTOR_3 f_local_total_v;
 182     // inline double * get_F_local_total_v() { return f_local_total_v; }
 183     // inline double get_F_north() const { return f_local_total_v[0]; }
 184     // inline double get_F_east() const { return f_local_total_v[1]; }
 185     // inline double get_F_down() const { return f_local_total_v[2]; }
 186     /* inline void set_Forces_Local_Total( double x, double y, double z ) {
 187         f_local_total_v[0] = x;
 188         f_local_total_v[1] = y;
 189         f_local_total_v[2] = z;
 190     } */
 191
 192     FG_VECTOR_3 f_aero_v;
 193     // inline double * get_F_aero_v() { return f_aero_v; }
 194     // inline double get_F_X_aero() const { return f_aero_v[0]; }
 195     // inline double get_F_Y_aero() const { return f_aero_v[1]; }
 196     // inline double get_F_Z_aero() const { return f_aero_v[2]; }
 197     /* inline void set_Forces_Aero( double x, double y, double z ) {
 198         f_aero_v[0] = x;
 199         f_aero_v[1] = y;
 200         f_aero_v[2] = z;
 201     } */
 202
 203     FG_VECTOR_3 f_engine_v;
 204     // inline double * get_F_engine_v() { return f_engine_v; }
 205     // inline double get_F_X_engine() const { return f_engine_v[0]; }
 206     // inline double get_F_Y_engine() const { return f_engine_v[1]; }
 207     // inline double get_F_Z_engine() const { return f_engine_v[2]; }
 208     /* inline void set_Forces_Engine( double x, double y, double z ) {
 209         f_engine_v[0] = x;
 210         f_engine_v[1] = y;
 211         f_engine_v[2] = z;
 212     } */
 213
 214     FG_VECTOR_3 f_gear_v;
 215     // inline double * get_F_gear_v() { return f_gear_v; }
 216     // inline double get_F_X_gear() const { return f_gear_v[0]; }
 217     // inline double get_F_Y_gear() const { return f_gear_v[1]; }
 218     // inline double get_F_Z_gear() const { return f_gear_v[2]; }
 219     /* inline void set_Forces_Gear( double x, double y, double z ) {
 220         f_gear_v[0] = x;
 221         f_gear_v[1] = y;
 222         f_gear_v[2] = z;
 223     } */
 224
 225     /*================================ Moments ================================*/
 226
 227     FG_VECTOR_3 m_total_rp_v;
 228     // inline double * get_M_total_rp_v() { return m_total_rp_v; }
 229     // inline double get_M_l_rp() const { return m_total_rp_v[0]; }
 230     // inline double get_M_m_rp() const { return m_total_rp_v[1]; }
 231     // inline double get_M_n_rp() const { return m_total_rp_v[2]; }
 232     /* inline void set_Moments_Total_RP( double l, double m, double n ) {
 233         m_total_rp_v[0] = l;
 234         m_total_rp_v[1] = m;
 235         m_total_rp_v[2] = n;
 236     } */
 237
 238     FG_VECTOR_3 m_total_cg_v;
 239     // inline double * get_M_total_cg_v() { return m_total_cg_v; }
 240     // inline double get_M_l_cg() const { return m_total_cg_v[0]; }
 241     // inline double get_M_m_cg() const { return m_total_cg_v[1]; }
 242     // inline double get_M_n_cg() const { return m_total_cg_v[2]; }
 243     /* inline void set_Moments_Total_CG( double l, double m, double n ) {
 244         m_total_cg_v[0] = l;
 245         m_total_cg_v[1] = m;
 246         m_total_cg_v[2] = n;
 247     } */
 248
 249     FG_VECTOR_3 m_aero_v;
 250     // inline double * get_M_aero_v() { return m_aero_v; }
 251     // inline double get_M_l_aero() const { return m_aero_v[0]; }
 252     // inline double get_M_m_aero() const { return m_aero_v[1]; }
 253     // inline double get_M_n_aero() const { return m_aero_v[2]; }
 254     /* inline void set_Moments_Aero( double l, double m, double n ) {
 255         m_aero_v[0] = l;
 256         m_aero_v[1] = m;
 257         m_aero_v[2] = n;
 258     } */
 259
 260     FG_VECTOR_3    m_engine_v;
 261     // inline double * get_M_engine_v() { return m_engine_v; }
 262     // inline double get_M_l_engine() const { return m_engine_v[0]; }
 263     // inline double get_M_m_engine() const { return m_engine_v[1]; }
 264     // inline double get_M_n_engine() const { return m_engine_v[2]; }
 265     /* inline void set_Moments_Engine( double l, double m, double n ) {
 266         m_engine_v[0] = l;
 267         m_engine_v[1] = m;
 268         m_engine_v[2] = n;
 269     } */
 270
 271     FG_VECTOR_3    m_gear_v;
 272     // inline double * get_M_gear_v() { return m_gear_v; }
 273     // inline double get_M_l_gear() const { return m_gear_v[0]; }
 274     // inline double get_M_m_gear() const { return m_gear_v[1]; }
 275     // inline double get_M_n_gear() const { return m_gear_v[2]; }
 276     /* inline void set_Moments_Gear( double l, double m, double n ) {
 277         m_gear_v[0] = l;
 278         m_gear_v[1] = m;
 279         m_gear_v[2] = n;
 280     } */
 281
 282     /*============================== Accelerations ============================*/
 283
 284     FG_VECTOR_3    v_dot_local_v;
 285     // inline double * get_V_dot_local_v() { return v_dot_local_v; }
 286     // inline double get_V_dot_north() const { return v_dot_local_v[0]; }
 287     // inline double get_V_dot_east() const { return v_dot_local_v[1]; }
 288     // inline double get_V_dot_down() const { return v_dot_local_v[2]; }
 289     /* inline void set_Accels_Local( double north, double east, double down ) {
 290         v_dot_local_v[0] = north;
 291         v_dot_local_v[1] = east;
 292         v_dot_local_v[2] = down;
 293     } */
 294
 295     FG_VECTOR_3    v_dot_body_v;
 296     // inline double * get_V_dot_body_v() { return v_dot_body_v; }
 297     // inline double get_U_dot_body() const { return v_dot_body_v[0]; }
 298     // inline double get_V_dot_body() const { return v_dot_body_v[1]; }
 299     // inline double get_W_dot_body() const { return v_dot_body_v[2]; }
 300     /* inline void set_Accels_Body( double u, double v, double w ) {
 301         v_dot_local_v[0] = u;
 302         v_dot_local_v[1] = v;
 303         v_dot_local_v[2] = w;
 304     } */
 305
 306     FG_VECTOR_3    a_cg_body_v;
 307     // inline double * get_A_cg_body_v() { return a_cg_body_v; }
 308     // inline double get_A_X_cg() const { return a_cg_body_v[0]; }
 309     // inline double get_A_Y_cg() const { return a_cg_body_v[1]; }
 310     // inline double get_A_Z_cg() const { return a_cg_body_v[2]; }
 311     /* inline void set_Accels_CG_Body( double x, double y, double z ) {
 312         a_cg_body_v[0] = x;
 313         a_cg_body_v[1] = y;
 314         a_cg_body_v[2] = z;
 315     } */
 316
 317     FG_VECTOR_3    a_pilot_body_v;
 318     // inline double * get_A_pilot_body_v() { return a_pilot_body_v; }
 319     // inline double get_A_X_pilot() const { return a_pilot_body_v[0]; }
 320     // inline double get_A_Y_pilot() const { return a_pilot_body_v[1]; }
 321     // inline double get_A_Z_pilot() const { return a_pilot_body_v[2]; }
 322     /* inline void set_Accels_Pilot_Body( double x, double y, double z ) {
 323         a_pilot_body_v[0] = x;
 324         a_pilot_body_v[1] = y;
 325         a_pilot_body_v[2] = z;
 326     } */
 327
 328     FG_VECTOR_3    n_cg_body_v;
 329     // inline double * get_N_cg_body_v() { return n_cg_body_v; }
 330     // inline double get_N_X_cg() const { return n_cg_body_v[0]; }
 331     // inline double get_N_Y_cg() const { return n_cg_body_v[1]; }
 332     // inline double get_N_Z_cg() const { return n_cg_body_v[2]; }
 333     /* inline void set_Accels_CG_Body_N( double x, double y, double z ) {
 334         n_cg_body_v[0] = x;
 335         n_cg_body_v[1] = y;
 336         n_cg_body_v[2] = z;
 337     } */
 338
 339     FG_VECTOR_3    n_pilot_body_v;
 340     // inline double * get_N_pilot_body_v() { return n_pilot_body_v; }
 341     // inline double get_N_X_pilot() const { return n_pilot_body_v[0]; }
 342     // inline double get_N_Y_pilot() const { return n_pilot_body_v[1]; }
 343     // inline double get_N_Z_pilot() const { return n_pilot_body_v[2]; }
 344     /* inline void set_Accels_Pilot_Body_N( double x, double y, double z ) {
 345         n_pilot_body_v[0] = x;
 346         n_pilot_body_v[1] = y;
 347         n_pilot_body_v[2] = z;
 348     } */
 349
 350     FG_VECTOR_3    omega_dot_body_v;
 351     // inline double * get_Omega_dot_body_v() { return omega_dot_body_v; }
 352     // inline double get_P_dot_body() const { return omega_dot_body_v[0]; }
 353     // inline double get_Q_dot_body() const { return omega_dot_body_v[1]; }
 354     // inline double get_R_dot_body() const { return omega_dot_body_v[2]; }
 355     /* inline void set_Accels_Omega( double p, double q, double r ) {
 356         omega_dot_body_v[0] = p;
 357         omega_dot_body_v[1] = q;
 358         omega_dot_body_v[2] = r;
 359     } */
 360
 361
 362     /*============================== Velocities ===============================*/
 363
 364     FG_VECTOR_3    v_local_v;
 365     // inline double * get_V_local_v() { return v_local_v; }
 366     inline double get_V_north() const { return v_local_v[0]; }
 367     inline double get_V_east() const { return v_local_v[1]; }
 368     inline double get_V_down() const { return v_local_v[2]; }
 369     inline void set_Velocities_Local( double north, double east, double down ) {
 370         v_local_v[0] = north;
 371         v_local_v[1] = east;
 372         v_local_v[2] = down;
 373     }
 374
 375     FG_VECTOR_3    v_local_rel_ground_v; // V rel w.r.t. earth surface
 376     // inline double * get_V_local_rel_ground_v() { return v_local_rel_ground_v; }
 377     // inline double get_V_north_rel_ground() const {
 378     //  return v_local_rel_ground_v[0];
 379     //    }
 380     // inline double get_V_east_rel_ground() const {
 381     //  return v_local_rel_ground_v[1];
 382     //    }
 383     // inline double get_V_down_rel_ground() const {
 384     //  return v_local_rel_ground_v[2];
 385     //    }
 386     /* inline void set_Velocities_Ground(double north, double east, double down) {
 387         v_local_rel_ground_v[0] = north;
 388         v_local_rel_ground_v[1] = east;
 389         v_local_rel_ground_v[2] = down;
 390     } */
 391
 392     FG_VECTOR_3    v_local_airmass_v;   // velocity of airmass (steady winds)
 393     // inline double * get_V_local_airmass_v() { return v_local_airmass_v; }
 394     // inline double get_V_north_airmass() const { return v_local_airmass_v[0]; }
 395     // inline double get_V_east_airmass() const { return v_local_airmass_v[1]; }
 396     // inline double get_V_down_airmass() const { return v_local_airmass_v[2]; }
 397     /* inline void set_Velocities_Local_Airmass( double north, double east,
 398                                               double down)
 399     {
 400         v_local_airmass_v[0] = north;
 401         v_local_airmass_v[1] = east;
 402         v_local_airmass_v[2] = down;
 403     } */
 404
 405     FG_VECTOR_3    v_local_rel_airmass_v;  // velocity of veh. relative to
 406     // airmass
 407     // inline double * get_V_local_rel_airmass_v() {
 408         //return v_local_rel_airmass_v;
 409     //}
 410     // inline double get_V_north_rel_airmass() const {
 411         //return v_local_rel_airmass_v[0];
 412     //}
 413     // inline double get_V_east_rel_airmass() const {
 414         //return v_local_rel_airmass_v[1];
 415     //}
 416     // inline double get_V_down_rel_airmass() const {
 417         //return v_local_rel_airmass_v[2];
 418     //}
 419     /* inline void set_Velocities_Local_Rel_Airmass( double north, double east,
 420                                                   double down)
 421     {
 422         v_local_rel_airmass_v[0] = north;
 423         v_local_rel_airmass_v[1] = east;
 424         v_local_rel_airmass_v[2] = down;
 425     } */
 426
 427     FG_VECTOR_3    v_local_gust_v; // linear turbulence components, L frame
 428     // inline double * get_V_local_gust_v() { return v_local_gust_v; }
 429     // inline double get_U_gust() const { return v_local_gust_v[0]; }
 430     // inline double get_V_gust() const { return v_local_gust_v[1]; }
 431     // inline double get_W_gust() const { return v_local_gust_v[2]; }
 432     /* inline void set_Velocities_Gust( double u, double v, double w)
 433     {
 434         v_local_gust_v[0] = u;
 435         v_local_gust_v[1] = v;
 436         v_local_gust_v[2] = w;
 437     } */
 438
 439     FG_VECTOR_3    v_wind_body_v;  // Wind-relative velocities in body axis
 440     // inline double * get_V_wind_body_v() { return v_wind_body_v; }
 441     // inline double get_U_body() const { return v_wind_body_v[0]; }
 442     // inline double get_V_body() const { return v_wind_body_v[1]; }
 443     // inline double get_W_body() const { return v_wind_body_v[2]; }
 444     /* inline void set_Velocities_Wind_Body( double u, double v, double w)
 445     {
 446         v_wind_body_v[0] = u;
 447         v_wind_body_v[1] = v;
 448         v_wind_body_v[2] = w;
 449     } */
 450
 451     double    v_rel_wind, v_true_kts, v_rel_ground, v_inertial;
 452     double    v_ground_speed, v_equiv, v_equiv_kts;
 453     double    v_calibrated, v_calibrated_kts;
 454
 455     // inline double get_V_rel_wind() const { return v_rel_wind; }
 456     // inline void set_V_rel_wind(double wind) { v_rel_wind = wind; }
 457
 458     // inline double get_V_true_kts() const { return v_true_kts; }
 459     // inline void set_V_true_kts(double kts) { v_true_kts = kts; }
 460
 461     // inline double get_V_rel_ground() const { return v_rel_ground; }
 462     // inline void set_V_rel_ground( double v ) { v_rel_ground = v; }
 463
 464     // inline double get_V_inertial() const { return v_inertial; }
 465     // inline void set_V_inertial(double v) { v_inertial = v; }
 466
 467     // inline double get_V_ground_speed() const { return v_ground_speed; }
 468     // inline void set_V_ground_speed( double v) { v_ground_speed = v; }
 469
 470     // inline double get_V_equiv() const { return v_equiv; }
 471     // inline void set_V_equiv( double v ) { v_equiv = v; }
 472
 473     inline double get_V_equiv_kts() const { return v_equiv_kts; }
 474     inline void set_V_equiv_kts( double kts ) { v_equiv_kts = kts; }
 475
 476     // inline double get_V_calibrated() const { return v_calibrated; }
 477     // inline void set_V_calibrated( double v ) { v_calibrated = v; }
 478
 479     // inline double get_V_calibrated_kts() const { return v_calibrated_kts; }
 480     // inline void set_V_calibrated_kts( double kts ) { v_calibrated_kts = kts; }
 481
 482     FG_VECTOR_3    omega_body_v;   // Angular B rates
 483     // inline double * get_Omega_body_v() { return omega_body_v; }
 484     inline double get_P_body() const { return omega_body_v[0]; }
 485     inline double get_Q_body() const { return omega_body_v[1]; }
 486     inline double get_R_body() const { return omega_body_v[2]; }
 487     inline void set_Omega_Body( double p, double q, double r ) {
 488         omega_body_v[0] = p;
 489         omega_body_v[1] = q;
 490         omega_body_v[2] = r;
 491     }
 492
 493     FG_VECTOR_3    omega_local_v;  // Angular L rates
 494     // inline double * get_Omega_local_v() { return omega_local_v; }
 495     // inline double get_P_local() const { return omega_local_v[0]; }
 496     // inline double get_Q_local() const { return omega_local_v[1]; }
 497     // inline double get_R_local() const { return omega_local_v[2]; }
 498     /* inline void set_Omega_Local( double p, double q, double r ) {
 499         omega_local_v[0] = p;
 500         omega_local_v[1] = q;
 501         omega_local_v[2] = r;
 502     } */
 503
 504     FG_VECTOR_3    omega_total_v;  // Diff btw B & L
 505     // inline double * get_Omega_total_v() { return omega_total_v; }
 506     // inline double get_P_total() const { return omega_total_v[0]; }
 507     // inline double get_Q_total() const { return omega_total_v[1]; }
 508     // inline double get_R_total() const { return omega_total_v[2]; }
 509     /* inline void set_Omega_Total( double p, double q, double r ) {
 510         omega_total_v[0] = p;
 511         omega_total_v[1] = q;
 512         omega_total_v[2] = r;
 513     } */
 514
 515     FG_VECTOR_3    euler_rates_v;
 516     // inline double * get_Euler_rates_v() { return euler_rates_v; }
 517     // inline double get_Phi_dot() const { return euler_rates_v[0]; }
 518     // inline double get_Theta_dot() const { return euler_rates_v[1]; }
 519     // inline double get_Psi_dot() const { return euler_rates_v[2]; }
 520     /* inline void set_Euler_Rates( double phi, double theta, double psi ) {
 521         euler_rates_v[0] = phi;
 522         euler_rates_v[1] = theta;
 523         euler_rates_v[2] = psi;
 524     } */
 525
 526     FG_VECTOR_3    geocentric_rates_v;     // Geocentric linear velocities
 527     // inline double * get_Geocentric_rates_v() { return geocentric_rates_v; }
 528     inline double get_Latitude_dot() const { return geocentric_rates_v[0]; }
 529     inline double get_Longitude_dot() const { return geocentric_rates_v[1]; }
 530     inline double get_Radius_dot() const { return geocentric_rates_v[2]; }
 531     inline void set_Geocentric_Rates( double lat, double lon, double rad ) {
 532         geocentric_rates_v[0] = lat;
 533         geocentric_rates_v[1] = lon;
 534         geocentric_rates_v[2] = rad;
 535     }
 536
 537     /*=============================== Positions ===============================*/
 538
 539     FG_VECTOR_3    geocentric_position_v;
 540     // inline double * get_Geocentric_position_v() {
 541     //    return geocentric_position_v;
 542     // }
 543     inline double get_Lat_geocentric() const {
 544         return geocentric_position_v[0];
 545     }
 546     inline double get_Lon_geocentric() const {
 547         return geocentric_position_v[1];
 548     }
 549     inline double get_Radius_to_vehicle() const {
 550         return geocentric_position_v[2];
 551     }
 552     inline void set_Radius_to_vehicle(double radius) {
 553         geocentric_position_v[2] = radius;
 554     }
 555
 556     inline void set_Geocentric_Position( double lat, double lon, double rad ) {
 557         geocentric_position_v[0] = lat;
 558         geocentric_position_v[1] = lon;
 559         geocentric_position_v[2] = rad;
 560     }
 561
 562     FG_VECTOR_3    geodetic_position_v;
 563     // inline double * get_Geodetic_position_v() { return geodetic_position_v; }
 564     inline double get_Latitude() const { return geodetic_position_v[0]; }
 565     inline void set_Latitude(double lat) { geodetic_position_v[0] = lat; }
 566     inline double get_Longitude() const { return geodetic_position_v[1]; }
 567     inline void set_Longitude(double lon) { geodetic_position_v[1] = lon; }
 568     inline double get_Altitude() const { return geodetic_position_v[2]; }
 569     inline void set_Altitude(double altitude) {
 570         geodetic_position_v[2] = altitude;
 571     }
 572     inline void set_Geodetic_Position( double lat, double lon, double alt ) {
 573         geodetic_position_v[0] = lat;
 574         geodetic_position_v[1] = lon;
 575         geodetic_position_v[2] = alt;
 576     }
 577
 578     FG_VECTOR_3 euler_angles_v;
 579     // inline double * get_Euler_angles_v() { return euler_angles_v; }
 580     inline double get_Phi() const { return euler_angles_v[0]; }
 581     inline double get_Theta() const { return euler_angles_v[1]; }
 582     inline double get_Psi() const { return euler_angles_v[2]; }
 583     inline void set_Euler_Angles( double phi, double theta, double psi ) {
 584         euler_angles_v[0] = phi;
 585         euler_angles_v[1] = theta;
 586         euler_angles_v[2] = psi;
 587     }
 588
 589
 590     /*======================= Miscellaneous quantities ========================*/
 591
 592     double    t_local_to_body_m[3][3];    // Transformation matrix L to B
 593     // inline double * get_T_local_to_body_m() { return t_local_to_body_m; }
 594     inline double get_T_local_to_body_11() const {
 595         return t_local_to_body_m[0][0];
 596     }
 597     inline double get_T_local_to_body_12() const {
 598         return t_local_to_body_m[0][1];
 599     }
 600     inline double get_T_local_to_body_13() const {
 601         return t_local_to_body_m[0][2];
 602     }
 603     inline double get_T_local_to_body_21() const {
 604         return t_local_to_body_m[1][0];
 605     }
 606     inline double get_T_local_to_body_22() const {
 607         return t_local_to_body_m[1][1];
 608     }
 609     inline double get_T_local_to_body_23() const {
 610         return t_local_to_body_m[1][2];
 611     }
 612     inline double get_T_local_to_body_31() const {
 613         return t_local_to_body_m[2][0];
 614     }
 615     inline double get_T_local_to_body_32() const {
 616         return t_local_to_body_m[2][1];
 617     }
 618     inline double get_T_local_to_body_33() const {
 619         return t_local_to_body_m[2][2];
 620     }
 621     inline void set_T_Local_to_Body( double m[3][3] ) {
 622         int i, j;
 623         for ( i = 0; i < 3; i++ ) {
 624             for ( j = 0; j < 3; j++ ) {
 625                 t_local_to_body_m[i][j] = m[i][j];
 626             }
 627         }
 628     }
 629
 630     double    gravity;            // Local acceleration due to G
 631     // inline double get_Gravity() const { return gravity; }
 632     // inline void set_Gravity(double g) { gravity = g; }
 633
 634     double    centrifugal_relief; // load factor reduction due to speed
 635     // inline double get_Centrifugal_relief() const { return centrifugal_relief; }
 636     // inline void set_Centrifugal_relief(double cr) { centrifugal_relief = cr; }
 637
 638     double    alpha, beta, alpha_dot, beta_dot;   // in radians
 639     inline double get_Alpha() const { return alpha; }
 640     inline void set_Alpha( double a ) { alpha = a; }
 641     inline double get_Beta() const { return beta; }
 642     inline void set_Beta( double b ) { beta = b; }
 643     // inline double get_Alpha_dot() const { return alpha_dot; }
 644     // inline void set_Alpha_dot( double ad ) { alpha_dot = ad; }
 645     // inline double get_Beta_dot() const { return beta_dot; }
 646     // inline void set_Beta_dot( double bd ) { beta_dot = bd; }
 647
 648     double    cos_alpha, sin_alpha, cos_beta, sin_beta;
 649     // inline double get_Cos_alpha() const { return cos_alpha; }
 650     // inline void set_Cos_alpha( double ca ) { cos_alpha = ca; }
 651     // inline double get_Sin_alpha() const { return sin_alpha; }
 652     // inline void set_Sin_alpha( double sa ) { sin_alpha = sa; }
 653     // inline double get_Cos_beta() const { return cos_beta; }
 654     // inline void set_Cos_beta( double cb ) { cos_beta = cb; }
 655     // inline double get_Sin_beta() const { return sin_beta; }
 656     // inline void set_Sin_beta( double sb ) { sin_beta = sb; }
 657
 658     double    cos_phi, sin_phi, cos_theta, sin_theta, cos_psi, sin_psi;
 659     // inline double get_Cos_phi() const { return cos_phi; }
 660     // inline void set_Cos_phi( double cp ) { cos_phi = cp; }
 661     // inline double get_Sin_phi() const { return sin_phi; }
 662     // inline void set_Sin_phi( double sp ) { sin_phi = sp; }
 663     // inline double get_Cos_theta() const { return cos_theta; }
 664     // inline void set_Cos_theta( double ct ) { cos_theta = ct; }
 665     // inline double get_Sin_theta() const { return sin_theta; }
 666     // inline void set_Sin_theta( double st ) { sin_theta = st; }
 667     // inline double get_Cos_psi() const { return cos_psi; }
 668     // inline void set_Cos_psi( double cp ) { cos_psi = cp; }
 669     // inline double get_Sin_psi() const { return sin_psi; }
 670     // inline void set_Sin_psi( double sp ) { sin_psi = sp; }
 671
 672     double    gamma_vert_rad, gamma_horiz_rad;    // Flight path angles
 673     inline double get_Gamma_vert_rad() const { return gamma_vert_rad; }
 674     inline void set_Gamma_vert_rad( double gv ) { gamma_vert_rad = gv; }
 675     // inline double get_Gamma_horiz_rad() const { return gamma_horiz_rad; }
 676     // inline void set_Gamma_horiz_rad( double gh ) { gamma_horiz_rad = gh; }
 677
 678     double    sigma, density, v_sound, mach_number;
 679     // inline double get_Sigma() const { return sigma; }
 680     // inline void set_Sigma( double s ) { sigma = s; }
 681     // inline double get_Density() const { return density; }
 682     // inline void set_Density( double d ) { density = d; }
 683     // inline double get_V_sound() const { return v_sound; }
 684     // inline void set_V_sound( double v ) { v_sound = v; }
 685     // inline double get_Mach_number() const { return mach_number; }
 686     // inline void set_Mach_number( double m ) { mach_number = m; }
 687
 688     double    static_pressure, total_pressure, impact_pressure;
 689     double    dynamic_pressure;
 690     // inline double get_Static_pressure() const { return static_pressure; }
 691     // inline void set_Static_pressure( double sp ) { static_pressure = sp; }
 692     // inline double get_Total_pressure() const { return total_pressure; }
 693     // inline void set_Total_pressure( double tp ) { total_pressure = tp; }
 694     // inline double get_Impact_pressure() const { return impact_pressure; }
 695     // inline void set_Impact_pressure( double ip ) { impact_pressure = ip; }
 696     // inline double get_Dynamic_pressure() const { return dynamic_pressure; }
 697     // inline void set_Dynamic_pressure( double dp ) { dynamic_pressure = dp; }
 698
 699     double    static_temperature, total_temperature;
 700     // inline double get_Static_temperature() const { return static_temperature; }
 701     // inline void set_Static_temperature( double t ) { static_temperature = t; }
 702     // inline double get_Total_temperature() const { return total_temperature; }
 703     // inline void set_Total_temperature( double t ) { total_temperature = t; }
 704
 705     double    sea_level_radius, earth_position_angle;
 706     inline double get_Sea_level_radius() const { return sea_level_radius; }
 707     inline void set_Sea_level_radius( double r ) { sea_level_radius = r; }
 708     inline double get_Earth_position_angle() const {
 709         return earth_position_angle;
 710     }
 711     inline void set_Earth_position_angle(double a) {
 712         earth_position_angle = a;
 713     }
 714
 715     double    runway_altitude, runway_latitude, runway_longitude;
 716     double    runway_heading;
 717     inline double get_Runway_altitude() const { return runway_altitude; }
 718     inline void set_Runway_altitude( double alt ) { runway_altitude = alt; }
 719     // inline double get_Runway_latitude() const { return runway_latitude; }
 720     // inline void set_Runway_latitude( double lat ) { runway_latitude = lat; }
 721     // inline double get_Runway_longitude() const { return runway_longitude; }
 722     // inline void set_Runway_longitude( double lon ) { runway_longitude = lon; }
 723     // inline double get_Runway_heading() const { return runway_heading; }
 724     // inline void set_Runway_heading( double h ) { runway_heading = h; }
 725
 726     double    radius_to_rwy;
 727     // inline double get_Radius_to_rwy() const { return radius_to_rwy; }
 728     // inline void set_Radius_to_rwy( double r ) { radius_to_rwy = r; }
 729
 730     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_local_v;       // CG rel. to rwy in local coords
 731     // inline double * get_D_cg_rwy_local_v() { return d_cg_rwy_local_v; }
 732     // inline double get_D_cg_north_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[0]; }
 733     // inline double get_D_cg_east_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[1]; }
 734     // inline double get_D_cg_above_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[2]; }
 735     /* inline void set_CG_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 736     {
 737         d_cg_rwy_local_v[0] = north;
 738         d_cg_rwy_local_v[1] = east;
 739         d_cg_rwy_local_v[2] = above;
 740     } */
 741
 742     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_rwy_v; // CG relative to rwy, in rwy coordinates
 743     // inline double * get_D_cg_rwy_rwy_v() { return d_cg_rwy_rwy_v; }
 744     // inline double get_X_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[0]; }
 745     // inline double get_Y_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[1]; }
 746     // inline double get_H_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[2]; }
 747     /* inline void set_CG_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 748     {
 749         d_cg_rwy_rwy_v[0] = x;
 750         d_cg_rwy_rwy_v[1] = y;
 751         d_cg_rwy_rwy_v[2] = h;
 752     } */
 753
 754     FG_VECTOR_3    d_pilot_rwy_local_v;  // pilot rel. to rwy in local coords
 755     // inline double * get_D_pilot_rwy_local_v() { return d_pilot_rwy_local_v; }
 756     // inline double get_D_pilot_north_of_rwy() const {
 757         //return d_pilot_rwy_local_v[0];
 758   //  }
 759     // inline double get_D_pilot_east_of_rwy() const {
 760 //      return d_pilot_rwy_local_v[1];
 761 //    }
 762     // inline double get_D_pilot_above_rwy() const {
 763         //return d_pilot_rwy_local_v[2];
 764  //   }
 765     /* inline void set_Pilot_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 766     {
 767         d_pilot_rwy_local_v[0] = north;
 768         d_pilot_rwy_local_v[1] = east;
 769         d_pilot_rwy_local_v[2] = above;
 770     } */
 771
 772     FG_VECTOR_3   d_pilot_rwy_rwy_v;   // pilot rel. to rwy, in rwy coords.
 773     // inline double * get_D_pilot_rwy_rwy_v() { return d_pilot_rwy_rwy_v; }
 774     // inline double get_X_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[0]; }
 775     // inline double get_Y_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[1]; }
 776     // inline double get_H_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[2]; }
 777     /* inline void set_Pilot_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 778     {
 779         d_pilot_rwy_rwy_v[0] = x;
 780         d_pilot_rwy_rwy_v[1] = y;
 781         d_pilot_rwy_rwy_v[2] = h;
 782     } */
 783
 784     double        climb_rate;           // in feet per second
 785     inline double get_Climb_Rate() const { return climb_rate; }
 786     inline void set_Climb_Rate(double rate) { climb_rate = rate; }
 787
 788     FGTimeStamp valid_stamp;       // time this record is valid
 789     FGTimeStamp next_stamp;       // time this record is valid
 790     inline FGTimeStamp get_time_stamp() const { return valid_stamp; }
 791     inline void stamp_time() { valid_stamp = next_stamp; next_stamp.stamp(); }
 792
 793     // Extrapolate FDM based on time_offset (in usec)
 794     void extrapolate( int time_offset );
 795
 796     // sin/cos lat_geocentric
 797     double sin_lat_geocentric;
 798     double cos_lat_geocentric;
 799     inline void set_sin_lat_geocentric(double parm) {
 800         sin_lat_geocentric = sin(parm);
 801     }
 802     inline void set_cos_lat_geocentric(double parm) {
 803         cos_lat_geocentric = cos(parm);
 804     }
 805     inline double get_sin_lat_geocentric(void) const {
 806         return sin_lat_geocentric;
 807     }
 808     inline double get_cos_lat_geocentric(void) const {
 809         return cos_lat_geocentric;
 810     }
 811
 812     double sin_longitude;
 813     double cos_longitude;
 814     inline void set_sin_cos_longitude(double parm) {
 815         sin_longitude = sin(parm);
 816         cos_longitude = cos(parm);
 817     }
 818     inline double get_sin_longitude(void) const {
 819         return sin_longitude;
 820     }
 821     inline double get_cos_longitude(void) const {
 822         return cos_longitude;
 823     }
 824
 825     double sin_latitude;
 826     double cos_latitude;
 827     inline void set_sin_cos_latitude(double parm) {
 828         sin_latitude = sin(parm);
 829         cos_latitude = cos(parm);
 830     }
 831     inline double get_sin_latitude(void) const {
 832         return sin_latitude;
 833     }
 834     inline double get_cos_latitude(void) const {
 835         return cos_latitude;
 836     }
 837 };
 838
 839
 840 extern FGInterface cur_fdm_state;
 841
 842
 843 // General interface to the flight model routines
 844
 845 // Initialize the flight model parameters
 846 int fgFDMInit(int model, FGInterface& f, double dt);
 847
 848 // Run multiloop iterations of the flight model
 849 int fgFDMUpdate(int model, FGInterface& f, int multiloop, int jitter);
 850
 851 // Set the altitude (force)
 852 void fgFDMForceAltitude(int model, double alt_meters);
 853
 854 // Set the local ground elevation
 855 void fgFDMSetGroundElevation(int model, double alt_meters);
 856
 857
 858 #endif // _FLIGHT_HXX
 859
 860