]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blob - src/AIModel/AIBallistic.cxx
Merge branch 'next' of git://gitorious.org/fg/flightgear into next
[flightgear.git] / 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 // With major additions by Mathias Froehlich & Vivian Meazza 2004-2008
7 //
8 // This program is free software; you can redistribute it and/or
9 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
10 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
11 // License, or (at your option) any later version.
12 //
13 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
14 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16 // General Public License for more details.
17 //
18 // You should have received a copy of the GNU General Public License
19 // along with this program; if not, write to the Free Software
20 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
21
22 #ifdef HAVE_CONFIG_H
23 #  include <config.h>
24 #endif
25
26 #include <simgear/math/sg_random.h>
27 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
28 #include <simgear/scene/model/modellib.hxx>
29
30 #include <Scenery/scenery.hxx>
31
32 #include "AIBallistic.hxx"
33
34 #include <Main/util.hxx>
35
36 using namespace simgear;
37
38 const double FGAIBallistic::slugs_to_kgs = 14.5939029372;
39 const double FGAIBallistic::slugs_to_lbs = 32.1740485564;
40
41 FGAIBallistic::FGAIBallistic(object_type ot) :
42 FGAIBase(ot),
43 _height(0.0),
44 _speed(0),
45 _ht_agl_ft(0.0),
46 _azimuth(0.0),
47 _elevation(0.0),
48 _rotation(0.0),
49 hs(0),
50 _elapsed_time(0),
51 _aero_stabilised(false),
52 _drag_area(0.007),
53 _life_timer(0.0),
54 _gravity(32.1740485564),
55 _buoyancy(0),
56 _wind(true),
57 _mass(0),
58 _random(false),
59 _load_resistance(0),
60 _solid(false),
61 _force_stabilised(false),
62 _slave_to_ac(false),
63 _slave_load_to_ac(false),
64 _contents_lb(0),
65 _report_collision(false),
66 _report_impact(false),
67 _external_force(false),
68 _report_expiry(false),
69 _impact_report_node(fgGetNode("/ai/models/model-impact", true)),
70 _old_height(0)
71
72 {
73     no_roll = false;
74 }
75
76 FGAIBallistic::~FGAIBallistic() {
77 }
78
79 void FGAIBallistic::readFromScenario(SGPropertyNode* scFileNode) {
80     if (!scFileNode){
81         return;
82     }
83
84     FGAIBase::readFromScenario(scFileNode);
85
86     //setPath(scFileNode->getStringValue("model", "Models/Geometry/rocket.ac")); 
87     setRandom(scFileNode->getBoolValue("random", false));
88     setAzimuth(scFileNode->getDoubleValue("azimuth", 0.0));
89     setElevation(scFileNode->getDoubleValue("elevation", 0));
90     setDragArea(scFileNode->getDoubleValue("eda", 0.007));
91     setLife(scFileNode->getDoubleValue("life", 900.0));
92     setBuoyancy(scFileNode->getDoubleValue("buoyancy", 0));
93     //setWind_from_east(scFileNode->getDoubleValue("wind_from_east", 0));
94     //setWind_from_north(scFileNode->getDoubleValue("wind_from_north", 0));
95     setWind(scFileNode->getBoolValue("wind", false));
96     setRoll(scFileNode->getDoubleValue("roll", 0.0));
97     setCd(scFileNode->getDoubleValue("cd", 0.029));
98     //setMass(scFileNode->getDoubleValue("mass", 0.007));
99     setWeight(scFileNode->getDoubleValue("weight", 0.25));
100     setStabilisation(scFileNode->getBoolValue("aero-stabilised", false));
101     setNoRoll(scFileNode->getBoolValue("no-roll", false));
102     setImpact(scFileNode->getBoolValue("impact", false));
103     setExpiry(scFileNode->getBoolValue("expiry", false));
104     setCollision(scFileNode->getBoolValue("collision", false));
105     setImpactReportNode(scFileNode->getStringValue("impact-reports"));
106     setName(scFileNode->getStringValue("name", "Rocket"));
107     setFuseRange(scFileNode->getDoubleValue("fuse-range", 0.0));
108     setSMPath(scFileNode->getStringValue("submodel-path", ""));
109     setSubID(scFileNode->getIntValue("SubID", 0));
110     setExternalForce(scFileNode->getBoolValue("external-force", false));
111     setForcePath(scFileNode->getStringValue("force-path", ""));
112     setForceStabilisation(scFileNode->getBoolValue("force-stabilised", false));
113     setXoffset(scFileNode->getDoubleValue("x-offset", 0.0));
114     setYoffset(scFileNode->getDoubleValue("y-offset", 0.0));
115     setZoffset(scFileNode->getDoubleValue("z-offset", 0.0));
116     setPitchoffset(scFileNode->getDoubleValue("pitch-offset", 0.0));
117     setRolloffset(scFileNode->getDoubleValue("roll-offset", 0.0));
118     setYawoffset(scFileNode->getDoubleValue("yaw-offset", 0.0));
119     setGroundOffset(scFileNode->getDoubleValue("ground-offset", 0.0));
120     setLoadOffset(scFileNode->getDoubleValue("load-offset", 0.0));
121     setSlaved(scFileNode->getBoolValue("slaved", false));
122     setSlavedLoad(scFileNode->getBoolValue("slaved-load", false));
123     setContentsPath(scFileNode->getStringValue("contents"));
124     setParentName(scFileNode->getStringValue("parent"));
125 }
126
127 bool FGAIBallistic::init(bool search_in_AI_path) {
128     FGAIBase::init(search_in_AI_path);
129
130     _impact_reported = false;
131     _collision_reported = false;
132     _expiry_reported = false;
133
134     _impact_lat = 0;
135     _impact_lon = 0;
136     _impact_elev = 0;
137     _impact_hdg = 0;
138     _impact_pitch = 0;
139     _impact_roll = 0;
140     _impact_speed = 0;
141
142     invisible = false;
143
144     _elapsed_time += (sg_random() * 100);
145
146     props->setStringValue("material/name", "");
147     props->setStringValue("name", _name.c_str());
148     props->setStringValue("submodels/path", _path.c_str());
149
150     if (_slave_to_ac){
151         props->setStringValue("force/path", _force_path.c_str());
152         props->setStringValue("contents/path", _contents_path.c_str());
153     }
154
155     //if(_parent != ""){
156     //    setParentNode();
157     //}
158
159     //setParentNodes(_selected_ac);
160
161     //props->setStringValue("vector/path", _vector_path.c_str());
162
163     // start with high value so that animations don't trigger yet
164     _ht_agl_ft = 1e10;
165     hdg = _azimuth;
166     pitch = _elevation;
167     roll = _rotation;
168
169     Transform();
170
171     if(_parent != ""){
172         setParentNode();
173     }
174
175     setParentNodes(_selected_ac);
176
177     return true;
178 }
179
180 void FGAIBallistic::bind() {
181     //    FGAIBase::bind();
182
183     props->tie("sim/time/elapsed-sec",
184         SGRawValueMethods<FGAIBallistic,double>(*this,
185         &FGAIBallistic::_getTime));
186     //props->tie("mass-slug",
187     //    SGRawValueMethods<FGAIBallistic,double>(*this,
188     //    &FGAIBallistic::getMass));
189
190     props->tie("material/solid",
191         SGRawValuePointer<bool>(&_solid));
192     props->tie("altitude-agl-ft",
193         SGRawValuePointer<double>(&_ht_agl_ft));
194     props->tie("controls/slave-to-ac",
195         SGRawValueMethods<FGAIBallistic,bool>
196         (*this, &FGAIBallistic::getSlaved, &FGAIBallistic::setSlaved));
197     props->tie("controls/invisible",
198         SGRawValuePointer<bool>(&invisible));
199
200     if(_external_force || _slave_to_ac){
201         props->tie("controls/force_stabilized",
202             SGRawValuePointer<bool>(&_force_stabilised));
203         props->tie("position/global-x", 
204             SGRawValueMethods<FGAIBase,double>(*this, &FGAIBase::_getCartPosX, 0));
205         props->tie("position/global-y",
206             SGRawValueMethods<FGAIBase,double>(*this, &FGAIBase::_getCartPosY, 0));
207         props->tie("position/global-z",
208             SGRawValueMethods<FGAIBase,double>(*this, &FGAIBase::_getCartPosZ, 0));
209         props->tie("velocities/vertical-speed-fps",
210             SGRawValuePointer<double>(&vs));
211         props->tie("velocities/true-airspeed-kt",
212             SGRawValuePointer<double>(&speed));
213         props->tie("velocities/horizontal-speed-fps",
214             SGRawValuePointer<double>(&hs));
215         props->tie("position/altitude-ft",
216             SGRawValueMethods<FGAIBase,double>(*this, &FGAIBase::_getElevationFt, &FGAIBase::_setAltitude));
217         props->tie("position/latitude-deg", 
218             SGRawValueMethods<FGAIBase,double>(*this, &FGAIBase::_getLatitude, &FGAIBase::_setLatitude));
219         props->tie("position/longitude-deg",
220             SGRawValueMethods<FGAIBase,double>(*this, &FGAIBase::_getLongitude, &FGAIBase::_setLongitude));
221         props->tie("orientation/hdg-deg",
222             SGRawValuePointer<double>(&hdg));
223         props->tie("orientation/pitch-deg",
224             SGRawValuePointer<double>(&pitch));
225         props->tie("orientation/roll-deg",
226             SGRawValuePointer<double>(&roll));
227         props->tie("controls/slave-load-to-ac",
228             SGRawValueMethods<FGAIBallistic,bool>
229             (*this, &FGAIBallistic::getSlavedLoad, &FGAIBallistic::setSlavedLoad));
230         props->tie("position/load-offset",
231             SGRawValueMethods<FGAIBallistic,double>
232             (*this, &FGAIBallistic::getLoadOffset, &FGAIBallistic::setLoadOffset));
233         props->tie("load/distance-to-hitch-ft",
234             SGRawValueMethods<FGAIBallistic,double>
235             (*this, &FGAIBallistic::getDistanceToHitch));
236         props->tie("load/elevation-to-hitch-deg",
237             SGRawValueMethods<FGAIBallistic,double>
238             (*this, &FGAIBallistic::getElevToHitch));
239         props->tie("load/bearing-to-hitch-deg",
240             SGRawValueMethods<FGAIBallistic,double>
241             (*this, &FGAIBallistic::getBearingToHitch));
242         props->tie("material/load-resistance",
243         SGRawValuePointer<double>(&_load_resistance));
244     }
245
246 }
247
248 void FGAIBallistic::unbind() {
249 //    FGAIBase::unbind();
250
251     props->untie("sim/time/elapsed-sec");
252     props->untie("mass-slug");
253     props->untie("material/solid");
254     props->untie("altitude-agl-ft");
255     props->untie("controls/slave-to-ac");
256     props->untie("controls/invisible");
257
258     if(_external_force || _slave_to_ac){
259         props->untie("position/global-y");
260         props->untie("position/global-x");
261         props->untie("position/global-z");
262         props->untie("velocities/vertical-speed-fps");
263         props->untie("velocities/true-airspeed-kt");
264         props->untie("velocities/horizontal-speed-fps");
265         props->untie("position/altitude-ft");
266         props->untie("position/latitude-deg");
267         props->untie("position/longitude-deg");
268         props->untie("position/ht-agl-ft");
269         props->untie("orientation/hdg-deg");
270         props->untie("orientation/pitch-deg");
271         props->untie("orientation/roll-deg");
272         props->untie("controls/force_stabilized");
273         props->untie("position/load-offset");
274         props->untie("load/distance-to-hitch-ft");
275         props->untie("load/elevation-to-hitch-deg");
276         props->untie("load/bearing-to-hitch-deg");
277         props->untie("material/load-resistance");
278     }
279 }
280
281 void FGAIBallistic::update(double dt) {
282     FGAIBase::update(dt);
283     _setUserPos();
284
285     if (_slave_to_ac){
286         slaveToAC(dt);
287         Transform();
288     } else if (!invisible){
289         Run(dt);
290         Transform();
291     }
292
293 }
294
295 void FGAIBallistic::setAzimuth(double az) {
296
297     if (_random)
298         hdg = _azimuth = (az - 5 ) + (10 * sg_random());
299     else 
300         hdg = _azimuth = az;
301
302     //cout << _name << " init hdg " << hdg << " random " << _random << endl;
303 }
304
305 void FGAIBallistic::setElevation(double el) {
306     pitch = _elevation = el;
307 }
308
309 void FGAIBallistic::setRoll(double rl) {
310     roll = _rotation = rl;
311 }
312
313 void FGAIBallistic::setStabilisation(bool val) {
314     _aero_stabilised = val;
315 }
316
317 void FGAIBallistic::setForceStabilisation(bool val) {
318     _force_stabilised = val;
319 }
320
321 void FGAIBallistic::setNoRoll(bool nr) {
322     no_roll = nr;
323 }
324
325 void FGAIBallistic::setDragArea(double a) {
326     _drag_area = a;
327 }
328
329 void FGAIBallistic::setLife(double seconds) {
330
331     if (_random){
332         life = seconds * _randomness + (seconds * (1 -_randomness) * sg_random());
333         //cout << "life " << life << endl;
334     } else
335         life = seconds;
336 }
337
338 void FGAIBallistic::setBuoyancy(double fpss) {
339     _buoyancy = fpss;
340 }
341
342 void FGAIBallistic::setWind_from_east(double fps) {
343     _wind_from_east = fps;
344 }
345
346 void FGAIBallistic::setWind_from_north(double fps) {
347     _wind_from_north = fps;
348 }
349
350 void FGAIBallistic::setWind(bool val) {
351     _wind = val;
352 }
353
354 void FGAIBallistic::setCd(double c) {
355     _Cd = c;
356 }
357
358 void FGAIBallistic::setMass(double m) {
359     _mass = m;
360 }
361
362 void FGAIBallistic::setWeight(double w) {
363     _weight_lb = w;
364 }
365
366 void FGAIBallistic::setRandomness(double r) {
367     _randomness = r;
368 }
369
370 void FGAIBallistic::setRandom(bool r) {
371     _random = r;
372 }
373
374 void FGAIBallistic::setImpact(bool i) {
375     _report_impact = i;
376 }
377
378 void FGAIBallistic::setCollision(bool c) {
379     _report_collision = c;
380 }
381
382 void FGAIBallistic::setExpiry(bool e) {
383     _report_expiry = e;
384 }
385
386 void FGAIBallistic::setExternalForce(bool f) {
387     _external_force = f;
388 }
389
390 void FGAIBallistic::setImpactReportNode(const string& path) {
391
392     if (!path.empty())
393         _impact_report_node = fgGetNode(path.c_str(), true);
394 }
395
396 void FGAIBallistic::setSMPath(const string& s) {
397     _path = s;
398     //cout << "submodel path " << _path << endl;
399 }
400
401 void FGAIBallistic::setFuseRange(double f) {
402     _fuse_range = f;
403 }
404
405 void FGAIBallistic::setSubID(int i) {
406     _subID = i;
407 }
408
409 void FGAIBallistic::setSubmodel(const string& s) {
410     _submodel = s;
411 }
412
413 void FGAIBallistic::setGroundOffset(double g) {
414     _ground_offset = g;
415 }
416
417 void FGAIBallistic::setLoadOffset(double l) {
418     _load_offset = l;
419 }
420
421 double FGAIBallistic::getLoadOffset() const {
422     return _load_offset;
423 }
424
425 void FGAIBallistic::setSlaved(bool s) {
426     _slave_to_ac = s;
427 }
428
429 void FGAIBallistic::setContentsPath(const string& path) {
430
431     _contents_path = path;
432
433     if (!path.empty()) {
434         _contents_node = fgGetNode(path.c_str(), true);
435     }
436 }
437
438 void FGAIBallistic::setContentsNode(SGPropertyNode_ptr node) {
439
440     if (node != 0) {
441         _contents_node = node;
442         _contents_path = _contents_node->getDisplayName();
443     }
444 }
445
446 void FGAIBallistic::setParentNodes(SGPropertyNode_ptr node) {
447
448     if (node != 0) {
449         _pnode = node;
450         _p_pos_node = _pnode->getChild("position", 0, true);
451         _p_lat_node = _p_pos_node->getChild("latitude-deg", 0, true);
452         _p_lon_node = _p_pos_node->getChild("longitude-deg", 0, true);
453         _p_alt_node = _p_pos_node->getChild("altitude-ft", 0, true);
454         _p_agl_node = _p_pos_node->getChild("altitude-agl-ft", 0, true);
455
456
457         _p_ori_node = _pnode->getChild("orientation", 0, true);
458         _p_pch_node = _p_ori_node->getChild("pitch-deg", 0, true);
459         _p_rll_node = _p_ori_node->getChild("roll-deg", 0, true);
460         _p_hdg_node = _p_ori_node->getChild("true-heading-deg",0, true);
461
462         _p_vel_node = _pnode->getChild("velocities", 0, true);
463         _p_spd_node = _p_vel_node->getChild("true-airspeed-kt", 0, true);
464     }
465
466 }
467
468 void FGAIBallistic::setParentPos() {
469
470     if (_pnode != 0) { 
471         //cout << "set parent pos" << endl;
472
473         double lat = _p_lat_node->getDoubleValue();
474         double lon = _p_lon_node->getDoubleValue();
475         double alt = _p_alt_node->getDoubleValue();
476
477         _parentpos.setLongitudeDeg(lon);
478         _parentpos.setLatitudeDeg(lat);
479         _parentpos.setElevationFt(alt);
480
481     }
482
483 }
484
485 bool FGAIBallistic::getSlaved() const {
486     return _slave_to_ac;
487 }
488
489 double FGAIBallistic::getMass() const {
490     return _mass;
491 }
492
493 double FGAIBallistic::getContents() {
494     if(_contents_node){
495         _contents_lb = _contents_node->getChild("level-lbs",0,1)->getDoubleValue();
496     }
497     return _contents_lb;
498 }
499
500 void FGAIBallistic::setContents(double c) {
501     if(_contents_node) 
502         _contents_lb = _contents_node->getChild("level-gal_us",0,1)->setDoubleValue(c);
503 }
504
505 void FGAIBallistic::setSlavedLoad(bool l) {
506     _slave_load_to_ac = l;
507 }
508
509 bool FGAIBallistic::getSlavedLoad() const {
510     return _slave_load_to_ac;
511 }
512
513 void FGAIBallistic::setForcePath(const string& p) {
514     _force_path = p;
515     if (!_force_path.empty()) {
516         SGPropertyNode *fnode = fgGetNode(_force_path.c_str(), 0, true );
517         _force_node = fnode->getChild("force-lb", 0, true);
518         _force_azimuth_node = fnode->getChild("force-azimuth-deg", 0, true);
519         _force_elevation_node = fnode->getChild("force-elevation-deg", 0, true);
520     }
521 }
522
523 bool FGAIBallistic::getHtAGL(double start){
524
525     if (getGroundElevationM(SGGeod::fromGeodM(pos, start),
526         _elevation_m, &_material)) {
527             _ht_agl_ft = pos.getElevationFt() - _elevation_m * SG_METER_TO_FEET;
528
529             if (_material) {
530                 const vector<string>& names = _material->get_names();
531                 _solid = _material->get_solid();
532                 _load_resistance = _material->get_load_resistance();
533                 _frictionFactor =_material->get_friction_factor();
534
535                 if (!names.empty())
536                     props->setStringValue("material/name", names[0].c_str());
537                 else
538                     props->setStringValue("material/name", "");
539
540                 _mat_name = names[0];
541
542                 //cout << "material " << _mat_name 
543                 //<< " solid " << _solid 
544                 //<< " load " << _load_resistance
545                 //<< " frictionFactor " << _frictionFactor
546                 //<< endl;
547
548             }
549
550             return true;
551     } else {
552         return false;
553     }
554
555 }
556
557 double FGAIBallistic::getRecip(double az){
558     // calculate the reciprocal of the input azimuth 
559     if(az - 180 < 0){
560         return az + 180;
561     } else {
562         return az - 180; 
563     }
564 }
565
566 void FGAIBallistic::setPch(double e, double dt, double coeff){
567     double c = dt / (coeff + dt);
568     pitch = (e * c) + (pitch * (1 - c));
569 }
570
571 void FGAIBallistic::setBnk(double r, double dt, double coeff){
572     double c = dt / (coeff + dt);
573     roll = (r * c) + (roll * (1 - c));
574 }
575
576 void FGAIBallistic::setSpd(double s, double dt, double coeff){
577     double c = dt / (coeff + dt);
578     _speed = (s * c) + (_speed * (1 - c));
579 }
580
581 void FGAIBallistic::setHt(double h, double dt, double coeff){
582     double c = dt / (coeff + dt);
583     _height = (h * c) + (_height * (1 - c));
584 }
585
586 int FGAIBallistic::setHdg(double tgt_hdg, double dt, double coeff){
587     double recip = getRecip(hdg);
588     double c = dt / (coeff + dt);
589     //we need to ensure that we turn the short way to the new hdg
590     if (tgt_hdg < recip && tgt_hdg < hdg && hdg > 180) {
591         hdg = ((tgt_hdg + 360) * c) + (hdg * (1 - c));
592 //        cout << "case 1: right turn" << endl;
593     } else if (tgt_hdg > recip && tgt_hdg > hdg && hdg <= 180){
594         hdg = ((tgt_hdg - 360) * c) + (hdg * (1 - c));
595 //        cout << "case 2: left turn" << endl;
596     } else {
597         hdg = (tgt_hdg * c) + (hdg * (1 - c));
598 //        cout << "case 4: left turn" << endl;
599     }
600     return -1;
601 }
602
603 double  FGAIBallistic::getTgtXOffset() const {
604     return _tgt_x_offset;
605 }
606
607 double  FGAIBallistic::getTgtYOffset() const {
608     return _tgt_y_offset;
609
610
611 double  FGAIBallistic::getTgtZOffset() const {
612     return _tgt_z_offset;
613 }
614
615 void FGAIBallistic::setTgtXOffset(double x){
616     _tgt_x_offset = x;
617 }
618
619 void FGAIBallistic::setTgtYOffset(double y){
620     _tgt_y_offset = y;
621 }
622
623 void FGAIBallistic::setTgtZOffset(double z){
624     _tgt_z_offset = z;
625 }
626
627 void FGAIBallistic::slaveToAC(double dt){
628
629     double hdg, pch, rll, agl = 0;
630
631     if (_pnode != 0) {
632         setParentPos();
633         hdg = _p_hdg_node->getDoubleValue();
634         pch = _p_pch_node->getDoubleValue();
635         rll = _p_rll_node->getDoubleValue();
636         agl = _p_agl_node->getDoubleValue();
637         setOffsetPos(_parentpos, hdg, pch, rll);
638         setSpeed(_p_spd_node->getDoubleValue());
639     }else {
640         hdg = manager->get_user_heading();
641         pch = manager->get_user_pitch();
642         rll = manager->get_user_roll();
643         agl = manager->get_user_agl();
644         setOffsetPos(userpos, hdg, pch, rll);
645         setSpeed(manager->get_user_speed());
646     }
647
648     pos.setLatitudeDeg(_offsetpos.getLatitudeDeg());
649     pos.setLongitudeDeg(_offsetpos.getLongitudeDeg());
650     pos.setElevationFt(_offsetpos.getElevationFt());
651     setHeading(hdg);
652     setPitch(pch + _pitch_offset);
653     setBank(rll + _roll_offset);
654     setOffsetVelocity(dt, pos);
655
656     //update the mass (slugs)
657     _mass = (_weight_lb + getContents()) / slugs_to_lbs;
658
659     _impact_reported = false;
660
661     //cout << _name << " _mass "<<_mass <<" " << getContents() 
662     //<< " " << getContents() / slugs_to_lbs << " weight " << _weight_lb << endl;
663     //    cout << _name << " update hs " << hs << " vs " << vs << endl;
664 }
665
666 void FGAIBallistic::Run(double dt) {
667     _life_timer += dt;
668
669     // if life = -1 the object does not die
670     if (_life_timer > life && life != -1){
671
672         if (_report_expiry && !_expiry_reported && !_impact_reported && !_collision_reported){
673             //cout<<"AIBallistic: expiry"<< endl;
674             handle_expiry();
675         } else
676             setDie(true);
677
678     }
679
680     //set the contents in the appropriate tank or other property in the parent to zero
681     setContents(0);
682
683     //randomise Cd by +- 10%
684     if (_random)
685         _Cd = _Cd * 0.90 + (0.10 * sg_random());
686
687     // Adjust Cd by Mach number. The equations are based on curves
688     // for a conventional shell/bullet (no boat-tail).
689     double Cdm;
690
691     if (Mach < 0.7)
692         Cdm = 0.0125 * Mach + _Cd;
693     else if (Mach < 1.2 )
694         Cdm = 0.3742 * pow(Mach, 2) - 0.252 * Mach + 0.0021 + _Cd;
695     else
696         Cdm = 0.2965 * pow(Mach, -1.1506) + _Cd;
697
698     //cout <<_name << " Mach " << Mach << " Cdm " << Cdm 
699     //    << " ballistic speed kts "<< speed <<  endl;
700
701     // drag = Cd * 0.5 * rho * speed * speed * drag_area;
702     // rho is adjusted for altitude in void FGAIBase::update,
703     // using Standard Atmosphere (sealevel temperature 15C)
704     // acceleration = drag/mass;
705     // adjust speed by drag
706     speed -= (Cdm * 0.5 * rho * speed * speed * _drag_area/_mass) * dt;
707
708     // don't let speed become negative
709     if ( speed < 0.0 )
710         speed = 0.0;
711
712     double speed_fps = speed * SG_KT_TO_FPS;
713     //double hs;
714
715     // calculate vertical and horizontal speed components
716     if (speed == 0.0) {
717         hs = vs = 0.0;
718     } else {
719         vs = sin( _elevation * SG_DEGREES_TO_RADIANS ) * speed_fps;
720         hs = cos( _elevation * SG_DEGREES_TO_RADIANS ) * speed_fps;
721     }
722
723     //resolve horizontal speed into north and east components:
724     double speed_north_fps = cos(_azimuth / SG_RADIANS_TO_DEGREES) * hs;
725     double speed_east_fps = sin(_azimuth / SG_RADIANS_TO_DEGREES) * hs;
726
727     // convert horizontal speed (fps) to degrees per second
728     double speed_north_deg_sec = speed_north_fps / ft_per_deg_lat;
729     double speed_east_deg_sec  = speed_east_fps / ft_per_deg_lon;
730
731     // if wind not required, set to zero
732     if (!_wind) {
733         _wind_from_north = 0;
734         _wind_from_east = 0;
735     } else {
736         _wind_from_north = manager->get_wind_from_north();
737         _wind_from_east = manager->get_wind_from_east();
738     }
739
740     //calculate velocity due to external force
741     double force_speed_north_deg_sec = 0;
742     double force_speed_east_deg_sec = 0;
743 //    double vs_force_fps = 0;
744     double hs_force_fps = 0;
745     double v_force_acc_fpss = 0;
746     double force_speed_north_fps = 0;
747     double force_speed_east_fps = 0;
748     double h_force_lbs = 0;
749     double normal_force_lbs = 0;
750     double normal_force_fpss = 0;
751     double static_friction_force_lbs = 0;
752     double dynamic_friction_force_lbs = 0;
753     double friction_force_speed_north_fps = 0;
754     double friction_force_speed_east_fps = 0;
755     double friction_force_speed_north_deg_sec = 0;
756     double friction_force_speed_east_deg_sec = 0;
757     double force_elevation_deg = 0;
758
759     if (_external_force) {
760         //cout << _name << " external force" << endl;
761
762         SGPropertyNode *n = fgGetNode(_force_path.c_str(), true);
763         double force_lbs            = n->getChild("force-lb", 0, true)->getDoubleValue();
764         force_elevation_deg         = n->getChild("force-elevation-deg", 0, true)->getDoubleValue();
765         double force_azimuth_deg    = n->getChild("force-azimuth-deg", 0, true)->getDoubleValue();
766         
767         //resolve force into vertical and horizontal components:
768         double v_force_lbs = force_lbs * sin( force_elevation_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS );
769         h_force_lbs = force_lbs * cos( force_elevation_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS );
770
771         //ground interaction 
772
773         if (getHtAGL(10000)){
774             double deadzone = 0.1;
775
776             if (_ht_agl_ft <= (0 + _ground_offset + deadzone) && _solid){
777                 normal_force_lbs = (_mass * slugs_to_lbs) - v_force_lbs;
778
779                 if ( normal_force_lbs < 0 )
780                     normal_force_lbs = 0;
781
782                 pos.setElevationFt(0 + _ground_offset);
783                 if (vs < 0) 
784                     vs = -vs * 0.5;
785
786                 // calculate friction
787                 // we assume a static Coefficient of Friction (mu) of 0.62 (wood on concrete)
788                 double mu = 0.62;
789
790                 static_friction_force_lbs = mu * normal_force_lbs * _frictionFactor;
791
792                 //adjust horizontal force. We assume that a speed of <= 5 fps is static 
793                 if (h_force_lbs <= static_friction_force_lbs && hs <= 5){
794                     h_force_lbs = hs = 0;
795                     speed_north_fps = speed_east_fps = 0;
796                 } else
797                     dynamic_friction_force_lbs = (static_friction_force_lbs * 0.95);
798
799                 //ignore wind when on the ground for now
800                 //TODO fix this
801                 _wind_from_north = 0;
802                 _wind_from_east = 0;
803
804             }
805
806         }
807
808         //acceleration = (force(lbsf)/mass(slugs))
809         v_force_acc_fpss = v_force_lbs/_mass;
810         normal_force_fpss = normal_force_lbs/_mass;
811         double h_force_acc_fpss = h_force_lbs/_mass;
812         double dynamic_friction_acc_fpss = dynamic_friction_force_lbs/_mass;
813
814         // velocity = acceleration * dt
815         hs_force_fps = h_force_acc_fpss * dt;
816         double friction_force_fps = dynamic_friction_acc_fpss * dt;
817
818         //resolve horizontal speeds into north and east components:
819         force_speed_north_fps   = cos(force_azimuth_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS) * hs_force_fps;
820         force_speed_east_fps    = sin(force_azimuth_deg * SG_DEGREES_TO_RADIANS) * hs_force_fps;
821
822         friction_force_speed_north_fps = cos(getRecip(hdg) * SG_DEGREES_TO_RADIANS) * friction_force_fps;
823         friction_force_speed_east_fps  = sin(getRecip(hdg) * SG_DEGREES_TO_RADIANS) * friction_force_fps;
824
825         // convert horizontal speed (fps) to degrees per second
826         force_speed_north_deg_sec = force_speed_north_fps / ft_per_deg_lat;
827         force_speed_east_deg_sec  = force_speed_east_fps / ft_per_deg_lon;
828
829         friction_force_speed_north_deg_sec = friction_force_speed_north_fps / ft_per_deg_lat;
830         friction_force_speed_east_deg_sec  = friction_force_speed_east_fps / ft_per_deg_lon;
831     }
832
833     // convert wind speed (fps) to degrees lat/lon per second
834     double wind_speed_from_north_deg_sec = _wind_from_north / ft_per_deg_lat;
835     double wind_speed_from_east_deg_sec  = _wind_from_east / ft_per_deg_lon;
836
837     //recombine the horizontal velocity components
838     hs = sqrt(((speed_north_fps + force_speed_north_fps + friction_force_speed_north_fps) 
839         * (speed_north_fps + force_speed_north_fps + friction_force_speed_north_fps))
840         + ((speed_east_fps + force_speed_east_fps + friction_force_speed_east_fps) 
841         * (speed_east_fps + force_speed_east_fps + friction_force_speed_east_fps)));
842
843     if (hs <= 0.00001)
844         hs = 0;
845
846     // adjust vertical speed for acceleration of gravity, buoyancy, and vertical force
847     vs -= (_gravity - _buoyancy - v_force_acc_fpss - normal_force_fpss) * dt;
848
849     if (vs <= 0.00001 && vs >= -0.00001)
850         vs = 0;
851
852     // set new position
853     if(_slave_load_to_ac) {
854         setOffsetPos(pos, 
855             manager->get_user_heading(),
856             manager->get_user_pitch(), 
857             manager->get_user_roll()
858             );
859         pos.setLatitudeDeg(_offsetpos.getLatitudeDeg());
860         pos.setLongitudeDeg(_offsetpos.getLongitudeDeg());
861         pos.setElevationFt(_offsetpos.getElevationFt());
862
863         if (getHtAGL(10000)){
864             double deadzone = 0.1;
865
866             if (_ht_agl_ft <= (0 + _ground_offset + deadzone) && _solid){
867                 pos.setElevationFt(0 + _ground_offset);
868             } else {
869                 pos.setElevationFt(_offsetpos.getElevationFt() + _load_offset);
870             }
871
872         }
873     } else {
874         pos.setLatitudeDeg( pos.getLatitudeDeg()
875             + (speed_north_deg_sec - wind_speed_from_north_deg_sec 
876             + force_speed_north_deg_sec + friction_force_speed_north_deg_sec) * dt );
877         pos.setLongitudeDeg( pos.getLongitudeDeg()
878             + (speed_east_deg_sec - wind_speed_from_east_deg_sec 
879             + force_speed_east_deg_sec + friction_force_speed_east_deg_sec) * dt );
880         pos.setElevationFt(pos.getElevationFt() + vs * dt);
881     }
882
883 //    cout << _name << " run hs " << hs << " vs " << vs << endl;
884
885     // recalculate total speed
886     if ( vs == 0 && hs == 0)
887         speed = 0;
888     else
889         speed = sqrt( vs * vs + hs * hs) / SG_KT_TO_FPS;
890
891     // recalculate elevation and azimuth (velocity vectors)
892     _elevation = atan2( vs, hs ) * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
893     _azimuth =  atan2((speed_east_fps + force_speed_east_fps + friction_force_speed_east_fps), 
894         (speed_north_fps + force_speed_north_fps + friction_force_speed_north_fps))
895         * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
896
897     // rationalise azimuth
898     if (_azimuth < 0)
899         _azimuth += 360;
900
901     if (_aero_stabilised) { // we simulate rotational moment of inertia by using a filter
902         //cout<< "_aero_stabilised "<< endl;
903         const double coeff = 0.9;
904
905         // we assume a symetrical MI about the pitch and yaw axis
906         setPch(_elevation, dt, coeff);
907         setHdg(_azimuth, dt, coeff);
908     } else if (_force_stabilised) { // we simulate rotational moment of inertia by using a filter
909         //cout<< "_force_stabilised "<< endl;
910         
911         const double coeff = 0.9;
912         double ratio = h_force_lbs/(_mass * slugs_to_lbs);
913
914         if (ratio >  1) ratio =  1;
915         if (ratio < -1) ratio = -1;
916
917         double force_pitch = acos(ratio) * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
918
919         if (force_pitch <= force_elevation_deg)
920             force_pitch = force_elevation_deg;
921
922         // we assume a symetrical MI about the pitch and yaw axis
923         setPch(force_pitch,dt, coeff);
924         setHdg(_azimuth, dt, coeff);
925     }
926
927     //do impacts and collisions
928     if (_report_impact && !_impact_reported)
929         handle_impact();
930
931     if (_report_collision && !_collision_reported)
932         handle_collision();
933
934     // set destruction flag if altitude less than sea level -1000
935     if (altitude_ft < -1000.0 && life != -1)
936         setDie(true);
937
938 }  // end Run
939
940 double FGAIBallistic::_getTime() const {
941     return _life_timer;
942 }
943
944 void FGAIBallistic::handle_impact() {
945
946     // try terrain intersection
947     double start = pos.getElevationM() + 10;
948
949     if(!getHtAGL(start)) 
950         return;
951
952     if (_ht_agl_ft <= 0) {
953         SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "AIBallistic: terrain impact");
954         report_impact(_elevation_m);
955         _impact_reported = true;
956
957         if (life == -1){
958             invisible = true;
959         } else if (_subID == 0)  // kill the AIObject if there is no subsubmodel
960             setDie(true);
961     } 
962 }
963
964 void FGAIBallistic::handle_expiry() {
965
966     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "AIBallistic: handle_expiry " << pos.getElevationM());
967
968     report_impact(pos.getElevationM());
969     _expiry_reported = true;
970
971     if (life == -1){
972         invisible = true;
973     } else if (_subID == 0){  // kill the AIObject if there is no subsubmodel
974         setDie(true);
975     }
976
977 }
978
979 void FGAIBallistic::handle_collision()
980 {
981     const FGAIBase *object = manager->calcCollision(pos.getElevationFt(),
982         pos.getLatitudeDeg(),pos.getLongitudeDeg(), _fuse_range);
983
984     if (object) {
985         report_impact(pos.getElevationM(), object);
986         _collision_reported = true;
987     }
988 }
989
990 void FGAIBallistic::report_impact(double elevation, const FGAIBase *object)
991 {
992     _impact_lat    = pos.getLatitudeDeg();
993     _impact_lon    = pos.getLongitudeDeg();
994     _impact_elev   = elevation;
995     _impact_speed  = speed * SG_KT_TO_MPS;
996     _impact_hdg    = hdg;
997     _impact_pitch  = pitch;
998     _impact_roll   = roll;
999
1000     SGPropertyNode *n = props->getNode("impact", true);
1001
1002     if (object)
1003         n->setStringValue("type", object->getTypeString());
1004     else
1005         n->setStringValue("type", "terrain");
1006
1007     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "AIBallistic: object impact" << _name << " lon " <<_impact_lon);
1008
1009     n->setDoubleValue("longitude-deg", _impact_lon);
1010     n->setDoubleValue("latitude-deg", _impact_lat);
1011     n->setDoubleValue("elevation-m", _impact_elev);
1012     n->setDoubleValue("heading-deg", _impact_hdg);
1013     n->setDoubleValue("pitch-deg", _impact_pitch);
1014     n->setDoubleValue("roll-deg", _impact_roll);
1015     n->setDoubleValue("speed-mps", _impact_speed);
1016
1017     _impact_report_node->setStringValue(props->getPath());
1018 }
1019
1020 SGVec3d FGAIBallistic::getCartUserPos() const {
1021     SGVec3d cartUserPos = SGVec3d::fromGeod(userpos);
1022     return cartUserPos;
1023 }
1024
1025 SGVec3d FGAIBallistic::getCartHitchPos() const{
1026
1027     // convert geodetic positions to geocentered
1028     SGVec3d cartuserPos = SGVec3d::fromGeod(userpos);
1029     //SGVec3d cartPos = getCartPos();
1030
1031     // Transform to the right coordinate frame, configuration is done in
1032     // the x-forward, y-right, z-up coordinates (feet), computation
1033     // in the simulation usual body x-forward, y-right, z-down coordinates
1034     // (meters) )
1035     SGVec3d _off(_x_offset * SG_FEET_TO_METER,
1036             _y_offset * SG_FEET_TO_METER,
1037             -_z_offset * SG_FEET_TO_METER);
1038
1039     // Transform the user position to the horizontal local coordinate system.
1040     SGQuatd hlTrans = SGQuatd::fromLonLat(userpos);
1041
1042     // and postrotate the orientation of the user model wrt the horizontal
1043     // local frame
1044     hlTrans *= SGQuatd::fromYawPitchRollDeg(
1045         manager->get_user_heading(),
1046         manager->get_user_pitch(),
1047         manager->get_user_roll());
1048
1049     // The offset converted to the usual body fixed coordinate system
1050     // rotated to the earth-fixed coordinates axis
1051     SGVec3d off = hlTrans.backTransform(_off);
1052
1053     // Add the position offset of the user model to get the geocentered position
1054     SGVec3d offsetPos = cartuserPos + off;
1055
1056     return offsetPos;
1057 }
1058
1059 void FGAIBallistic::setOffsetPos(SGGeod inpos, double heading, double pitch, double roll){
1060     // convert the hitch geocentered position to geodetic
1061
1062     SGVec3d cartoffsetPos = getCartOffsetPos(inpos, heading, pitch, roll);
1063
1064     //SGVec3d cartoffsetPos = getCartHitchPos();
1065
1066     //SGGeodesy::SGCartToGeod(cartoffsetPos, hitchpos);
1067     SGGeodesy::SGCartToGeod(cartoffsetPos, _offsetpos);
1068
1069 }
1070
1071 double FGAIBallistic::getDistanceToHitch() const {
1072     //calculate the distance load to hitch 
1073     SGVec3d carthitchPos = getCartHitchPos();
1074     SGVec3d cartPos = getCartPos();
1075
1076     SGVec3d diff = carthitchPos - cartPos;
1077     double distance = norm(diff);
1078     return distance * SG_METER_TO_FEET;
1079 }
1080
1081 double FGAIBallistic::getElevToHitch() const {
1082     // now the angle, positive angles are upwards
1083     double distance = getDistanceToHitch() * SG_FEET_TO_METER;
1084     double angle = 0;
1085     double daltM = _offsetpos.getElevationM() - pos.getElevationM();
1086
1087     if (fabs(distance) < SGLimits<float>::min()) {
1088         angle = 0;
1089     } else {
1090         double sAngle = daltM/distance;
1091         sAngle = SGMiscd::min(1, SGMiscd::max(-1, sAngle));
1092         angle = SGMiscd::rad2deg(asin(sAngle));
1093     }
1094
1095     return angle;
1096 }
1097
1098 double FGAIBallistic::getBearingToHitch() const {
1099     //calculate the bearing and range of the second pos from the first
1100     double distance = getDistanceToHitch() * SG_FEET_TO_METER;
1101     double az1, az2;
1102
1103     geo_inverse_wgs_84(pos, _offsetpos, &az1, &az2, &distance);
1104
1105     return az1;
1106 }
1107
1108 double FGAIBallistic::getRelBrgHitchToUser() const {
1109     //calculate the relative bearing 
1110     double az1, az2, distance;
1111
1112     geo_inverse_wgs_84(_offsetpos, userpos, &az1, &az2, &distance);
1113
1114     double rel_brg = az1 - hdg;
1115
1116     SG_NORMALIZE_RANGE(rel_brg, -180.0, 180.0);
1117
1118     return rel_brg;
1119 }
1120
1121 double FGAIBallistic::getElevHitchToUser() const {
1122
1123     //calculate the distance from the user position
1124     SGVec3d carthitchPos = getCartHitchPos();
1125     SGVec3d cartuserPos = getCartUserPos();
1126
1127     SGVec3d diff = cartuserPos - carthitchPos;
1128
1129     double distance = norm(diff);
1130     double angle = 0;
1131
1132     double daltM = userpos.getElevationM() - _offsetpos.getElevationM();
1133
1134     // now the angle, positive angles are upwards
1135     if (fabs(distance) < SGLimits<float>::min()) {
1136         angle = 0;
1137     } else {
1138         double sAngle = daltM/distance;
1139         sAngle = SGMiscd::min(1, SGMiscd::max(-1, sAngle));
1140         angle = SGMiscd::rad2deg(asin(sAngle));
1141     }
1142
1143     return angle;
1144 }
1145
1146 void FGAIBallistic::setTgtOffsets(double dt, double coeff){
1147     double c = dt / (coeff + dt);
1148
1149     _x_offset = (_tgt_x_offset * c) + (_x_offset * (1 - c));
1150     _y_offset = (_tgt_y_offset * c) + (_y_offset * (1 - c));
1151     _z_offset = (_tgt_z_offset * c) + (_z_offset * (1 - c));
1152 }
1153
1154
1155 void FGAIBallistic::calcVSHS(){
1156     // calculate vertical and horizontal speed components
1157     double speed_fps = speed * SG_KT_TO_FPS;
1158
1159     if (speed == 0.0) {
1160         hs = vs = 0.0;
1161     } else {
1162         vs = sin( _elevation * SG_DEGREES_TO_RADIANS ) * speed_fps;
1163         hs = cos( _elevation * SG_DEGREES_TO_RADIANS ) * speed_fps;
1164     }
1165 }
1166
1167 void FGAIBallistic::calcNE(){
1168     //resolve horizontal speed into north and east components:
1169     _speed_north_fps = cos(_azimuth / SG_RADIANS_TO_DEGREES) * hs;
1170     _speed_east_fps = sin(_azimuth / SG_RADIANS_TO_DEGREES) * hs;
1171
1172     // convert horizontal speed (fps) to degrees per second
1173     speed_north_deg_sec = _speed_north_fps / ft_per_deg_lat;
1174     speed_east_deg_sec  = _speed_east_fps / ft_per_deg_lon;
1175
1176 }
1177
1178 SGVec3d FGAIBallistic::getCartOffsetPos(SGGeod inpos, double user_heading, 
1179                                         double user_pitch, double user_roll
1180                                         ) const{
1181
1182     // convert geodetic positions to geocentered
1183      SGVec3d cartuserPos = SGVec3d::fromGeod(inpos);
1184     //SGVec3d cartuserPos = getCartUserPos();
1185     //SGVec3d cartPos = getCartPos();
1186
1187     // Transform to the right coordinate frame, configuration is done in
1188     // the x-forward, y-right, z-up coordinates (feet), computation
1189     // in the simulation usual body x-forward, y-right, z-down coordinates
1190     // (meters) )
1191     SGVec3d _off(_x_offset * SG_FEET_TO_METER,
1192             _y_offset * SG_FEET_TO_METER,
1193             -_z_offset * SG_FEET_TO_METER);
1194
1195     // Transform the user position to the horizontal local coordinate system.
1196     SGQuatd hlTrans = SGQuatd::fromLonLat(inpos);
1197
1198     // and postrotate the orientation of the user model wrt the horizontal
1199     // local frame
1200     hlTrans *= SGQuatd::fromYawPitchRollDeg(
1201         user_heading,
1202         user_pitch,
1203         user_roll);
1204
1205     // The offset converted to the usual body fixed coordinate system
1206     // rotated to the earth-fixed coordinates axis
1207     SGVec3d off = hlTrans.backTransform(_off);
1208
1209     // Add the position offset of the user model to get the geocentered position
1210     SGVec3d offsetPos = cartuserPos + off;
1211
1212     return offsetPos;
1213 }
1214
1215 void FGAIBallistic::setOffsetVelocity(double dt, SGGeod offsetpos) {
1216     //calculate the distance from the previous offset position
1217     SGVec3d cartoffsetPos = SGVec3d::fromGeod(offsetpos);
1218     SGVec3d diff = cartoffsetPos - _oldcartoffsetPos;
1219
1220     double distance = norm(diff);
1221     //calculate speed knots
1222     speed = (distance/dt) * SG_MPS_TO_KT;
1223
1224     //now calulate the angle between the old and current postion positions (degrees)
1225     double angle = 0;
1226     double daltM = offsetpos.getElevationM() - _oldoffsetpos.getElevationM();
1227
1228     if (fabs(distance) < SGLimits<float>::min()) {
1229         angle = 0;
1230     } else {
1231         double sAngle = daltM/distance;
1232         sAngle = SGMiscd::min(1, SGMiscd::max(-1, sAngle));
1233         angle = SGMiscd::rad2deg(asin(sAngle));
1234     }
1235
1236     _elevation = angle;
1237
1238     //calculate vertical and horizontal speed components
1239     calcVSHS();
1240
1241     //calculate the bearing of the new offset position from the old
1242     double az1, az2, dist;
1243     geo_inverse_wgs_84(_oldoffsetpos, offsetpos, &az1, &az2, &dist);
1244     _azimuth = az1;
1245
1246     //resolve horizontal speed into north and east components:
1247     calcNE();
1248
1249     // and finally store the new values
1250     _oldcartoffsetPos = cartoffsetPos;
1251     _oldoffsetpos = offsetpos;
1252 }
1253
1254 // end AIBallistic