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., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20
  21 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  22 #  include <config.h>
  23 #endif
  24
  25 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  26 #include <Main/fg_props.hxx>
  27 #include <Main/globals.hxx>
  28 #include <Scenery/scenery.hxx>
  29 #include <string>
  30 #include <math.h>
  31
  32 SG_USING_STD(string);
  33
  34 #include "AIAircraft.hxx"
  35
  36 FGAIAircraft::FGAIAircraft() {
  37
  38    // set heading and altitude locks
  39    hdg_lock = false;
  40    alt_lock = false;
  41 }
  42
  43
  44 FGAIAircraft::~FGAIAircraft() {
  45 }
  46
  47
  48 bool FGAIAircraft::init() {
  49    return FGAIBase::init();
  50 }
  51
  52
  53 void FGAIAircraft::update(double dt) {
  54
  55    Run(dt);
  56    Transform();
  57    FGAIBase::update(dt);
  58 }
  59
  60 void FGAIAircraft::SetPerformance(PERF_STRUCT ps) {
  61
  62    performance = ps;
  63 }
  64
  65
  66 void FGAIAircraft::Run(double dt) {
  67
  68    FGAIAircraft::dt = dt;
  69
  70    double turn_radius_ft;
  71    double turn_circum_ft;
  72    double speed_north_deg_sec;
  73    double speed_east_deg_sec;
  74    double ft_per_deg_lon;
  75    double ft_per_deg_lat;
  76    double dist_covered_ft;
  77    double alpha;
  78
  79    // get size of a degree at this latitude
  80    ft_per_deg_lat = 366468.96 - 3717.12 * cos(pos.lat() / 57.2958 );
  81    ft_per_deg_lon = 365228.16 * cos(pos.lat() / 57.2958);
  82
  83    // adjust speed
  84    double speed_diff = tgt_speed - speed;
  85    if (fabs(speed_diff) > 0.2) {
  86      if (speed_diff > 0.0) speed += performance.accel * dt;
  87      if (speed_diff < 0.0) speed -= performance.decel * dt;
  88    }
  89
  90    // convert speed to degrees per second
  91    speed_north_deg_sec = cos( hdg / 57.29577951 ) * speed * 1.686 / ft_per_deg_lat;
  92    speed_east_deg_sec  = sin( hdg / 57.29577951 ) * speed * 1.686 / ft_per_deg_lon;
  93
  94    // set new position
  95    pos.setlat( pos.lat() + speed_north_deg_sec * dt);
  96    pos.setlon( pos.lon() + speed_east_deg_sec * dt);
  97
  98    // adjust heading based on current bank angle
  99    if (roll != 0.0) {
 100      turn_radius_ft = 0.088362 * speed * speed / tan( fabs(roll) / 57.2958 );
 101      turn_circum_ft = 6.2831853 * turn_radius_ft;
 102      dist_covered_ft = speed * 1.686 * dt;
 103      alpha = dist_covered_ft / turn_circum_ft * 360.0;
 104      hdg += alpha * sign( roll );
 105      if ( hdg > 360.0 ) hdg -= 360.0;
 106      if ( hdg < 0.0) hdg += 360.0;
 107    }
 108
 109    // adjust target bank angle if heading lock engaged
 110    if (hdg_lock) {
 111      double bank_sense = 0.0;
 112      double diff = fabs(hdg - tgt_heading);
 113      if (diff > 180) diff = fabs(diff - 360);
 114      double sum = hdg + diff;
 115      if (sum > 360.0) sum -= 360.0;
 116      if (fabs(sum - tgt_heading) < 1.0) {
 117        bank_sense = 1.0;
 118      } else {
 119        bank_sense = -1.0;
 120      }
 121      if (diff < 30) tgt_roll = diff * bank_sense;
 122    }
 123
 124    // adjust bank angle
 125    double bank_diff = tgt_roll - roll;
 126    if (fabs(bank_diff) > 0.2) {
 127      if (bank_diff > 0.0) roll += 5.0 * dt;
 128      if (bank_diff < 0.0) roll -= 5.0 * dt;
 129    }
 130
 131    // adjust altitude (meters) based on current vertical speed (fpm)
 132    altitude += vs * 0.0166667 * dt * 0.3048;
 133
 134    // find target vertical speed if altitude lock engaged
 135    if (alt_lock) {
 136      double altitude_ft = altitude * 3.28084;
 137      if (altitude_ft < tgt_altitude) {
 138       tgt_vs = tgt_altitude - altitude_ft;
 139       if (tgt_vs > performance.climb_rate) tgt_vs = performance.climb_rate;
 140      } else {
 141       tgt_vs = tgt_altitude - altitude_ft;
 142       if (tgt_vs  < (-performance.descent_rate)) tgt_vs = -performance.descent_rate;
 143      }
 144    }
 145
 146    // adjust vertical speed
 147    double vs_diff = tgt_vs - vs;
 148    if (fabs(vs_diff) > 1.0) {
 149      if (vs_diff > 0.0) {
 150        vs += 400.0 * dt;
 151        if (vs > tgt_vs) vs = tgt_vs;
 152      } else {
 153        vs -= 300.0 * dt;
 154        if (vs < tgt_vs) vs = tgt_vs;
 155      }
 156    }
 157
 158    // match pitch angle to vertical speed
 159    pitch = vs * 0.005;
 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 altitude) {
 187    tgt_altitude = altitude;
 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
 200   if ( x < 0.0 ) { return -1.0; }
 201   else { return 1.0; }
 202 }