src/AIModel/AIBallistic.cxx

   1 // FGAIBallistic - FGAIBase-derived class creates a ballistic object
   2 //
   3 // Written by David Culp, started November 2003.
   4 // - davidculp2@comcast.net
   5 //
   6 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   8 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
   9 // License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  12 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 // along with this program; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  19
  20 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  21 #  include <config.h>
  22 #endif
  23
  24 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  25 #include <math.h>
  26
  27 #include "AIBallistic.hxx"
  28
  29
  30
  31 FGAIBallistic::FGAIBallistic(FGAIManager* mgr) {
  32     manager = mgr;
  33     _type_str = "ballistic";
  34     _otype = otBallistic;
  35     drag_area = 0.007;
  36     life_timer = 0.0;
  37     gravity = 32;
  38 //  buoyancy = 64;
  39     no_roll = false;
  40 }
  41
  42 FGAIBallistic::~FGAIBallistic() {
  43 }
  44
  45
  46 bool FGAIBallistic::init() {
  47    FGAIBase::init();
  48    aero_stabilized = true;
  49    hdg = azimuth;
  50    pitch = elevation;
  51    roll = rotation;
  52    Transform();
  53    return true;
  54 }
  55
  56 void FGAIBallistic::bind() {
  57 //    FGAIBase::bind();
  58    props->tie("sim/time/elapsed-sec",
  59                SGRawValueMethods<FGAIBallistic,double>(*this,
  60                                           &FGAIBallistic::_getTime));
  61 }
  62
  63 void FGAIBallistic::unbind() {
  64 //    FGAIBase::unbind();
  65    props->untie("sim/time/elapsed-sec");
  66 }
  67
  68 void FGAIBallistic::update(double dt) {
  69    FGAIBase::update(dt);
  70    Run(dt);
  71    Transform();
  72 }
  73
  74
  75 void FGAIBallistic::setAzimuth(double az) {
  76    hdg = azimuth = az;
  77 }
  78
  79
  80 void FGAIBallistic::setElevation(double el) {
  81    pitch = elevation = el;
  82 }
  83
  84 void FGAIBallistic::setRoll(double rl) {
  85    rotation = rl;
  86 }
  87
  88 void FGAIBallistic::setStabilization(bool val) {
  89    aero_stabilized = val;
  90 }
  91
  92 void FGAIBallistic::setDragArea(double a) {
  93    drag_area = a;
  94 }
  95
  96 void FGAIBallistic::setLife(double seconds) {
  97    life = seconds;
  98 }
  99
 100 void FGAIBallistic::setBuoyancy(double fpss) {
 101    buoyancy = fpss;
 102 }
 103
 104 void FGAIBallistic::setWind_from_east(double fps) {
 105    wind_from_east = fps;
 106 }
 107
 108 void FGAIBallistic::setWind_from_north(double fps) {
 109    wind_from_north = fps;
 110 }
 111
 112 void FGAIBallistic::setWind(bool val) {
 113    wind = val;
 114 }
 115
 116 void FGAIBallistic::setCd(double c) {
 117    Cd = c;
 118 }
 119
 120 void FGAIBallistic::setWeight(double w) {
 121    weight = w;
 122 }
 123
 124 void FGAIBallistic::Run(double dt) {
 125    life_timer += dt;
 126    if (life_timer > life) setDie(true);
 127
 128    double speed_north_deg_sec;
 129    double speed_east_deg_sec;
 130    double wind_speed_from_north_deg_sec;
 131    double wind_speed_from_east_deg_sec;
 132    double mass;
 133
 134    // the drag calculations below assume sea-level density,
 135    // rho = 0.023780  slugs/ft3
 136    // calculate mass
 137    mass = weight * lbs_to_slugs;
 138
 139    // drag = Cd * 0.5 * rho * speed * speed * drag_area;
 140    // acceleration = drag/mass;
 141    // adjust speed by drag
 142    speed -= (Cd * 0.5 * rho * speed * speed * drag_area/mass) * dt;
 143
 144    // don't let speed become negative
 145    if ( speed < 0.0 ) speed = 0.0;
 146
 147    // calculate vertical and horizontal speed components
 148    vs = sin( pitch * SG_DEGREES_TO_RADIANS ) * speed;
 149    hs = cos( pitch * SG_DEGREES_TO_RADIANS ) * speed;
 150
 151    // convert horizontal speed (fps) to degrees per second
 152    speed_north_deg_sec = cos(hdg / SG_RADIANS_TO_DEGREES) * hs / ft_per_deg_lat;
 153    speed_east_deg_sec  = sin(hdg / SG_RADIANS_TO_DEGREES) * hs / ft_per_deg_lon;
 154
 155    // if wind not required, set to zero
 156    if (!wind){
 157       wind_from_north = 0;
 158       wind_from_east = 0;
 159    }
 160
 161    // convert wind speed (fps) to degrees per second
 162    wind_speed_from_north_deg_sec = wind_from_north / ft_per_deg_lat;
 163    wind_speed_from_east_deg_sec  = wind_from_east / ft_per_deg_lon;
 164
 165    // set new position
 166    pos.setlat( pos.lat() + (speed_north_deg_sec - wind_speed_from_north_deg_sec) * dt );
 167    pos.setlon( pos.lon() + (speed_east_deg_sec - wind_speed_from_east_deg_sec) * dt );
 168
 169    // adjust vertical speed for acceleration of gravity and buoyancy
 170    vs -= (gravity - buoyancy) * dt;
 171
 172    // adjust altitude (feet)
 173    altitude += vs * dt;
 174    pos.setelev(altitude * SG_FEET_TO_METER);
 175
 176    // recalculate pitch (velocity vector) if aerostabilized
 177    if (aero_stabilized) pitch = atan2( vs, hs ) * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
 178
 179    // recalculate total speed
 180    speed = sqrt( vs * vs + hs * hs);
 181
 182    // set destruction flag if altitude less than sea level -1000
 183    if (altitude < -1000.0) setDie(true);
 184
 185 }  // end Run
 186
 187 double FGAIBallistic::_getTime() const {
 188    return life_timer;
 189 }
 190
 191 // end AIBallistic