simgear/constants.h

   1 // constants.h -- various constant definitions
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started February 2000.
   4 // Last change by Eric van den Berg, Feb 2013
   5 //
   6 // Copyright (C) 2000  Curtis L. Olson - http://www.flightgear.org/~curt/
   7 //
   8 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   9 // modify it under the terms of the GNU Library General Public
  10 // License as published by the Free Software Foundation; either
  11 // version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  12 //
  13 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  14 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16 // Library General Public License for more details.
  17 //
  18 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 // along with this program; if not, write to the Free Software
  20 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  21 //
  22 // $Id$
  23
  24 /** \file constants.h
  25  * Various constant definitions.
  26  */
  27
  28
  29 #ifndef _SG_CONSTANTS_H
  30 #define _SG_CONSTANTS_H
  31
  32
  33 #include <simgear/compiler.h>
  34
  35 #include <cmath>
  36
  37
  38 // Make sure PI is defined in its various forms
  39
  40 #ifndef SGD_PI // remove me once FlightGear no longer uses PLIB
  41
  42 #ifdef M_PI
  43 const double SGD_PI = M_PI;
  44 const float SG_PI = M_PI;
  45 #else
  46 const float SG_PI = 3.1415926535f;
  47 const double SGD_PI = 3.1415926535;
  48 #endif
  49
  50 #endif // of PLIB-SG guard
  51
  52 /** 2 * PI */
  53 const double SGD_2PI = SGD_PI * 2.0;
  54
  55 /** PI / 2 */
  56 #ifdef M_PI_2
  57 #  define  SGD_PI_2  M_PI_2
  58 #else
  59 #  define  SGD_PI_2  1.57079632679489661923
  60 #endif
  61
  62 /** PI / 4 */
  63 const double SGD_PI_4 = 0.78539816339744830961;
  64
  65 #ifndef SGD_DEGREES_TO_RADIANS // // remove me once FlightGear no longer uses PLIB
  66
  67 const double SGD_DEGREES_TO_RADIANS = SGD_PI / 180.0;
  68 const double SGD_RADIANS_TO_DEGREES = 180.0 / SGD_PI;
  69
  70 const float SG_DEGREES_TO_RADIANS = SG_PI / 180.0f;
  71 const float SG_RADIANS_TO_DEGREES = 180.0f / SG_PI;
  72
  73 #endif // of PLIB-SG guard
  74
  75 /** \def SG_E "e" */
  76 #ifdef M_E
  77 #  define SG_E     M_E
  78 #else
  79 #  define SG_E     2.7182818284590452354
  80 #endif
  81
  82 /** pi/180/60/60, or about 100 feet at earths' equator */
  83 #define SG_ONE_SECOND 4.848136811E-6
  84
  85
  86 /** Radius of Earth in kilometers at the equator.  Another source had
  87  *  6378.165 but this is probably close enough */
  88 #define SG_EARTH_RAD 6378.155
  89
  90 // Maximum terrain elevation from sea level
  91 #define SG_MAX_ELEVATION_M 9000.0
  92
  93 // Earth parameters for WGS 84, taken from LaRCsim/ls_constants.h
  94
  95 /** Value of earth radius from LaRCsim (ft) */
  96 #define SG_EQUATORIAL_RADIUS_FT  20925650.
  97
  98 /** Value of earth radius from LaRCsim (meter) */
  99 #define SG_EQUATORIAL_RADIUS_M   6378138.12
 100
 101 /** Radius squared (ft) */
 102 #define SG_EQ_RAD_SQUARE_FT 437882827922500.
 103
 104 /** Radius squared (meter) */
 105 #define SG_EQ_RAD_SQUARE_M   40680645877797.1344
 106
 107
 108 // Physical Constants, SI
 109
 110 /**mean gravity on earth */
 111 #define SG_g0_m_p_s2          9.80665   // m/s2
 112
 113 /**standard pressure at SL */
 114 #define SG_p0_Pa              101325.0 // Pa
 115
 116 /**standard density at SL */
 117 #define SG_rho0_kg_p_m3       1.225 // kg/m3
 118
 119 /**standard temperature at SL */
 120 #define SG_T0_K               288.15   // K (=15degC)
 121
 122 /**specific gas constant of air*/
 123 #define SG_R_m2_p_s2_p_K      287.05   // m2/s2/K
 124
 125 /**specific heat constant at constant pressure*/
 126 #define SG_cp_m2_p_s2_p_K 1004.68      // m2/s2/K
 127
 128 /**ratio of specific heats of air*/
 129 #define SG_gamma              1.4         // =cp/cv (cp = 1004.68 m2/s2 K , cv = 717.63 m2/s2 K)
 130
 131 /**constant beta used to calculate dynamic viscosity */
 132 #define SG_beta_kg_p_sm_sqrK  1.458e-06   // kg/s/m/SQRT(K)
 133
 134 /** Sutherland constant */
 135 #define SG_S_K                110.4       // K
 136
 137
 138 // Conversions
 139
 140 /** Arc seconds to radians.  (arcsec*pi)/(3600*180) = rad */
 141 #define SG_ARCSEC_TO_RAD    4.84813681109535993589e-06
 142
 143 /** Radians to arc seconds.  (rad*3600*180)/pi = arcsec */
 144 #define SG_RAD_TO_ARCSEC    206264.806247096355156
 145
 146 /** Feet to Meters */
 147 #define SG_FEET_TO_METER    0.3048
 148
 149 /** Meters to Feet */
 150 #define SG_METER_TO_FEET    3.28083989501312335958
 151
 152 /** Meters to Nautical Miles.  1 nm = 6076.11549 feet */
 153 #define SG_METER_TO_NM      0.0005399568034557235
 154
 155 /** Nautical Miles to Meters */
 156 #define SG_NM_TO_METER      1852.0000
 157
 158 /** Meters to Statute Miles. */
 159 #define SG_METER_TO_SM      0.0006213699494949496
 160
 161 /** Statute Miles to Meters. */
 162 #define SG_SM_TO_METER      1609.3412196
 163
 164 /** Radians to Nautical Miles.  1 nm = 1/60 of a degree */
 165 #define SG_NM_TO_RAD        0.00029088820866572159
 166
 167 /** Nautical Miles to Radians */
 168 #define SG_RAD_TO_NM        3437.7467707849392526
 169
 170 /** meters per second to Knots */
 171 #define SG_MPS_TO_KT        1.9438444924406046432
 172
 173 /** Knots to meters per second */
 174 #define SG_KT_TO_MPS        0.5144444444444444444
 175
 176 /** Feet per second to Knots */
 177 #define SG_FPS_TO_KT        0.5924838012958962841
 178
 179 /** Knots to Feet per second */
 180 #define SG_KT_TO_FPS        1.6878098571011956874
 181
 182 /** meters per second to Miles per hour */
 183 #define SG_MPS_TO_MPH       2.2369362920544020312
 184
 185 /** meetrs per hour to Miles per second */
 186 #define SG_MPH_TO_MPS       0.44704
 187
 188 /** Meters per second to Kilometers per hour */
 189 #define SG_MPS_TO_KMH       3.6
 190
 191 /** Kilometers per hour to meters per second */
 192 #define SG_KMH_TO_MPS       0.2777777777777777778
 193
 194 /** Pascal to Inch Mercury */
 195 #define SG_PA_TO_INHG       0.0002952998330101010
 196
 197 /** Inch Mercury to Pascal */
 198 #define SG_INHG_TO_PA       3386.388640341
 199
 200 /** slug/ft3 to kg/m3 */
 201 #define SG_SLUGFT3_TO_KGPM3   515.379
 202
 203
 204 /** For divide by zero avoidance, this will be close enough to zero */
 205 #define SG_EPSILON 0.0000001
 206
 207 /** Highest binobj format version we know how to read/write.  This starts at
 208  *  0 and can go up to 65535 */
 209 #define SG_BINOBJ_VERSION 6
 210
 211 /** for backwards compatibility */
 212 #define SG_SCENERY_FILE_FORMAT "0.4"
 213
 214
 215 #endif // _SG_CONSTANTS_H