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/route/waypoint.hxx>
  26 #include <Main/fg_props.hxx>
  27 #include <Main/globals.hxx>
  28 #include <Main/viewer.hxx>
  29 #include <Scenery/scenery.hxx>
  30 #include <Scenery/tilemgr.hxx>
  31 #include <Airports/dynamics.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 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          groundTargetSpeed = 0;
 155      }
 156
 157      handleATCRequests(); // ATC also has a word to say
 158      updateSecondaryTargetValues(); // target roll, vertical speed, pitch
 159      updateActualState();
 160      UpdateRadar(manager);
 161      checkVisibility();
 162   }
 163
 164 void FGAIAircraft::checkVisibility()
 165 {
 166      double visibility_meters = fgGetDouble("/environment/visibility-m");
 167
 168      FGViewer* vw = globals->get_current_view();
 169      double course, distance;
 170
 171      SGWayPoint current(pos.getLongitudeDeg(), pos.getLatitudeDeg(), 0);
 172      SGWayPoint view (vw->getLongitude_deg(), vw->getLatitude_deg(), 0);
 173      view.CourseAndDistance(current, &course, &distance);
 174      if (distance > visibility_meters) {
 175          //aip.getSGLocation()->set_cur_elev_m(aptElev);
 176          //return;
 177          invisible = true;
 178       } else {
 179          invisible = false;
 180       }
 181 }
 182
 183
 184
 185 void FGAIAircraft::AccelTo(double speed) {
 186     tgt_speed = speed;
 187 }
 188
 189
 190 void FGAIAircraft::PitchTo(double angle) {
 191     tgt_pitch = angle;
 192     alt_lock = false;
 193 }
 194
 195
 196 void FGAIAircraft::RollTo(double angle) {
 197     tgt_roll = angle;
 198     hdg_lock = false;
 199 }
 200
 201
 202 void FGAIAircraft::YawTo(double angle) {
 203     tgt_yaw = angle;
 204 }
 205
 206
 207 void FGAIAircraft::ClimbTo(double alt_ft ) {
 208     tgt_altitude_ft = alt_ft;
 209     alt_lock = true;
 210 }
 211
 212
 213 void FGAIAircraft::TurnTo(double heading) {
 214     tgt_heading = heading;
 215     hdg_lock = true;
 216 }
 217
 218
 219 double FGAIAircraft::sign(double x) {
 220     if (x == 0.0)
 221         return x;
 222     else
 223         return x/fabs(x);
 224 }
 225
 226
 227 void FGAIAircraft::setFlightPlan(const std::string& flightplan, bool repeat) {
 228     if (!flightplan.empty()) {
 229         FGAIFlightPlan* fp = new FGAIFlightPlan(flightplan);
 230         fp->setRepeat(repeat);
 231         SetFlightPlan(fp);
 232     }
 233 }
 234
 235
 236 void FGAIAircraft::SetFlightPlan(FGAIFlightPlan *f) {
 237     delete fp;
 238     fp = f;
 239 }
 240
 241
 242 void FGAIAircraft::ProcessFlightPlan( double dt, time_t now ) {
 243
 244     // the one behind you
 245     FGAIFlightPlan::waypoint* prev = 0;
 246     // the one ahead
 247     FGAIFlightPlan::waypoint* curr = 0;
 248     // the next plus 1
 249     FGAIFlightPlan::waypoint* next = 0;
 250
 251     prev = fp->getPreviousWaypoint();
 252     curr = fp->getCurrentWaypoint();
 253     next = fp->getNextWaypoint();
 254
 255     dt_count += dt;
 256
 257     ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 258     // Initialize the flightplan
 259     //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 260     if (!prev) {
 261         handleFirstWaypoint();
 262         return;
 263     }                            // end of initialization
 264     if (! fpExecutable(now))
 265           return;
 266     dt_count = 0;
 267
 268     if (! leadPointReached(curr)) {
 269         controlHeading(curr);
 270         controlSpeed(curr, next);
 271     } else {
 272         if (curr->finished)      //end of the flight plan
 273         {
 274             if (fp->getRepeat())
 275                 fp->restart();
 276             else
 277                 setDie(true);
 278             return;
 279         }
 280
 281         if (next) {
 282             //TODO more intelligent method in AIFlightPlan, no need to send data it already has :-)
 283             tgt_heading = fp->getBearing(curr, next);
 284             spinCounter = 0;
 285         }
 286
 287         //TODO let the fp handle this (loading of next leg)
 288         fp->IncrementWaypoint((bool) trafficRef);
 289         if (!(fp->getNextWaypoint()) && trafficRef)
 290             if (!loadNextLeg()) {
 291                 setDie(true);
 292                 return;
 293             }
 294
 295         prev = fp->getPreviousWaypoint();
 296         curr = fp->getCurrentWaypoint();
 297         next = fp->getNextWaypoint();
 298
 299         // Now that we have incremented the waypoints, excute some traffic manager specific code
 300         if (trafficRef) {
 301             //TODO isn't this best executed right at the beginning?
 302             if (! aiTrafficVisible()) {
 303                 setDie(true);
 304                 return;
 305             }
 306
 307             if (! handleAirportEndPoints(prev, now)) {
 308                 setDie(true);
 309                 return;
 310             }
 311
 312             announcePositionToController();
 313
 314         }
 315
 316         if (next) {
 317             fp->setLeadDistance(tgt_speed, tgt_heading, curr, next);
 318         }
 319
 320         if (!(prev->on_ground))  // only update the tgt altitude from flightplan if not on the ground
 321         {
 322             tgt_altitude_ft = prev->altitude;
 323             if (curr->crossat > -1000.0) {
 324                 use_perf_vs = false;
 325                 tgt_vs = (curr->crossat - altitude_ft) / (fp->getDistanceToGo(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), curr)
 326                          / 6076.0 / speed*60.0);
 327                 tgt_altitude_ft = curr->crossat;
 328             } else {
 329                 use_perf_vs = true;
 330             }
 331         }
 332         tgt_speed = prev->speed;
 333         hdg_lock = alt_lock = true;
 334         no_roll = prev->on_ground;
 335     }
 336 }
 337
 338
 339 void FGAIAircraft::initializeFlightPlan() {
 340 }
 341
 342
 343 bool FGAIAircraft::_getGearDown() const {
 344     return _performance->gearExtensible(this);
 345 }
 346
 347
 348 bool FGAIAircraft::loadNextLeg() {
 349
 350     int leg;
 351     if ((leg = fp->getLeg())  == 10) {
 352         if (!trafficRef->next()) {
 353             return false;
 354         }
 355         setCallSign(trafficRef->getCallSign());
 356         //props->setStringValue("callsign", callsign.c_str());
 357         leg = 1;
 358         fp->setLeg(leg);
 359     }
 360
 361     FGAirport *dep = trafficRef->getDepartureAirport();
 362     FGAirport *arr = trafficRef->getArrivalAirport();
 363     if (!(dep && arr)) {
 364         setDie(true);
 365
 366     } else {
 367         double cruiseAlt = trafficRef->getCruiseAlt() * 100;
 368
 369         fp->create (dep,
 370                     arr,
 371                     leg,
 372                     cruiseAlt,           //(trafficRef->getCruiseAlt() * 100), // convert from FL to feet
 373                     trafficRef->getSpeed(),
 374                     _getLatitude(),
 375                     _getLongitude(),
 376                     false,
 377                     trafficRef->getRadius(),
 378                     trafficRef->getFlightType(),
 379                     acType,
 380                     company);
 381        //cerr << "created  leg " << leg << " for " << trafficRef->getCallSign() << endl;
 382     }
 383     return true;
 384 }
 385
 386
 387 // Note: This code is copied from David Luff's AILocalTraffic
 388 // Warning - ground elev determination is CPU intensive
 389 // Either this function or the logic of how often it is called
 390 // will almost certainly change.
 391
 392 void FGAIAircraft::getGroundElev(double dt) {
 393     dt_elev_count += dt;
 394
 395     // Update minimally every three secs, but add some randomness
 396     // to prevent all AI objects doing this in synchrony
 397     if (dt_elev_count < (3.0) + (rand() % 10))
 398         return;
 399
 400     dt_elev_count = 0;
 401
 402     // Only do the proper hitlist stuff if we are within visible range of the viewer.
 403     if (!invisible) {
 404         double visibility_meters = fgGetDouble("/environment/visibility-m");
 405
 406         FGViewer* vw = globals->get_current_view();
 407         double course, distance;
 408
 409         SGWayPoint current(pos.getLongitudeDeg(), pos.getLatitudeDeg(), 0);
 410         SGWayPoint view (vw->getLongitude_deg(), vw->getLatitude_deg(), 0);
 411         view.CourseAndDistance(current, &course, &distance);
 412         if (distance > visibility_meters) {
 413             //aip.getSGLocation()->set_cur_elev_m(aptElev);
 414             return;
 415         }
 416
 417         // FIXME: make sure the pos.lat/pos.lon values are in degrees ...
 418         double range = 500.0;
 419         if (!globals->get_tile_mgr()->scenery_available(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), range)) {
 420             // Try to shedule tiles for that position.
 421             globals->get_tile_mgr()->update( aip.getSGLocation(), range );
 422         }
 423
 424         // FIXME: make sure the pos.lat/pos.lon values are in degrees ...
 425         double alt;
 426         if (globals->get_scenery()->get_elevation_m(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), 20000.0, alt, 0))
 427             tgt_altitude_ft = alt * SG_METER_TO_FEET;
 428     }
 429 }
 430
 431
 432 void FGAIAircraft::doGroundAltitude() {
 433     if (fabs(altitude_ft - (tgt_altitude_ft+groundOffset)) > 1000.0)
 434         altitude_ft = (tgt_altitude_ft + groundOffset);
 435     else
 436         altitude_ft += 0.1 * ((tgt_altitude_ft+groundOffset) - altitude_ft);
 437 }
 438
 439
 440 void FGAIAircraft::announcePositionToController() {
 441     if (trafficRef) {
 442         int leg = fp->getLeg();
 443
 444         // Note that leg has been incremented after creating the current leg, so we should use
 445         // leg numbers here that are one higher than the number that is used to create the leg
 446         //
 447         switch (leg) {
 448           case 2:              // Startup and Push back
 449             if (trafficRef->getDepartureAirport()->getDynamics())
 450                 controller = trafficRef->getDepartureAirport()->getDynamics()->getStartupController();
 451             break;
 452         case 3:              // Taxiing to runway
 453             if (trafficRef->getDepartureAirport()->getDynamics()->getGroundNetwork()->exists())
 454                 controller = trafficRef->getDepartureAirport()->getDynamics()->getGroundNetwork();
 455             break;
 456         case 4:              //Take off tower controller
 457             if (trafficRef->getDepartureAirport()->getDynamics()) {
 458                 controller = trafficRef->getDepartureAirport()->getDynamics()->getTowerController();
 459                 //if (trafficRef->getDepartureAirport()->getId() == "EHAM") {
 460                 //string trns = trafficRef->getCallSign() + " at runway " + fp->getRunway() +
 461                 //              ". Ready for departure. " + trafficRef->getFlightType() + " to " +
 462                 //              trafficRef->getArrivalAirport()->getId();
 463                 //fgSetString("/sim/messages/atc", trns.c_str());
 464                 //  if (controller == 0) {
 465                 //cerr << "Error in assigning controller at " << trafficRef->getDepartureAirport()->getId() << endl;
 466                 //}
 467                 //}
 468             } else {
 469                 cerr << "Error: Could not find Dynamics at airport : " << trafficRef->getDepartureAirport()->getId() << endl;
 470             }
 471             break;
 472         case 9:              // Taxiing for parking
 473             if (trafficRef->getArrivalAirport()->getDynamics()->getGroundNetwork()->exists())
 474                 controller = trafficRef->getArrivalAirport()->getDynamics()->getGroundNetwork();
 475             break;
 476         default:
 477             controller = 0;
 478             break;
 479         }
 480
 481         if ((controller != prevController) && (prevController != 0)) {
 482             prevController->signOff(getID());
 483         }
 484         prevController = controller;
 485         if (controller) {
 486             controller->announcePosition(getID(), fp, fp->getCurrentWaypoint()->routeIndex,
 487                                          _getLatitude(), _getLongitude(), hdg, speed, altitude_ft,
 488                                          trafficRef->getRadius(), leg, this);
 489         }
 490     }
 491 }
 492
 493 // Process ATC instructions and report back
 494
 495 void FGAIAircraft::processATC(FGATCInstruction instruction) {
 496     if (instruction.getCheckForCircularWait()) {
 497         // This is not exactly an elegant solution,
 498         // but at least it gives me a chance to check
 499         // if circular waits are resolved.
 500         // For now, just take the offending aircraft
 501         // out of the scene
 502         setDie(true);
 503         // a more proper way should be - of course - to
 504         // let an offending aircraft take an evasive action
 505         // for instance taxi back a little bit.
 506     }
 507     //cerr << "Processing ATC instruction (not Implimented yet)" << endl;
 508     if (instruction.getHoldPattern   ()) {}
 509
 510     // Hold Position
 511     if (instruction.getHoldPosition  ()) {
 512         if (!holdPos) {
 513             holdPos = true;
 514         }
 515         AccelTo(0.0);
 516     } else {
 517         if (holdPos) {
 518             //if (trafficRef)
 519             //  cerr << trafficRef->getCallSign() << " Resuming Taxi." << endl;
 520             holdPos = false;
 521         }
 522         // Change speed Instruction. This can only be excecuted when there is no
 523         // Hold position instruction.
 524         if (instruction.getChangeSpeed   ()) {
 525             //  if (trafficRef)
 526             //cerr << trafficRef->getCallSign() << " Changing Speed " << endl;
 527             AccelTo(instruction.getSpeed());
 528         } else {
 529             if (fp) AccelTo(fp->getPreviousWaypoint()->speed);
 530         }
 531     }
 532     if (instruction.getChangeHeading ()) {
 533         hdg_lock = false;
 534         TurnTo(instruction.getHeading());
 535     } else {
 536         if (fp) {
 537             hdg_lock = true;
 538         }
 539     }
 540     if (instruction.getChangeAltitude()) {}
 541
 542 }
 543
 544
 545 void FGAIAircraft::handleFirstWaypoint() {
 546     bool eraseWaypoints;         //TODO YAGNI
 547     headingError = 0;
 548     if (trafficRef) {
 549         eraseWaypoints = true;
 550     } else {
 551         eraseWaypoints = false;
 552     }
 553
 554     FGAIFlightPlan::waypoint* prev = 0; // the one behind you
 555     FGAIFlightPlan::waypoint* curr = 0; // the one ahead
 556     FGAIFlightPlan::waypoint* next = 0;// the next plus 1
 557
 558     spinCounter = 0;
 559     tempReg = "";
 560
 561     //TODO fp should handle this
 562     fp->IncrementWaypoint(eraseWaypoints);
 563     if (!(fp->getNextWaypoint()) && trafficRef)
 564         if (!loadNextLeg()) {
 565             setDie(true);
 566             return;
 567         }
 568
 569     prev = fp->getPreviousWaypoint();   //first waypoint
 570     curr = fp->getCurrentWaypoint();    //second waypoint
 571     next = fp->getNextWaypoint();       //third waypoint (might not exist!)
 572
 573     setLatitude(prev->latitude);
 574     setLongitude(prev->longitude);
 575     setSpeed(prev->speed);
 576     setAltitude(prev->altitude);
 577
 578     if (prev->speed > 0.0)
 579         setHeading(fp->getBearing(prev->latitude, prev->longitude, curr));
 580     else
 581         setHeading(fp->getBearing(curr->latitude, curr->longitude, prev));
 582
 583     // If next doesn't exist, as in incrementally created flightplans for
 584     // AI/Trafficmanager created plans,
 585     // Make sure lead distance is initialized otherwise
 586     if (next)
 587         fp->setLeadDistance(speed, hdg, curr, next);
 588
 589     if (curr->crossat > -1000.0) //use a calculated descent/climb rate
 590     {
 591         use_perf_vs = false;
 592         tgt_vs = (curr->crossat - prev->altitude)
 593                  / (fp->getDistanceToGo(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), curr)
 594                     / 6076.0 / prev->speed*60.0);
 595         tgt_altitude_ft = curr->crossat;
 596     } else {
 597         use_perf_vs = true;
 598         tgt_altitude_ft = prev->altitude;
 599     }
 600     alt_lock = hdg_lock = true;
 601     no_roll = prev->on_ground;
 602     if (no_roll) {
 603         Transform();             // make sure aip is initialized.
 604         getGroundElev(60.1);     // make sure it's executed first time around, so force a large dt value
 605         doGroundAltitude();
 606     }
 607     // Make sure to announce the aircraft's position
 608     announcePositionToController();
 609     prevSpeed = 0;
 610 }
 611
 612
 613 /**
 614  * Check Execution time (currently once every 100 ms)
 615  * Add a bit of randomization to prevent the execution of all flight plans
 616  * in synchrony, which can add significant periodic framerate flutter.
 617  *
 618  * @param now
 619  * @return
 620  */
 621 bool FGAIAircraft::fpExecutable(time_t now) {
 622     double rand_exec_time = (rand() % 100) / 100;
 623     return (dt_count > (0.1+rand_exec_time)) && (fp->isActive(now));
 624 }
 625
 626
 627 /**
 628  * Check to see if we've reached the lead point for our next turn
 629  *
 630  * @param curr
 631  * @return
 632  */
 633 bool FGAIAircraft::leadPointReached(FGAIFlightPlan::waypoint* curr) {
 634     double dist_to_go = fp->getDistanceToGo(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), curr);
 635
 636     //cerr << "2" << endl;
 637     double lead_dist = fp->getLeadDistance();
 638     // experimental: Use fabs, because speed can be negative (I hope) during push_back.
 639
 640     if (lead_dist < fabs(2*speed)) {
 641       //don't skip over the waypoint
 642       lead_dist = fabs(2*speed);
 643       //cerr << "Extending lead distance to " << lead_dist << endl;
 644     }
 645
 646     //prev_dist_to_go = dist_to_go;
 647     //if (dist_to_go < lead_dist)
 648     //     cerr << trafficRef->getCallSign() << " Distance : "
 649     //          << dist_to_go << ": Lead distance "
 650     //          << lead_dist << " " << curr->name
 651     //          << " Ground target speed " << groundTargetSpeed << endl;
 652
 653     return dist_to_go < lead_dist;
 654 }
 655
 656
 657 bool FGAIAircraft::aiTrafficVisible() {
 658     double userLatitude  = fgGetDouble("/position/latitude-deg");
 659     double userLongitude = fgGetDouble("/position/longitude-deg");
 660     double course, distance;
 661
 662     SGWayPoint current(pos.getLongitudeDeg(), pos.getLatitudeDeg(), 0);
 663     SGWayPoint user (userLongitude, userLatitude, 0);
 664
 665     user.CourseAndDistance(current, &course, &distance);
 666
 667     return ((distance * SG_METER_TO_NM) <= TRAFFICTOAIDISTTODIE);
 668 }
 669
 670
 671 /**
 672  * Handle release of parking gate, once were taxiing. Also ensure service time at the gate
 673  * in the case of an arrival.
 674  *
 675  * @param prev
 676  * @return
 677  */
 678
 679 //TODO the trafficRef is the right place for the method
 680 bool FGAIAircraft::handleAirportEndPoints(FGAIFlightPlan::waypoint* prev, time_t now) {
 681     // prepare routing from one airport to another
 682     FGAirport * dep = trafficRef->getDepartureAirport();
 683     FGAirport * arr = trafficRef->getArrivalAirport();
 684
 685     if (!( dep && arr))
 686         return false;
 687
 688     // This waypoint marks the fact that the aircraft has passed the initial taxi
 689     // departure waypoint, so it can release the parking.
 690     //cerr << trafficRef->getCallSign() << " has passed waypoint " << prev->name << " at speed " << speed << endl;
 691     if (prev->name == "PushBackPoint") {
 692         dep->getDynamics()->releaseParking(fp->getGate());
 693         time_t holdUntil = now + 120;
 694         fp->setTime(holdUntil);
 695         //cerr << _getCallsign() << "Holding at pushback point" << endl;
 696     }
 697
 698     // This is the last taxi waypoint, and marks the the end of the flight plan
 699     // so, the schedule should update and wait for the next departure time.
 700     if (prev->name == "END") {
 701         time_t nextDeparture = trafficRef->getDepartureTime();
 702         // make sure to wait at least 20 minutes at parking to prevent "nervous" taxi behavior
 703         if (nextDeparture < (now+1200)) {
 704             nextDeparture = now + 1200;
 705         }
 706         fp->setTime(nextDeparture); // should be "next departure"
 707     }
 708
 709     return true;
 710 }
 711
 712
 713 /**
 714  * Check difference between target bearing and current heading and correct if necessary.
 715  *
 716  * @param curr
 717  */
 718 void FGAIAircraft::controlHeading(FGAIFlightPlan::waypoint* curr) {
 719     double calc_bearing = fp->getBearing(pos.getLatitudeDeg(), pos.getLongitudeDeg(), curr);
 720     //cerr << "Bearing = " << calc_bearing << endl;
 721     if (speed < 0) {
 722         calc_bearing +=180;
 723         if (calc_bearing > 360)
 724             calc_bearing -= 360;
 725     }
 726
 727     if (finite(calc_bearing)) {
 728         double hdg_error = calc_bearing - tgt_heading;
 729         if (fabs(hdg_error) > 0.01) {
 730             TurnTo( calc_bearing );
 731         }
 732
 733     } else {
 734         cerr << "calc_bearing is not a finite number : "
 735         << "Speed " << speed
 736         << "pos : " << pos.getLatitudeDeg() << ", " << pos.getLongitudeDeg()
 737         << "waypoint " << curr->latitude << ", " << curr->longitude << endl;
 738         cerr << "waypoint name " << curr->name;
 739         exit(1);                 // FIXME
 740     }
 741 }
 742
 743
 744 /**
 745  * Update the lead distance calculation if speed has changed sufficiently
 746  * to prevent spinning (hopefully);
 747  *
 748  * @param curr
 749  * @param next
 750  */
 751 void FGAIAircraft::controlSpeed(FGAIFlightPlan::waypoint* curr, FGAIFlightPlan::waypoint* next) {
 752     double speed_diff = speed - prevSpeed;
 753
 754     if (fabs(speed_diff) > 10) {
 755         prevSpeed = speed;
 756         if (next) {
 757             fp->setLeadDistance(speed, tgt_heading, curr, next);
 758         }
 759     }
 760 }
 761
 762
 763 /**
 764  * Update target values (heading, alt, speed) depending on flight plan or control properties
 765  */
 766 void FGAIAircraft::updatePrimaryTargetValues() {
 767     if (fp)                      // AI object has a flightplan
 768     {
 769         //TODO make this a function of AIBase
 770         time_t now = time(NULL) + fgGetLong("/sim/time/warp");
 771         //cerr << "UpateTArgetValues() " << endl;
 772         ProcessFlightPlan(dt, now);
 773
 774         // Do execute Ground elev for inactive aircraft, so they
 775         // Are repositioned to the correct ground altitude when the user flies within visibility range.
 776         // In addition, check whether we are out of user range, so this aircraft
 777         // can be deleted.
 778         if (onGround()) {
 779                 Transform();     // make sure aip is initialized.
 780                 getGroundElev(dt);
 781                 doGroundAltitude();
 782                 // Transform();
 783                 pos.setElevationFt(altitude_ft);
 784         }
 785         if (trafficRef) {
 786            //cerr << trafficRef->getRegistration() << " Setting altitude to " << altitude_ft;
 787             if (! aiTrafficVisible()) {
 788                 setDie(true);
 789                 //cerr << trafficRef->getRegistration() << " is set to die " << endl;
 790                 throw AI_OutOfSight();
 791             }
 792         }
 793         timeElapsed = now - fp->getStartTime();
 794         if (! fp->isActive(now)) {
 795             throw FP_Inactive();
 796         }
 797     } else {
 798         // no flight plan, update target heading, speed, and altitude
 799         // from control properties.  These default to the initial
 800         // settings in the config file, but can be changed "on the
 801         // fly".
 802         string lat_mode = props->getStringValue("controls/flight/lateral-mode");
 803         if ( lat_mode == "roll" ) {
 804             double angle
 805             = props->getDoubleValue("controls/flight/target-roll" );
 806             RollTo( angle );
 807         } else {
 808             double angle
 809             = props->getDoubleValue("controls/flight/target-hdg" );
 810             TurnTo( angle );
 811         }
 812
 813         string lon_mode
 814         = props->getStringValue("controls/flight/longitude-mode");
 815         if ( lon_mode == "alt" ) {
 816             double alt = props->getDoubleValue("controls/flight/target-alt" );
 817             ClimbTo( alt );
 818         } else {
 819             double angle
 820             = props->getDoubleValue("controls/flight/target-pitch" );
 821             PitchTo( angle );
 822         }
 823
 824         AccelTo( props->getDoubleValue("controls/flight/target-spd" ) );
 825     }
 826 }
 827
 828 void FGAIAircraft::updatePosition() {
 829     // convert speed to degrees per second
 830     double speed_north_deg_sec = cos( hdg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS )
 831                                  * speed * 1.686 / ft_per_deg_lat;
 832     double speed_east_deg_sec  = sin( hdg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS )
 833                                  * speed * 1.686 / ft_per_deg_lon;
 834
 835     // set new position
 836     pos.setLatitudeDeg( pos.getLatitudeDeg() + speed_north_deg_sec * dt);
 837     pos.setLongitudeDeg( pos.getLongitudeDeg() + speed_east_deg_sec * dt);
 838 }
 839
 840
 841 void FGAIAircraft::updateHeading() {
 842     // adjust heading based on current bank angle
 843     if (roll == 0.0)
 844         roll = 0.01;
 845
 846     if (roll != 0.0) {
 847         // double turnConstant;
 848         //if (no_roll)
 849         //  turnConstant = 0.0088362;
 850         //else
 851         //  turnConstant = 0.088362;
 852         // If on ground, calculate heading change directly
 853         if (onGround()) {
 854             double headingDiff = fabs(hdg-tgt_heading);
 855             double bank_sense = 0.0;
 856         /*
 857         double diff = fabs(hdg - tgt_heading);
 858         if (diff > 180)
 859             diff = fabs(diff - 360);
 860
 861         double sum = hdg + diff;
 862         if (sum > 360.0)
 863             sum -= 360.0;
 864         if (fabs(sum - tgt_heading) < 1.0) {
 865             bank_sense = 1.0;    // right turn
 866         } else {
 867             bank_sense = -1.0;   // left turn
 868         }*/
 869             if (headingDiff > 180)
 870                 headingDiff = fabs(headingDiff - 360);
 871             double sum = hdg + headingDiff;
 872             if (sum > 360.0)
 873                 sum -= 360.0;
 874             if (fabs(sum - tgt_heading) > 0.0001) {
 875                 bank_sense = -1.0;
 876             } else {
 877                 bank_sense = 1.0;
 878             }
 879             //if (trafficRef)
 880                 //cerr << trafficRef->getCallSign() << " Heading "
 881                 //     << hdg << ". Target " << tgt_heading <<  ". Diff " << fabs(sum - tgt_heading) << ". Speed " << speed << endl;
 882             //if (headingDiff > 60) {
 883             groundTargetSpeed = tgt_speed; // * cos(headingDiff * SG_DEGREES_TO_RADIANS);
 884                 //groundTargetSpeed = tgt_speed - tgt_speed * (headingDiff/180);
 885             //} else {
 886             //    groundTargetSpeed = tgt_speed;
 887             //}
 888             if (sign(groundTargetSpeed) != sign(tgt_speed))
 889                 groundTargetSpeed = 0.21 * sign(tgt_speed); // to prevent speed getting stuck in 'negative' mode
 890
 891             if (headingDiff > 30.0) {
 892                 // invert if pushed backward
 893                 headingChangeRate += 10.0 * dt * sign(roll);
 894
 895                 // Clamp the maximum steering rate to 30 degrees per second,
 896                 // But only do this when the heading error is decreasing.
 897                 if ((headingDiff < headingError)) {
 898                     if (headingChangeRate > 30)
 899                         headingChangeRate = 30;
 900                     else if (headingChangeRate < -30)
 901                         headingChangeRate = -30;
 902                 }
 903             } else {
 904                    if (fabs(headingChangeRate) > headingDiff)
 905                        headingChangeRate = headingDiff*sign(roll);
 906                    else
 907                        headingChangeRate += dt * sign(roll);
 908             }
 909
 910             hdg += headingChangeRate * dt * (fabs(speed) / 15);
 911             headingError = headingDiff;
 912         } else {
 913             if (fabs(speed) > 1.0) {
 914                 turn_radius_ft = 0.088362 * speed * speed
 915                                  / tan( fabs(roll) / SG_RADIANS_TO_DEGREES );
 916             } else {
 917                 // Check if turn_radius_ft == 0; this might lead to a division by 0.
 918                 turn_radius_ft = 1.0;
 919             }
 920             double turn_circum_ft = SGD_2PI * turn_radius_ft;
 921             double dist_covered_ft = speed * 1.686 * dt;
 922             double alpha = dist_covered_ft / turn_circum_ft * 360.0;
 923             hdg += alpha * sign(roll);
 924         }
 925         while ( hdg > 360.0 ) {
 926             hdg -= 360.0;
 927             spinCounter++;
 928         }
 929         while ( hdg < 0.0) {
 930             hdg += 360.0;
 931             spinCounter--;
 932         }
 933     }
 934 }
 935
 936
 937 void FGAIAircraft::updateBankAngleTarget() {
 938     // adjust target bank angle if heading lock engaged
 939     if (hdg_lock) {
 940         double bank_sense = 0.0;
 941         double diff = fabs(hdg - tgt_heading);
 942         if (diff > 180)
 943             diff = fabs(diff - 360);
 944
 945         double sum = hdg + diff;
 946         if (sum > 360.0)
 947             sum -= 360.0;
 948         if (fabs(sum - tgt_heading) < 1.0) {
 949             bank_sense = 1.0;    // right turn
 950         } else {
 951             bank_sense = -1.0;   // left turn
 952         }
 953         if (diff < _performance->maximumBankAngle()) {
 954             tgt_roll = diff * bank_sense;
 955         } else {
 956             tgt_roll = _performance->maximumBankAngle() * bank_sense;
 957         }
 958         if ((fabs((double) spinCounter) > 1) && (diff > _performance->maximumBankAngle())) {
 959             tgt_speed *= 0.999;  // Ugly hack: If aircraft get stuck, they will continually spin around.
 960             // The only way to resolve this is to make them slow down.
 961         }
 962     }
 963 }
 964
 965
 966 void FGAIAircraft::updateVerticalSpeedTarget() {
 967     // adjust target Altitude, based on ground elevation when on ground
 968     if (onGround()) {
 969         getGroundElev(dt);
 970         doGroundAltitude();
 971     } else if (alt_lock) {
 972         // find target vertical speed
 973         if (use_perf_vs) {
 974             if (altitude_ft < tgt_altitude_ft) {
 975                 tgt_vs = tgt_altitude_ft - altitude_ft;
 976                 if (tgt_vs > _performance->climbRate())
 977                     tgt_vs = _performance->climbRate();
 978             } else {
 979                 tgt_vs = tgt_altitude_ft - altitude_ft;
 980                 if (tgt_vs  < (-_performance->descentRate()))
 981                     tgt_vs = -_performance->descentRate();
 982             }
 983         } else {
 984             double max_vs = 4*(tgt_altitude_ft - altitude_ft);
 985             double min_vs = 100;
 986             if (tgt_altitude_ft < altitude_ft)
 987                 min_vs = -100.0;
 988             if ((fabs(tgt_altitude_ft - altitude_ft) < 1500.0)
 989                     && (fabs(max_vs) < fabs(tgt_vs)))
 990                 tgt_vs = max_vs;
 991
 992             if (fabs(tgt_vs) < fabs(min_vs))
 993                 tgt_vs = min_vs;
 994         }
 995     } //else
 996     //    tgt_vs = 0.0;
 997 }
 998
 999 void FGAIAircraft::updatePitchAngleTarget() {
1000     // if on ground and above vRotate -> initial rotation
1001     if (onGround() && (speed > _performance->vRotate()))
1002         tgt_pitch = 8.0; // some rough B737 value
1003
1004     //TODO pitch angle on approach and landing
1005
1006     // match pitch angle to vertical speed
1007     else if (tgt_vs > 0) {
1008         tgt_pitch = tgt_vs * 0.005;
1009     } else {
1010         tgt_pitch = tgt_vs * 0.002;
1011     }
1012 }
1013
1014 string FGAIAircraft::atGate() {
1015      string tmp("");
1016      if (fp->getLeg() < 3) {
1017          if (trafficRef) {
1018              if (fp->getGate() > 0) {
1019                  FGParking *park =
1020                      trafficRef->getDepartureAirport()->getDynamics()->getParking(fp->getGate());
1021                  tmp = park->getName();
1022              }
1023          }
1024      }
1025      return tmp;
1026 }
1027
1028 void FGAIAircraft::handleATCRequests() {
1029     //TODO implement NullController for having no ATC to save the conditionals
1030     if (controller) {
1031         controller->update(getID(),
1032                            pos.getLatitudeDeg(),
1033                            pos.getLongitudeDeg(),
1034                            hdg,
1035                            speed,
1036                            altitude_ft, dt);
1037         processATC(controller->getInstruction(getID()));
1038     }
1039 }
1040
1041 void FGAIAircraft::updateActualState() {
1042     //update current state
1043     //TODO have a single tgt_speed and check speed limit on ground on setting tgt_speed
1044     updatePosition();
1045
1046     if (onGround())
1047         speed = _performance->actualSpeed(this, groundTargetSpeed, dt);
1048     else
1049         speed = _performance->actualSpeed(this, tgt_speed, dt);
1050
1051     updateHeading();
1052     roll = _performance->actualBankAngle(this, tgt_roll, dt);
1053
1054     // adjust altitude (meters) based on current vertical speed (fpm)
1055     altitude_ft += vs / 60.0 * dt;
1056     pos.setElevationFt(altitude_ft);
1057
1058     vs = _performance->actualVerticalSpeed(this, tgt_vs, dt);
1059     pitch = _performance->actualPitch(this, tgt_pitch, dt);
1060 }
1061
1062 void FGAIAircraft::updateSecondaryTargetValues() {
1063     // derived target state values
1064     updateBankAngleTarget();
1065     updateVerticalSpeedTarget();
1066     updatePitchAngleTarget();
1067
1068     //TODO calculate wind correction angle (tgt_yaw)
1069 }