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