src/AIModel/AIAircraft.cxx

   1 // FGAIAircraft - FGAIBase-derived class creates an AI airplane
   2 //
   3 // Written by David Culp, started October 2003.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2003  David P. Culp - davidculp2@comcast.net
   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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  20
  21 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  22 #  include <config.h>
  23 #endif
  24
  25 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  26 #include <simgear/route/waypoint.hxx>
  27 #include <Main/fg_props.hxx>
  28 #include <Main/globals.hxx>
  29 #include <Main/viewer.hxx>
  30 #include <Scenery/scenery.hxx>
  31 #include <Scenery/tilemgr.hxx>
  32
  33 #include <string>
  34 #include <math.h>
  35 #include <time.h>
  36 #ifdef _MSC_VER
  37 #  include <float.h>
  38 #  define finite _finite
  39 #elif defined(__sun) || defined(sgi)
  40 #  include <ieeefp.h>
  41 #endif
  42
  43 SG_USING_STD(string);
  44
  45 #include "AIAircraft.hxx"
  46 #include "performancedata.hxx"
  47 #include "performancedb.hxx"
  48
  49 //#include <Airports/trafficcontroller.hxx>
  50
  51 static string tempReg;
  52
  53 class AI_OutOfSight{};
  54 class FP_Inactive{};
  55
  56 FGAIAircraft::FGAIAircraft(FGAISchedule *ref) : FGAIBase(otAircraft) {
  57     trafficRef = ref;
  58     if (trafficRef) {
  59         groundOffset = trafficRef->getGroundOffset();
  60         setCallSign(trafficRef->getCallSign());
  61     }
  62     else
  63         groundOffset = 0;
  64
  65     fp = 0;
  66     controller = 0;
  67     prevController = 0;
  68     dt_count = 0;
  69     dt_elev_count = 0;
  70     use_perf_vs = true;
  71
  72     no_roll = false;
  73     tgt_speed = 0;
  74     speed = 0;
  75     groundTargetSpeed = 0;
  76
  77     // set heading and altitude locks
  78     hdg_lock = false;
  79     alt_lock = false;
  80     roll = 0;
  81     headingChangeRate = 0.0;
  82
  83     holdPos = false;
  84
  85     _performance = 0; //TODO initialize to JET_TRANSPORT from PerformanceDB
  86
  87 }
  88
  89
  90 FGAIAircraft::~FGAIAircraft() {
  91     //delete fp;
  92     if (controller)
  93         controller->signOff(getID());
  94 }
  95
  96
  97 void FGAIAircraft::readFromScenario(SGPropertyNode* scFileNode) {
  98     if (!scFileNode)
  99         return;
 100
 101     FGAIBase::readFromScenario(scFileNode);
 102
 103     setPerformance(scFileNode->getStringValue("class", "jet_transport"));
 104     setFlightPlan(scFileNode->getStringValue("flightplan"),
 105                   scFileNode->getBoolValue("repeat", false));
 106     setCallSign(scFileNode->getStringValue("callsign"));
 107 }
 108
 109
 110 void FGAIAircraft::bind() {
 111     FGAIBase::bind();
 112
 113     props->tie("controls/gear/gear-down",
 114                SGRawValueMethods<FGAIAircraft,bool>(*this,
 115                                                     &FGAIAircraft::_getGearDown));
 116 }
 117
 118
 119 void FGAIAircraft::unbind() {
 120     FGAIBase::unbind();
 121
 122     props->untie("controls/gear/gear-down");
 123 }
 124
 125
 126 void FGAIAircraft::update(double dt) {
 127     FGAIBase::update(dt);
 128     Run(dt);
 129     Transform();
 130 }
 131
 132 void FGAIAircraft::setPerformance(const std::string& acclass) {
 133      static PerformanceDB perfdb; //TODO make it a global service
 134      setPerformance(perfdb.getDataFor(acclass));
 135   }
 136
 137
 138  void FGAIAircraft::setPerformance(PerformanceData *ps) {
 139      _performance = ps;
 140   }
 141
 142
 143  void FGAIAircraft::Run(double dt) {
 144       FGAIAircraft::dt = dt;
 145
 146      try {
 147          updatePrimaryTargetValues(); // target hdg, alt, speed
 148      }
 149      catch (AI_OutOfSight) {
 150          return;
 151      }
 152      catch (FP_Inactive) {
 153          return;
 154      }
 155
 156      handleATCRequests(); // ATC also has a word to say
 157      updateSecondaryTargetValues(); // target roll, vertical speed, pitch
 158      updateActualState();
 159      UpdateRadar(manager);
 160   }
 161
 162
 163
 164 void FGAIAircraft::AccelTo(double speed) {
 165     tgt_speed = speed;
 166 }
 167
 168
 169 void FGAIAircraft::PitchTo(double angle) {
 170     tgt_pitch = angle;
 171     alt_lock = false;
 172 }
 173
 174
 175 void FGAIAircraft::RollTo(double angle) {
 176     tgt_roll = angle;
 177     hdg_lock = false;
 178 }
 179
 180
 181 void FGAIAircraft::YawTo(double angle) {
 182     tgt_yaw = angle;
 183 }
 184
 185
 186 void FGAIAircraft::ClimbTo(double alt_ft ) {
 187     tgt_altitude_ft = alt_ft;
 188     alt_lock = true;
 189 }
 190
 191
 192 void FGAIAircraft::TurnTo(double heading) {
 193     tgt_heading = heading;
 194     hdg_lock = true;
 195 }
 196
 197
 198 double FGAIAircraft::sign(double x) {
 199     if (x == 0.0)
 200         return x;
 201     else
 202         return x/fabs(x);
 203 }
 204
 205
 206 void FGAIAircraft::setFlightPlan(const std::string& flightplan, bool repeat) {
 207     if (!flightplan.empty()) {
 208         FGAIFlightPlan* fp = new FGAIFlightPlan(flightplan);
 209         fp->setRepeat(repeat);
 210         SetFlightPlan(fp);
 211     }
 212 }
 213
 214
 215 void FGAIAircraft::SetFlightPlan(FGAIFlightPlan *f) {
 216     delete fp;
 217     fp = f;
 218 }
 219
 220
 221 void FGAIAircraft::ProcessFlightPlan( double dt, time_t now ) {
 222
 223     // the one behind you
 224     FGAIFlightPlan::waypoint* prev = 0;
 225     // the one ahead
 226     FGAIFlightPlan::waypoint* curr = 0;
 227     // the next plus 1
 228     FGAIFlightPlan::waypoint* next = 0;
 229
 230     prev = fp->getPreviousWaypoint();
 231     curr = fp->getCurrentWaypoint();
 232     next = fp->getNextWaypoint();
 233
 234     dt_count += dt;
 235
 236     ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 237     // Initialize the flightplan
 238     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 239     if (!prev) {
 240         handleFirstWaypoint();
 241         return;
 242     }                            // end of initialization
 243     if (! fpExecutable(now))
 244           return;
 245     dt_count = 0;
 246
 247     if (! leadPointReached(curr)) {
 248         controlHeading(curr);
 249         controlSpeed(curr, next);
 250     } else {
 251         if (curr->finished)      //end of the flight plan
 252         {
 253             if (fp->getRepeat())
 254                 fp->restart();
 255             else
 256                 setDie(true);
 257             return;
 258         }
 259
 260         if (next) {
 261             //TODO more intelligent method in AIFlightPlan, no need to send data it already has :-)
 262             tgt_heading = fp->getBearing(curr, next);
 263             spinCounter = 0;
 264         }
 265
 266         //TODO let the fp handle this (loading of next leg)
 267         fp->IncrementWaypoint((bool) trafficRef);
 268         if (!(fp->getNextWaypoint()) && trafficRef)
 269             loadNextLeg();
 270
 271         prev = fp->getPreviousWaypoint();
 272         curr = fp->getCurrentWaypoint();
 273         next = fp->getNextWaypoint();
 274
 275         // Now that we have incremented the waypoints, excute some traffic manager specific code
 276         if (trafficRef) {
 277             //TODO isn't this best executed right at the beginning?
 278             if (! aiTrafficVisible()) {
 279                 setDie(true);
 280                 return;
 281             }
 282
 283             if (! handleAirportEndPoints(prev, now)) {
 284                 setDie(true);
 285                 return;
 286             }
 287
 288             announcePositionToController();
 289
 290         }
 291
 292         if (next) {
 293             fp->setLeadDistance(speed, tgt_heading, curr, next);
 294         }
 295
 296         if (!(prev->on_ground))  // only update the tgt altitude from flightplan if not on the ground
 297         {
 298             tgt_altitude_ft = prev->altitude;
 299             if (curr->crossat > -1000.0) {
 300                 use_perf_vs = false;
 301                 tgt_vs = (curr->crossat - altitude_ft) / (fp->getDistanceToGo(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), curr)
 302                          / 6076.0 / speed*60.0);
 303                 tgt_altitude_ft = curr->crossat;
 304             } else {
 305                 use_perf_vs = true;
 306             }
 307         }
 308         tgt_speed = prev->speed;
 309         hdg_lock = alt_lock = true;
 310         no_roll = prev->on_ground;
 311     }
 312 }
 313
 314
 315 void FGAIAircraft::initializeFlightPlan() {
 316 }
 317
 318
 319 bool FGAIAircraft::_getGearDown() const {
 320     return _performance->gearExtensible(this);
 321 }
 322
 323
 324 void FGAIAircraft::loadNextLeg() {
 325
 326     int leg;
 327     if ((leg = fp->getLeg())  == 10) {
 328         trafficRef->next();
 329         setCallSign(trafficRef->getCallSign());
 330         //props->setStringValue("callsign", callsign.c_str());
 331         leg = 1;
 332         fp->setLeg(leg);
 333     }
 334
 335     FGAirport *dep = trafficRef->getDepartureAirport();
 336     FGAirport *arr = trafficRef->getArrivalAirport();
 337     if (!(dep && arr)) {
 338         setDie(true);
 339
 340     } else {
 341         double cruiseAlt = trafficRef->getCruiseAlt() * 100;
 342
 343         fp->create (dep,
 344                     arr,
 345                     leg,
 346                     cruiseAlt,           //(trafficRef->getCruiseAlt() * 100), // convert from FL to feet
 347                     trafficRef->getSpeed(),
 348                     _getLatitude(),
 349                     _getLongitude(),
 350                     false,
 351                     trafficRef->getRadius(),
 352                     trafficRef->getFlightType(),
 353                     acType,
 354                     company);
 355     }
 356 }
 357
 358
 359 // Note: This code is copied from David Luff's AILocalTraffic
 360 // Warning - ground elev determination is CPU intensive
 361 // Either this function or the logic of how often it is called
 362 // will almost certainly change.
 363
 364 void FGAIAircraft::getGroundElev(double dt) {
 365     dt_elev_count += dt;
 366
 367     // Update minimally every three secs, but add some randomness
 368     // to prevent all IA objects doing this in synchrony
 369     if (dt_elev_count < (3.0) + (rand() % 10))
 370         return;
 371
 372     dt_elev_count = 0;
 373
 374     // Only do the proper hitlist stuff if we are within visible range of the viewer.
 375     if (!invisible) {
 376         double visibility_meters = fgGetDouble("/environment/visibility-m");
 377
 378         FGViewer* vw = globals->get_current_view();
 379         double course, distance;
 380
 381         SGWayPoint current(pos.getLongitudeDeg(), pos.getLatitudeDeg(), 0);
 382         SGWayPoint view (vw->getLongitude_deg(), vw->getLatitude_deg(), 0);
 383         view.CourseAndDistance(current, &course, &distance);
 384         if (distance > visibility_meters) {
 385             //aip.getSGLocation()->set_cur_elev_m(aptElev);
 386             return;
 387         }
 388
 389         // FIXME: make sure the pos.lat/pos.lon values are in degrees ...
 390         double range = 500.0;
 391         if (!globals->get_tile_mgr()->scenery_available(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), range)) {
 392             // Try to shedule tiles for that position.
 393             globals->get_tile_mgr()->update( aip.getSGLocation(), range );
 394         }
 395
 396         // FIXME: make sure the pos.lat/pos.lon values are in degrees ...
 397         double alt;
 398         if (globals->get_scenery()->get_elevation_m(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), 20000.0, alt, 0))
 399             tgt_altitude_ft = alt * SG_METER_TO_FEET;
 400     }
 401 }
 402
 403
 404 void FGAIAircraft::doGroundAltitude() {
 405     if (fabs(altitude_ft - (tgt_altitude_ft+groundOffset)) > 1000.0)
 406         altitude_ft = (tgt_altitude_ft + groundOffset);
 407     else
 408         altitude_ft += 0.1 * ((tgt_altitude_ft+groundOffset) - altitude_ft);
 409 }
 410
 411
 412 void FGAIAircraft::announcePositionToController() {
 413     if (trafficRef) {
 414         int leg = fp->getLeg();
 415
 416         // Note that leg was been incremented after creating the current leg, so we should use
 417         // leg numbers here that are one higher than the number that is used to create the leg
 418         //
 419         switch (leg) {
 420         case 3:              // Taxiing to runway
 421             if (trafficRef->getDepartureAirport()->getDynamics()->getGroundNetwork()->exists())
 422                 controller = trafficRef->getDepartureAirport()->getDynamics()->getGroundNetwork();
 423             break;
 424         case 4:              //Take off tower controller
 425             if (trafficRef->getDepartureAirport()->getDynamics()) {
 426                 controller = trafficRef->getDepartureAirport()->getDynamics()->getTowerController();
 427                 //if (trafficRef->getDepartureAirport()->getId() == "EHAM") {
 428                 //cerr << trafficRef->getCallSign() << " at runway " << fp->getRunway() << "Ready for departure "
 429                 //   << trafficRef->getFlightType() << " to " << trafficRef->getArrivalAirport()->getId() << endl;
 430                 //  if (controller == 0) {
 431                 //cerr << "Error in assigning controller at " << trafficRef->getDepartureAirport()->getId() << endl;
 432                 //}
 433
 434             } else {
 435                 cerr << "Error: Could not find Dynamics at airport : " << trafficRef->getDepartureAirport()->getId() << endl;
 436             }
 437             break;
 438         case 9:              // Taxiing for parking
 439             if (trafficRef->getArrivalAirport()->getDynamics()->getGroundNetwork()->exists())
 440                 controller = trafficRef->getArrivalAirport()->getDynamics()->getGroundNetwork();
 441             break;
 442         default:
 443             controller = 0;
 444             break;
 445         }
 446
 447         if ((controller != prevController) && (prevController != 0)) {
 448             prevController->signOff(getID());
 449             string callsign =  trafficRef->getCallSign();
 450             if ( trafficRef->getHeavy())
 451                 callsign += "Heavy";
 452             switch (leg) {
 453             case 3:
 454                 //cerr << callsign << " ready to taxi to runway " << fp->getRunway() << endl;
 455                 break;
 456             case 4:
 457                 //cerr << callsign << " at runway " << fp->getRunway() << "Ready for take-off. "
 458                 //     << trafficRef->getFlightRules() << " to " << trafficRef->getArrivalAirport()->getId()
 459                 //     << "(" << trafficRef->getArrivalAirport()->getName() << ")."<< endl;
 460                 break;
 461             }
 462         }
 463         prevController = controller;
 464         if (controller) {
 465             controller->announcePosition(getID(), fp, fp->getCurrentWaypoint()->routeIndex,
 466                                          _getLatitude(), _getLongitude(), hdg, speed, altitude_ft,
 467                                          trafficRef->getRadius(), leg, trafficRef->getCallSign());
 468         }
 469     }
 470 }
 471
 472
 473 void FGAIAircraft::processATC(FGATCInstruction instruction) {
 474     if (instruction.getCheckForCircularWait()) {
 475         // This is not exactly an elegant solution,
 476         // but at least it gives me a chance to check
 477         // if circular waits are resolved.
 478         // For now, just take the offending aircraft
 479         // out of the scene
 480         setDie(true);
 481         // a more proper way should be - of course - to
 482         // let an offending aircraft take an evasive action
 483         // for instance taxi back a little bit.
 484     }
 485     //cerr << "Processing ATC instruction (not Implimented yet)" << endl;
 486     if (instruction.getHoldPattern   ()) {}
 487
 488     // Hold Position
 489     if (instruction.getHoldPosition  ()) {
 490         if (!holdPos) {
 491             holdPos = true;
 492         }
 493         AccelTo(0.0);
 494     } else {
 495         if (holdPos) {
 496             //if (trafficRef)
 497             //  cerr << trafficRef->getCallSign() << " Resuming Taxi " << endl;
 498             holdPos = false;
 499         }
 500         // Change speed Instruction. This can only be excecuted when there is no
 501         // Hold position instruction.
 502         if (instruction.getChangeSpeed   ()) {
 503             //  if (trafficRef)
 504             //cerr << trafficRef->getCallSign() << " Changing Speed " << endl;
 505             AccelTo(instruction.getSpeed());
 506         } else {
 507             if (fp) AccelTo(fp->getPreviousWaypoint()->speed);
 508         }
 509     }
 510     if (instruction.getChangeHeading ()) {
 511         hdg_lock = false;
 512         TurnTo(instruction.getHeading());
 513     } else {
 514         if (fp) {
 515             hdg_lock = true;
 516         }
 517     }
 518     if (instruction.getChangeAltitude()) {}
 519
 520 }
 521
 522
 523 void FGAIAircraft::handleFirstWaypoint() {
 524     bool eraseWaypoints;         //TODO YAGNI
 525     if (trafficRef) {
 526         eraseWaypoints = true;
 527     } else {
 528         eraseWaypoints = false;
 529     }
 530
 531     FGAIFlightPlan::waypoint* prev = 0; // the one behind you
 532     FGAIFlightPlan::waypoint* curr = 0; // the one ahead
 533     FGAIFlightPlan::waypoint* next = 0;// the next plus 1
 534
 535     spinCounter = 0;
 536     tempReg = "";
 537
 538     //TODO fp should handle this
 539     fp->IncrementWaypoint(eraseWaypoints);
 540     if (!(fp->getNextWaypoint()) && trafficRef)
 541         loadNextLeg();
 542
 543     prev = fp->getPreviousWaypoint();   //first waypoint
 544     curr = fp->getCurrentWaypoint();    //second waypoint
 545     next = fp->getNextWaypoint();       //third waypoint (might not exist!)
 546
 547     setLatitude(prev->latitude);
 548     setLongitude(prev->longitude);
 549     setSpeed(prev->speed);
 550     setAltitude(prev->altitude);
 551
 552     if (prev->speed > 0.0)
 553         setHeading(fp->getBearing(prev->latitude, prev->longitude, curr));
 554     else
 555         setHeading(fp->getBearing(curr->latitude, curr->longitude, prev));
 556
 557     // If next doesn't exist, as in incrementally created flightplans for
 558     // AI/Trafficmanager created plans,
 559     // Make sure lead distance is initialized otherwise
 560     if (next)
 561         fp->setLeadDistance(speed, hdg, curr, next);
 562
 563     if (curr->crossat > -1000.0) //use a calculated descent/climb rate
 564     {
 565         use_perf_vs = false;
 566         tgt_vs = (curr->crossat - prev->altitude)
 567                  / (fp->getDistanceToGo(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), curr)
 568                     / 6076.0 / prev->speed*60.0);
 569         tgt_altitude_ft = curr->crossat;
 570     } else {
 571         use_perf_vs = true;
 572         tgt_altitude_ft = prev->altitude;
 573     }
 574     alt_lock = hdg_lock = true;
 575     no_roll = prev->on_ground;
 576     if (no_roll) {
 577         Transform();             // make sure aip is initialized.
 578         getGroundElev(60.1);     // make sure it's executed first time around, so force a large dt value
 579         doGroundAltitude();
 580     }
 581     // Make sure to announce the aircraft's position
 582     announcePositionToController();
 583     prevSpeed = 0;
 584 }
 585
 586
 587 /**
 588  * Check Execution time (currently once every 100 ms)
 589  * Add a bit of randomization to prevent the execution of all flight plans
 590  * in synchrony, which can add significant periodic framerate flutter.
 591  *
 592  * @param now
 593  * @return
 594  */
 595 bool FGAIAircraft::fpExecutable(time_t now) {
 596     double rand_exec_time = (rand() % 100) / 100;
 597     return (dt_count > (0.1+rand_exec_time)) && (fp->isActive(now));
 598 }
 599
 600
 601 /**
 602  * Check to see if we've reached the lead point for our next turn
 603  *
 604  * @param curr
 605  * @return
 606  */
 607 bool FGAIAircraft::leadPointReached(FGAIFlightPlan::waypoint* curr) {
 608     double dist_to_go = fp->getDistanceToGo(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), curr);
 609
 610     //cerr << "2" << endl;
 611     double lead_dist = fp->getLeadDistance();
 612     //cerr << " Distance : " << dist_to_go << ": Lead distance " << lead_dist << endl;
 613     // experimental: Use fabs, because speed can be negative (I hope) during push_back.
 614
 615     if (lead_dist < fabs(2*speed)) {
 616       //don't skip over the waypoint
 617       lead_dist = fabs(2*speed);
 618       //cerr << "Extending lead distance to " << lead_dist << endl;
 619     }
 620
 621     //prev_dist_to_go = dist_to_go;
 622     return dist_to_go < lead_dist;
 623 }
 624
 625
 626 bool FGAIAircraft::aiTrafficVisible() {
 627     double userLatitude  = fgGetDouble("/position/latitude-deg");
 628     double userLongitude = fgGetDouble("/position/longitude-deg");
 629     double course, distance;
 630
 631     SGWayPoint current(pos.getLongitudeDeg(), pos.getLatitudeDeg(), 0);
 632     SGWayPoint user (userLongitude, userLatitude, 0);
 633
 634     user.CourseAndDistance(current, &course, &distance);
 635
 636     return ((distance * SG_METER_TO_NM) <= TRAFFICTOAIDIST);
 637 }
 638
 639
 640 /**
 641  * Handle release of parking gate, once were taxiing. Also ensure service time at the gate
 642  * in the case of an arrival.
 643  *
 644  * @param prev
 645  * @return
 646  */
 647
 648 //TODO the trafficRef is the right place for the method
 649 bool FGAIAircraft::handleAirportEndPoints(FGAIFlightPlan::waypoint* prev, time_t now) {
 650     // prepare routing from one airport to another
 651     FGAirport * dep = trafficRef->getDepartureAirport();
 652     FGAirport * arr = trafficRef->getArrivalAirport();
 653
 654     if (!( dep && arr))
 655         return false;
 656
 657     // This waypoint marks the fact that the aircraft has passed the initial taxi
 658     // departure waypoint, so it can release the parking.
 659     if (prev->name == "park2") {
 660         dep->getDynamics()->releaseParking(fp->getGate());
 661     }
 662
 663     // This is the last taxi waypoint, and marks the the end of the flight plan
 664     // so, the schedule should update and wait for the next departure time.
 665     if (prev->name == "END") {
 666         time_t nextDeparture = trafficRef->getDepartureTime();
 667         // make sure to wait at least 20 minutes at parking to prevent "nervous" taxi behavior
 668         if (nextDeparture < (now+1200)) {
 669             nextDeparture = now + 1200;
 670         }
 671         fp->setTime(nextDeparture); // should be "next departure"
 672     }
 673
 674     return true;
 675 }
 676
 677
 678 /**
 679  * Check difference between target bearing and current heading and correct if necessary.
 680  *
 681  * @param curr
 682  */
 683 void FGAIAircraft::controlHeading(FGAIFlightPlan::waypoint* curr) {
 684     double calc_bearing = fp->getBearing(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), curr);
 685     //cerr << "Bearing = " << calc_bearing << endl;
 686     if (speed < 0) {
 687         calc_bearing +=180;
 688         if (calc_bearing > 360)
 689             calc_bearing -= 360;
 690     }
 691
 692     if (finite(calc_bearing)) {
 693         double hdg_error = calc_bearing - tgt_heading;
 694         if (fabs(hdg_error) > 0.01) {
 695             TurnTo( calc_bearing );
 696         }
 697
 698     } else {
 699         cerr << "calc_bearing is not a finite number : "
 700         << "Speed " << speed
 701         << "pos : " << pos.getLatitudeDeg() << ", " << pos.getLongitudeDeg()
 702         << "waypoint " << curr->latitude << ", " << curr->longitude << endl;
 703         cerr << "waypoint name " << curr->name;
 704         exit(1);                 // FIXME
 705     }
 706 }
 707
 708
 709 /**
 710  * Update the lead distance calculation if speed has changed sufficiently
 711  * to prevent spinning (hopefully);
 712  *
 713  * @param curr
 714  * @param next
 715  */
 716 void FGAIAircraft::controlSpeed(FGAIFlightPlan::waypoint* curr, FGAIFlightPlan::waypoint* next) {
 717     double speed_diff = speed - prevSpeed;
 718
 719     if (fabs(speed_diff) > 10) {
 720         prevSpeed = speed;
 721         if (next) {
 722             fp->setLeadDistance(speed, tgt_heading, curr, next);
 723         }
 724     }
 725 }
 726
 727
 728 /**
 729  * Update target values (heading, alt, speed) depending on flight plan or control properties
 730  */
 731 void FGAIAircraft::updatePrimaryTargetValues() {
 732     if (fp)                      // AI object has a flightplan
 733     {
 734         //TODO make this a function of AIBase
 735         time_t now = time(NULL) + fgGetLong("/sim/time/warp");
 736         //cerr << "UpateTArgetValues() " << endl;
 737         ProcessFlightPlan(dt, now);
 738
 739         // Do execute Ground elev for inactive aircraft, so they
 740         // Are repositioned to the correct ground altitude when the user flies within visibility range.
 741         // In addition, check whether we are out of user range, so this aircraft
 742         // can be deleted.
 743         if (onGround()) {
 744                 Transform();     // make sure aip is initialized.
 745                 getGroundElev(dt);
 746                 doGroundAltitude();
 747                 // Transform();
 748                 pos.setElevationFt(altitude_ft);
 749         }
 750         if (trafficRef) {
 751            //cerr << trafficRef->getRegistration() << " Setting altitude to " << altitude_ft;
 752             if (! aiTrafficVisible()) {
 753                 setDie(true);
 754                 //cerr << trafficRef->getRegistration() << " is set to die " << endl;
 755                 throw AI_OutOfSight();
 756             }
 757         }
 758         if (! fp->isActive(now)) {
 759             throw FP_Inactive();
 760         }
 761     } else {
 762         // no flight plan, update target heading, speed, and altitude
 763         // from control properties.  These default to the initial
 764         // settings in the config file, but can be changed "on the
 765         // fly".
 766         string lat_mode = props->getStringValue("controls/flight/lateral-mode");
 767         if ( lat_mode == "roll" ) {
 768             double angle
 769             = props->getDoubleValue("controls/flight/target-roll" );
 770             RollTo( angle );
 771         } else {
 772             double angle
 773             = props->getDoubleValue("controls/flight/target-hdg" );
 774             TurnTo( angle );
 775         }
 776
 777         string lon_mode
 778         = props->getStringValue("controls/flight/longitude-mode");
 779         if ( lon_mode == "alt" ) {
 780             double alt = props->getDoubleValue("controls/flight/target-alt" );
 781             ClimbTo( alt );
 782         } else {
 783             double angle
 784             = props->getDoubleValue("controls/flight/target-pitch" );
 785             PitchTo( angle );
 786         }
 787
 788         AccelTo( props->getDoubleValue("controls/flight/target-spd" ) );
 789     }
 790 }
 791
 792 void FGAIAircraft::updatePosition() {
 793     // convert speed to degrees per second
 794     double speed_north_deg_sec = cos( hdg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS )
 795                                  * speed * 1.686 / ft_per_deg_lat;
 796     double speed_east_deg_sec  = sin( hdg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS )
 797                                  * speed * 1.686 / ft_per_deg_lon;
 798
 799     // set new position
 800     pos.setLatitudeDeg( pos.getLatitudeDeg() + speed_north_deg_sec * dt);
 801     pos.setLongitudeDeg( pos.getLongitudeDeg() + speed_east_deg_sec * dt);
 802 }
 803
 804
 805 void FGAIAircraft::updateHeading() {
 806     // adjust heading based on current bank angle
 807     if (roll == 0.0)
 808         roll = 0.01;
 809
 810     if (roll != 0.0) {
 811         // double turnConstant;
 812         //if (no_roll)
 813         //  turnConstant = 0.0088362;
 814         //else
 815         //  turnConstant = 0.088362;
 816         // If on ground, calculate heading change directly
 817         if (onGround()) {
 818             double headingDiff = fabs(hdg-tgt_heading);
 819
 820             if (headingDiff > 180)
 821                 headingDiff = fabs(headingDiff - 360);
 822
 823             groundTargetSpeed = tgt_speed - (tgt_speed * (headingDiff/45));
 824             if (sign(groundTargetSpeed) != sign(tgt_speed))
 825                 groundTargetSpeed = 0.21 * sign(tgt_speed); // to prevent speed getting stuck in 'negative' mode
 826
 827             if (headingDiff > 30.0) {
 828                 // invert if pushed backward
 829                 headingChangeRate += dt * sign(roll);
 830
 831                 if (headingChangeRate > 30)
 832                     headingChangeRate = 30;
 833                 else if (headingChangeRate < -30)
 834                     headingChangeRate = -30;
 835
 836             } else {
 837                 if (fabs(headingChangeRate) > headingDiff)
 838                     headingChangeRate = headingDiff*sign(roll);
 839                 else
 840                     headingChangeRate += dt * sign(roll);
 841             }
 842             hdg += headingChangeRate * dt;
 843         } else {
 844             if (fabs(speed) > 1.0) {
 845                 turn_radius_ft = 0.088362 * speed * speed
 846                                  / tan( fabs(roll) / SG_RADIANS_TO_DEGREES );
 847             } else {
 848                 // Check if turn_radius_ft == 0; this might lead to a division by 0.
 849                 turn_radius_ft = 1.0;
 850             }
 851             double turn_circum_ft = SGD_2PI * turn_radius_ft;
 852             double dist_covered_ft = speed * 1.686 * dt;
 853             double alpha = dist_covered_ft / turn_circum_ft * 360.0;
 854             hdg += alpha * sign(roll);
 855         }
 856         while ( hdg > 360.0 ) {
 857             hdg -= 360.0;
 858             spinCounter++;
 859         }
 860         while ( hdg < 0.0) {
 861             hdg += 360.0;
 862             spinCounter--;
 863         }
 864     }
 865 }
 866
 867
 868 void FGAIAircraft::updateBankAngleTarget() {
 869     // adjust target bank angle if heading lock engaged
 870     if (hdg_lock) {
 871         double bank_sense = 0.0;
 872         double diff = fabs(hdg - tgt_heading);
 873         if (diff > 180)
 874             diff = fabs(diff - 360);
 875
 876         double sum = hdg + diff;
 877         if (sum > 360.0)
 878             sum -= 360.0;
 879         if (fabs(sum - tgt_heading) < 1.0) {
 880             bank_sense = 1.0;    // right turn
 881         } else {
 882             bank_sense = -1.0;   // left turn
 883         }
 884         if (diff < _performance->maximumBankAngle()) {
 885             tgt_roll = diff * bank_sense;
 886         } else {
 887             tgt_roll = _performance->maximumBankAngle() * bank_sense;
 888         }
 889         if ((fabs((double) spinCounter) > 1) && (diff > _performance->maximumBankAngle())) {
 890             tgt_speed *= 0.999;  // Ugly hack: If aircraft get stuck, they will continually spin around.
 891             // The only way to resolve this is to make them slow down.
 892         }
 893     }
 894 }
 895
 896
 897 void FGAIAircraft::updateVerticalSpeedTarget() {
 898     // adjust target Altitude, based on ground elevation when on ground
 899     if (onGround()) {
 900         getGroundElev(dt);
 901         doGroundAltitude();
 902     } else if (alt_lock) {
 903         // find target vertical speed
 904         if (use_perf_vs) {
 905             if (altitude_ft < tgt_altitude_ft) {
 906                 tgt_vs = tgt_altitude_ft - altitude_ft;
 907                 if (tgt_vs > _performance->climbRate())
 908                     tgt_vs = _performance->climbRate();
 909             } else {
 910                 tgt_vs = tgt_altitude_ft - altitude_ft;
 911                 if (tgt_vs  < (-_performance->descentRate()))
 912                     tgt_vs = -_performance->descentRate();
 913             }
 914         } else {
 915             double max_vs = 4*(tgt_altitude_ft - altitude_ft);
 916             double min_vs = 100;
 917             if (tgt_altitude_ft < altitude_ft)
 918                 min_vs = -100.0;
 919             if ((fabs(tgt_altitude_ft - altitude_ft) < 1500.0)
 920                     && (fabs(max_vs) < fabs(tgt_vs)))
 921                 tgt_vs = max_vs;
 922
 923             if (fabs(tgt_vs) < fabs(min_vs))
 924                 tgt_vs = min_vs;
 925         }
 926     } //else
 927     //    tgt_vs = 0.0;
 928 }
 929
 930 void FGAIAircraft::updatePitchAngleTarget() {
 931     // if on ground and above vRotate -> initial rotation
 932     if (onGround() && (speed > _performance->vRotate()))
 933         tgt_pitch = 8.0; // some rough B737 value
 934
 935     //TODO pitch angle on approach and landing
 936
 937     // match pitch angle to vertical speed
 938     else if (tgt_vs > 0) {
 939         tgt_pitch = tgt_vs * 0.005;
 940     } else {
 941         tgt_pitch = tgt_vs * 0.002;
 942     }
 943 }
 944
 945 void FGAIAircraft::handleATCRequests() {
 946     //TODO implement NullController for having no ATC to save the conditionals
 947     if (controller) {
 948         controller->update(getID(),
 949                            pos.getLatitudeDeg(),
 950                            pos.getLongitudeDeg(),
 951                            hdg,
 952                            speed,
 953                            altitude_ft, dt);
 954         processATC(controller->getInstruction(getID()));
 955     }
 956 }
 957
 958 void FGAIAircraft::updateActualState() {
 959     //update current state
 960     //TODO have a single tgt_speed and check speed limit on ground on setting tgt_speed
 961     updatePosition();
 962
 963     if (onGround())
 964         speed = _performance->actualSpeed(this, groundTargetSpeed, dt);
 965     else
 966         speed = _performance->actualSpeed(this, tgt_speed, dt);
 967
 968     updateHeading();
 969     roll = _performance->actualBankAngle(this, tgt_roll, dt);
 970
 971     // adjust altitude (meters) based on current vertical speed (fpm)
 972     altitude_ft += vs / 60.0 * dt;
 973     pos.setElevationFt(altitude_ft);
 974
 975     vs = _performance->actualVerticalSpeed(this, tgt_vs, dt);
 976     pitch = _performance->actualPitch(this, tgt_pitch, dt);
 977 }
 978
 979 void FGAIAircraft::updateSecondaryTargetValues() {
 980     // derived target state values
 981     updateBankAngleTarget();
 982     updateVerticalSpeedTarget();
 983     updatePitchAngleTarget();
 984
 985     //TODO calculate wind correction angle (tgt_yaw)
 986 }