src/AIModel/AICarrier.cxx

   1 // FGAICarrier - FGAIShip-derived class creates an AI aircraft carrier
   2 //
   3 // Written by David Culp, started October 2004.
   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 <string>
  25 #include <vector>
  26
  27 #include <simgear/math/point3d.hxx>
  28 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  29 #include <math.h>
  30 #include <Main/util.hxx>
  31 #include <Main/viewer.hxx>
  32
  33 #include "AICarrier.hxx"
  34
  35 #include "AIScenario.hxx"
  36
  37 /** Value of earth radius (meters) */
  38 #define RADIUS_M   SG_EQUATORIAL_RADIUS_M
  39
  40
  41
  42 FGAICarrier::FGAICarrier(FGAIManager* mgr) : FGAIShip(mgr) {
  43   _type_str = "carrier";
  44   _otype = otCarrier;
  45
  46
  47 }
  48
  49 FGAICarrier::~FGAICarrier() {
  50 }
  51
  52 void FGAICarrier::setWind_from_east(double fps) {
  53    wind_from_east = fps;
  54 }
  55
  56 void FGAICarrier::setWind_from_north(double fps) {
  57    wind_from_north = fps;
  58 }
  59
  60 void FGAICarrier::setMaxLat(double deg) {
  61    max_lat = fabs(deg);
  62 }
  63
  64 void FGAICarrier::setMinLat(double deg) {
  65    min_lat = fabs(deg);
  66 }
  67
  68 void FGAICarrier::setMaxLong(double deg) {
  69    max_long = fabs(deg);
  70 }
  71
  72 void FGAICarrier::setMinLong(double deg) {
  73    min_long = fabs(deg);
  74 }
  75
  76 void FGAICarrier::setSolidObjects(const list<string>& so) {
  77   solid_objects = so;
  78 }
  79
  80 void FGAICarrier::setWireObjects(const list<string>& wo) {
  81   wire_objects = wo;
  82 }
  83
  84 void FGAICarrier::setCatapultObjects(const list<string>& co) {
  85   catapult_objects = co;
  86 }
  87
  88 void FGAICarrier::setParkingPositions(const list<ParkPosition>& p) {
  89   ppositions = p;
  90 }
  91
  92 void FGAICarrier::setSign(const string& s) {
  93   sign = s;
  94 }
  95
  96 void FGAICarrier::setTACANChannelID(const string& id) {
  97    TACAN_channel_id = id;
  98 }
  99
 100 void FGAICarrier::setFlolsOffset(const Point3D& off) {
 101   flols_off = off;
 102 }
 103
 104 void FGAICarrier::getVelocityWrtEarth(sgdVec3& v, sgdVec3& omega, sgdVec3& pivot) {
 105   sgdCopyVec3(v, vel_wrt_earth );
 106   sgdCopyVec3(omega, rot_wrt_earth );
 107   sgdCopyVec3(pivot, rot_pivot_wrt_earth );
 108 }
 109
 110 void FGAICarrier::update(double dt) {
 111
 112    // For computation of rotation speeds we just use finite differences her.
 113    // That is perfectly valid since this thing is not driven by accelerations
 114    // but by just apply discrete changes at its velocity variables.
 115    double old_hdg = hdg;
 116    double old_roll = roll;
 117    double old_pitch = pitch;
 118
 119    // Update the velocity information stored in those nodes.
 120    double v_north = 0.51444444*speed*cos(hdg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 121    double v_east  = 0.51444444*speed*sin(hdg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 122
 123    double sin_lat = sin(pos.lat() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 124    double cos_lat = cos(pos.lat() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 125    double sin_lon = sin(pos.lon() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 126    double cos_lon = cos(pos.lon() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 127    double sin_roll = sin(roll * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 128    double cos_roll = cos(roll * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 129    double sin_pitch = sin(pitch * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 130    double cos_pitch = cos(pitch * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 131    double sin_hdg = sin(hdg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 132    double cos_hdg = cos(hdg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 133
 134    // Transform this back the the horizontal local frame.
 135    sgdMat3 trans;
 136
 137    // set up the transform matrix
 138    trans[0][0] =          cos_pitch*cos_hdg;
 139    trans[0][1] = sin_roll*sin_pitch*cos_hdg - cos_roll*sin_hdg;
 140    trans[0][2] = cos_roll*sin_pitch*cos_hdg + sin_roll*sin_hdg;
 141
 142    trans[1][0] =          cos_pitch*sin_hdg;
 143    trans[1][1] = sin_roll*sin_pitch*sin_hdg + cos_roll*cos_hdg;
 144    trans[1][2] = cos_roll*sin_pitch*sin_hdg - sin_roll*cos_hdg;
 145
 146    trans[2][0] =         -sin_pitch;
 147    trans[2][1] = sin_roll*cos_pitch;
 148    trans[2][2] = cos_roll*cos_pitch;
 149
 150    sgdSetVec3( vel_wrt_earth,
 151               - cos_lon*sin_lat*v_north - sin_lon*v_east,
 152               - sin_lon*sin_lat*v_north + cos_lon*v_east,
 153                 cos_lat*v_north );
 154    sgGeodToCart(pos.lat() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 155                 pos.lon() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 156                 pos.elev(), rot_pivot_wrt_earth);
 157
 158    // Now update the position and heading. This will compute new hdg and
 159    // roll values required for the rotation speed computation.
 160    FGAIShip::update(dt);
 161
 162
 163    //automatic turn into wind with a target wind of 25 kts otd
 164    if(turn_to_launch_hdg){
 165        TurnToLaunch();
 166    } else if(OutsideBox() || returning) {// check that the carrier is inside the operating box
 167        ReturnToBox();
 168    } else {                   //if(!returning
 169        TurnToBase();
 170    }  //end if
 171
 172    // Only change these values if we are able to compute them safely
 173    if (dt < DBL_MIN)
 174      sgdSetVec3( rot_wrt_earth, 0.0, 0.0, 0.0);
 175    else {
 176      // Compute the change of the euler angles.
 177      double hdg_dot = SGD_DEGREES_TO_RADIANS * (hdg-old_hdg)/dt;
 178      // Allways assume that the movement was done by the shorter way.
 179      if (hdg_dot < - SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 180)
 180        hdg_dot += SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 360;
 181      if (hdg_dot > SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 180)
 182        hdg_dot -= SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 360;
 183      double pitch_dot = SGD_DEGREES_TO_RADIANS * (pitch-old_pitch)/dt;
 184      // Allways assume that the movement was done by the shorter way.
 185      if (pitch_dot < - SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 180)
 186        pitch_dot += SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 360;
 187      if (pitch_dot > SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 180)
 188        pitch_dot -= SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 360;
 189      double roll_dot = SGD_DEGREES_TO_RADIANS * (roll-old_roll)/dt;
 190      // Allways assume that the movement was done by the shorter way.
 191      if (roll_dot < - SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 180)
 192        roll_dot += SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 360;
 193      if (roll_dot > SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 180)
 194        roll_dot -= SGD_DEGREES_TO_RADIANS * 360;
 195      /*cout << "euler derivatives = "
 196           << roll_dot << " " << pitch_dot << " " << hdg_dot << endl;*/
 197
 198      // Now Compute the rotation vector in the carriers coordinate frame
 199      // originating from the euler angle changes.
 200      sgdVec3 body;
 201      body[0] = roll_dot - hdg_dot*sin_pitch;
 202      body[1] = pitch_dot*cos_roll + hdg_dot*sin_roll*cos_pitch;
 203      body[2] = -pitch_dot*sin_roll + hdg_dot*cos_roll*cos_pitch;
 204
 205      // Transform that back to the horizontal local frame.
 206      sgdVec3 hl;
 207      hl[0] = body[0]*trans[0][0] + body[1]*trans[0][1] + body[2]*trans[0][2];
 208      hl[1] = body[0]*trans[1][0] + body[1]*trans[1][1] + body[2]*trans[1][2];
 209      hl[2] = body[0]*trans[2][0] + body[1]*trans[2][1] + body[2]*trans[2][2];
 210
 211      // Now we need to project out rotation components ending in speeds in y
 212      // direction in the hoirizontal local frame.
 213      hl[1] = 0;
 214
 215      // Transform that to the earth centered frame.
 216      sgdSetVec3(rot_wrt_earth,
 217                - cos_lon*sin_lat*hl[0] - sin_lon*hl[1] - cos_lat*cos_lon*hl[2],
 218                - sin_lon*sin_lat*hl[0] + cos_lon*hl[1] - cos_lat*sin_lon*hl[2],
 219                  cos_lat*hl[0] - sin_lat*hl[2]);
 220    }
 221
 222    UpdateWind(dt);
 223    UpdateFlols(trans);
 224    UpdateElevator(dt, transition_time);
 225 } //end update
 226
 227 bool FGAICarrier::init() {
 228    if (!FGAIShip::init())
 229       return false;
 230
 231    // process the 3d model here
 232    // mark some objects solid, mark the wires ...
 233
 234    // The model should be used for altitude computations.
 235    // To avoid that every detail in a carrier 3D model will end into
 236    // the aircraft local cache, only set the HOT traversal bit on
 237    // selected objects.
 238    ssgEntity *sel = aip.getSceneGraph();
 239    // Clear the HOT traversal flag
 240    mark_nohot(sel);
 241    // Selectively set that flag again for wires/cats/solid objects.
 242    // Attach a pointer to this carrier class to those objects.
 243    mark_wires(sel, wire_objects);
 244    mark_cat(sel, catapult_objects);
 245    mark_solid(sel, solid_objects);
 246
 247    _longitude_node = fgGetNode("/position/longitude-deg", true);
 248    _latitude_node = fgGetNode("/position/latitude-deg", true);
 249    _altitude_node = fgGetNode("/position/altitude-ft", true);
 250 //   _elevator_node = fgGetNode("/controls/elevators", true);
 251
 252    _surface_wind_from_deg_node =
 253               fgGetNode("/environment/config/boundary/entry[0]/wind-from-heading-deg", true);
 254    _surface_wind_speed_node =
 255               fgGetNode("/environment/config/boundary/entry[0]/wind-speed-kt", true);
 256
 257
 258    turn_to_launch_hdg = false;
 259    returning = false;
 260
 261    initialpos = pos;
 262    base_course = hdg;
 263    base_speed = speed;
 264
 265    step = 0;
 266    pos_norm = 0;
 267    elevators = false;
 268    transition_time = 150;
 269    time_constant = 0.005;
 270
 271
 272    return true;
 273 }
 274
 275 void FGAICarrier::bind() {
 276    FGAIShip::bind();
 277
 278    props->untie("velocities/true-airspeed-kt");
 279
 280    props->tie("controls/flols/source-lights",
 281                 SGRawValuePointer<int>(&source));
 282    props->tie("controls/flols/distance-m",
 283                 SGRawValuePointer<double>(&dist));
 284    props->tie("controls/flols/angle-degs",
 285                 SGRawValuePointer<double>(&angle));
 286    props->tie("controls/turn-to-launch-hdg",
 287                 SGRawValuePointer<bool>(&turn_to_launch_hdg));
 288    props->tie("controls/in-to-wind",
 289                 SGRawValuePointer<bool>(&turn_to_launch_hdg));
 290    props->tie("controls/base-course-deg",
 291                 SGRawValuePointer<double>(&base_course));
 292    props->tie("controls/base-speed-kts",
 293                 SGRawValuePointer<double>(&base_speed));
 294    props->tie("controls/start-pos-lat-deg",
 295                 SGRawValuePointer<double>(&initialpos[1]));
 296    props->tie("controls/start-pos-long-deg",
 297                 SGRawValuePointer<double>(&initialpos[0]));
 298    props->tie("velocities/speed-kts",
 299                 SGRawValuePointer<double>(&speed));
 300    props->tie("environment/surface-wind-speed-true-kts",
 301                 SGRawValuePointer<double>(&wind_speed_kts));
 302    props->tie("environment/surface-wind-from-true-degs",
 303                 SGRawValuePointer<double>(&wind_from_deg));
 304    props->tie("environment/rel-wind-from-degs",
 305                 SGRawValuePointer<double>(&rel_wind_from_deg));
 306    props->tie("environment/rel-wind-from-carrier-hdg-degs",
 307                 SGRawValuePointer<double>(&rel_wind));
 308    props->tie("environment/rel-wind-speed-kts",
 309                 SGRawValuePointer<double>(&rel_wind_speed_kts));
 310    props->tie("controls/flols/wave-off-lights",
 311                 SGRawValuePointer<bool>(&wave_off_lights));
 312    props->tie("controls/elevators",
 313                 SGRawValuePointer<bool>(&elevators));
 314    props->tie("surface-positions/elevators-pos-norm",
 315                 SGRawValuePointer<double>(&pos_norm));
 316    props->tie("controls/elevators-trans-time-s",
 317                 SGRawValuePointer<double>(&transition_time));
 318    props->tie("controls/elevators-time-constant",
 319                 SGRawValuePointer<double>(&time_constant));
 320
 321    props->setBoolValue("controls/flols/cut-lights", false);
 322    props->setBoolValue("controls/flols/wave-off-lights", false);
 323    props->setBoolValue("controls/flols/cond-datum-lights", true);
 324    props->setBoolValue("controls/crew", false);
 325    props->setStringValue("navaids/tacan/channel-ID", TACAN_channel_id.c_str());
 326    props->setStringValue("sign", sign.c_str());
 327 }
 328
 329 void FGAICarrier::unbind() {
 330     FGAIShip::unbind();
 331
 332     props->untie("velocities/true-airspeed-kt");
 333
 334     props->untie("controls/flols/source-lights");
 335     props->untie("controls/flols/distance-m");
 336     props->untie("controls/flols/angle-degs");
 337     props->untie("controls/turn-to-launch-hdg");
 338     props->untie("velocities/speed-kts");
 339     props->untie("environment/wind-speed-true-kts");
 340     props->untie("environment/wind-from-true-degs");
 341     props->untie("environment/rel-wind-from-degs");
 342     props->untie("environment/rel-wind-speed-kts");
 343     props->untie("controls/flols/wave-off-lights");
 344     props->untie("controls/elevators");
 345     props->untie("surface-positions/elevators-pos-norm");
 346     props->untie("controls/elevators-trans-time-secs");
 347     props->untie("controls/elevators-time-constant");
 348 }
 349
 350
 351 bool FGAICarrier::getParkPosition(const string& id, Point3D& geodPos,
 352                                   double& hdng, sgdVec3 uvw)
 353 {
 354
 355   // FIXME: does not yet cover rotation speeds.
 356   list<ParkPosition>::iterator it = ppositions.begin();
 357   while (it != ppositions.end()) {
 358     // Take either the specified one or the first one ...
 359     if ((*it).name == id || id.empty()) {
 360       ParkPosition ppos = *it;
 361       geodPos = getGeocPosAt(ppos.offset);
 362       hdng = hdg + ppos.heading_deg;
 363       double shdng = sin(ppos.heading_deg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 364       double chdng = cos(ppos.heading_deg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 365       double speed_fps = speed*1.6878099;
 366       sgdSetVec3(uvw, chdng*speed_fps, shdng*speed_fps, 0);
 367       return true;
 368     }
 369     ++it;
 370   }
 371
 372   return false;
 373 }
 374
 375 void FGAICarrier::mark_nohot(ssgEntity* e) {
 376   if (e->isAKindOf(ssgTypeBranch())) {
 377     ssgBranch* br = (ssgBranch*)e;
 378     ssgEntity* kid;
 379     for ( kid = br->getKid(0); kid != NULL ; kid = br->getNextKid() )
 380       mark_nohot(kid);
 381
 382     br->clrTraversalMaskBits(SSGTRAV_HOT);
 383
 384   } else if (e->isAKindOf(ssgTypeLeaf())) {
 385
 386     e->clrTraversalMaskBits(SSGTRAV_HOT);
 387
 388   }
 389 }
 390
 391 bool FGAICarrier::mark_wires(ssgEntity* e, const list<string>& wire_objects, bool mark) {
 392   bool found = false;
 393   if (e->isAKindOf(ssgTypeBranch())) {
 394     ssgBranch* br = (ssgBranch*)e;
 395     ssgEntity* kid;
 396
 397     list<string>::const_iterator it;
 398     for (it = wire_objects.begin(); it != wire_objects.end(); ++it)
 399       mark = mark || (e->getName() && (*it) == e->getName());
 400
 401     for ( kid = br->getKid(0); kid != NULL ; kid = br->getNextKid() )
 402       found = mark_wires(kid, wire_objects, mark) || found;
 403
 404     if (found)
 405       br->setTraversalMaskBits(SSGTRAV_HOT);
 406
 407   } else if (e->isAKindOf(ssgTypeLeaf())) {
 408     list<string>::const_iterator it;
 409     for (it = wire_objects.begin(); it != wire_objects.end(); ++it) {
 410       if (mark || (e->getName() && (*it) == e->getName())) {
 411         e->setTraversalMaskBits(SSGTRAV_HOT);
 412         ssgBase* ud = e->getUserData();
 413         if (ud) {
 414           FGAICarrierHardware* ch = dynamic_cast<FGAICarrierHardware*>(ud);
 415           if (ch) {
 416             SG_LOG(SG_GENERAL, SG_WARN,
 417                    "AICarrier: Carrier hardware gets marked twice!\n"
 418                    "           You have propably a whole branch marked as"
 419                    " a wire which also includes other carrier hardware."
 420                    );
 421           } else {
 422             SG_LOG(SG_GENERAL, SG_ALERT,
 423                    "AICarrier: Found user data attached to a leaf node which "
 424                    "should be marked as a wire!\n    ****Skipping!****");
 425           }
 426         } else {
 427           e->setUserData( FGAICarrierHardware::newWire( this ) );
 428           ssgLeaf *l = (ssgLeaf*)e;
 429           if ( l->getNumLines() != 1 ) {
 430             SG_LOG(SG_GENERAL, SG_ALERT,
 431                    "AICarrier: Found wires not modelled with exactly one line!");
 432           }
 433           found = true;
 434         }
 435       }
 436     }
 437   }
 438   return found;
 439 }
 440
 441 bool FGAICarrier::mark_solid(ssgEntity* e, const list<string>& solid_objects, bool mark) {
 442   bool found = false;
 443   if (e->isAKindOf(ssgTypeBranch())) {
 444     ssgBranch* br = (ssgBranch*)e;
 445     ssgEntity* kid;
 446
 447     list<string>::const_iterator it;
 448     for (it = solid_objects.begin(); it != solid_objects.end(); ++it)
 449       mark = mark || (e->getName() && (*it) == e->getName());
 450
 451     for ( kid = br->getKid(0); kid != NULL ; kid = br->getNextKid() )
 452       found = mark_solid(kid, solid_objects, mark) || found;
 453
 454     if (found)
 455       br->setTraversalMaskBits(SSGTRAV_HOT);
 456
 457   } else if (e->isAKindOf(ssgTypeLeaf())) {
 458     list<string>::const_iterator it;
 459     for (it = solid_objects.begin(); it != solid_objects.end(); ++it) {
 460       if (mark || (e->getName() && (*it) == e->getName())) {
 461         e->setTraversalMaskBits(SSGTRAV_HOT);
 462         ssgBase* ud = e->getUserData();
 463         if (ud) {
 464           FGAICarrierHardware* ch = dynamic_cast<FGAICarrierHardware*>(ud);
 465           if (ch) {
 466             SG_LOG(SG_GENERAL, SG_WARN,
 467                    "AICarrier: Carrier hardware gets marked twice!\n"
 468                    "           You have propably a whole branch marked solid"
 469                    " which also includes other carrier hardware."
 470                    );
 471           } else {
 472             SG_LOG(SG_GENERAL, SG_ALERT,
 473                    "AICarrier: Found user data attached to a leaf node which "
 474                    "should be marked solid!\n    ****Skipping!****");
 475           }
 476         } else {
 477           e->setUserData( FGAICarrierHardware::newSolid( this ) );
 478           found = true;
 479         }
 480       }
 481     }
 482   }
 483   return found;
 484 }
 485
 486 bool FGAICarrier::mark_cat(ssgEntity* e, const list<string>& cat_objects, bool mark) {
 487   bool found = false;
 488   if (e->isAKindOf(ssgTypeBranch())) {
 489     ssgBranch* br = (ssgBranch*)e;
 490     ssgEntity* kid;
 491
 492     list<string>::const_iterator it;
 493     for (it = cat_objects.begin(); it != cat_objects.end(); ++it)
 494       mark = mark || (e->getName() && (*it) == e->getName());
 495
 496     for ( kid = br->getKid(0); kid != NULL ; kid = br->getNextKid() )
 497       found = mark_cat(kid, cat_objects, mark) || found;
 498
 499     if (found)
 500       br->setTraversalMaskBits(SSGTRAV_HOT);
 501
 502   } else if (e->isAKindOf(ssgTypeLeaf())) {
 503     list<string>::const_iterator it;
 504     for (it = cat_objects.begin(); it != cat_objects.end(); ++it) {
 505       if (mark || (e->getName() && (*it) == e->getName())) {
 506         e->setTraversalMaskBits(SSGTRAV_HOT);
 507         ssgBase* ud = e->getUserData();
 508         if (ud) {
 509           FGAICarrierHardware* ch = dynamic_cast<FGAICarrierHardware*>(ud);
 510           if (ch) {
 511             SG_LOG(SG_GENERAL, SG_WARN,
 512                    "AICarrier: Carrier hardware gets marked twice!\n"
 513                    "You have probably a whole branch marked as"
 514                    "a catapult which also includes other carrier hardware."
 515                     );
 516           } else {
 517             SG_LOG(SG_GENERAL, SG_ALERT,
 518                    "AICarrier: Found user data attached to a leaf node which "
 519                    "should be marked as a catapult!\n    ****Skipping!****");
 520           }
 521         } else {
 522           e->setUserData( FGAICarrierHardware::newCatapult( this ) );
 523           ssgLeaf *l = (ssgLeaf*)e;
 524           if ( l->getNumLines() != 1 ) {
 525             SG_LOG(SG_GENERAL, SG_ALERT,
 526                    "AICarrier: Found a cat not modelled with exactly "
 527                    "one line!");
 528           } else {
 529             // Now some special code to make sure the cat points in the right
 530             // direction. The 0 index must be the backward end, the 1 index
 531             // the forward end.
 532             // Forward is positive x-direction in our 3D model, also the model
 533             // as such is flattened when it is loaded, so we do not need to
 534             // care for transforms ...
 535             short v[2];
 536             l->getLine(0, v, v+1 );
 537             sgVec3 ends[2];
 538             for (int k=0; k<2; ++k)
 539               sgCopyVec3( ends[k], l->getVertex( v[k] ) );
 540
 541             // When the 1 end is behind the 0 end, swap the coordinates.
 542             if (ends[0][0] < ends[1][0]) {
 543               sgCopyVec3( l->getVertex( v[0] ), ends[1] );
 544               sgCopyVec3( l->getVertex( v[1] ), ends[0] );
 545             }
 546
 547             found = true;
 548           }
 549         }
 550       }
 551     }
 552   }
 553   return found;
 554 }
 555
 556 void FGAICarrier::UpdateFlols(const sgdMat3& trans) {
 557
 558     float in[3];
 559     float out[3];
 560
 561     double flolsXYZ[3], eyeXYZ[3];
 562     double lat, lon, alt;
 563     Point3D eyepos;
 564     Point3D flolspos;
 565
 566 /*    cout << "x_offset " << flols_x_offset
 567           << " y_offset " << flols_y_offset
 568           << " z_offset " << flols_z_offset << endl;
 569
 570      cout << "roll " << roll
 571           << " heading " << hdg
 572           << " pitch " << pitch << endl;
 573
 574      cout << "carrier lon " << pos[0]
 575           << " lat " <<  pos[1]
 576           << " alt " << pos[2] << endl;*/
 577
 578 // set the Flols intitial position to the carrier position
 579
 580   flolspos = pos;
 581
 582 /*  cout << "flols lon " << flolspos[0]
 583           << " lat " <<  flolspos[1]
 584           << " alt " << flolspos[2] << endl;*/
 585
 586 // set the offsets in metres
 587
 588 /*  cout << "flols_x_offset " << flols_x_offset << endl
 589        << "flols_y_offset " << flols_y_offset << endl
 590        << "flols_z_offset " << flols_z_offset << endl;*/
 591
 592   in[0] = flols_off.x();
 593   in[1] = flols_off.y();
 594   in[2] = flols_off.z();
 595
 596 // multiply the input and transform matrices
 597
 598    out[0] = in[0] * trans[0][0] + in[1] * trans[0][1] + in[2] * trans[0][2];
 599    out[1] = in[0] * trans[1][0] + in[1] * trans[1][1] + in[2] * trans[1][2];
 600    out[2] = in[0] * trans[2][0] + in[1] * trans[2][1] + in[2] * trans[2][2];
 601
 602 // convert meters to ft to degrees of latitude
 603    out[0] = (out[0] * 3.28083989501) /(366468.96 - 3717.12 * cos(flolspos[0] * SG_DEGREES_TO_RADIANS));
 604
 605 // convert meters to ft to degrees of longitude
 606    out[1] = (out[1] * 3.28083989501)/(365228.16 * cos(flolspos[1] * SG_DEGREES_TO_RADIANS));
 607
 608 //print out the result
 609 /*   cout  << "lat adjust deg" << out[0]
 610         << " lon adjust deg " << out[1]
 611         << " alt adjust m " << out[2]  << endl;*/
 612
 613 // adjust Flols position
 614    flolspos[0] += out[0];
 615    flolspos[1] += out[1];
 616    flolspos[2] += out[2];
 617
 618 // convert flols position to cartesian co-ordinates
 619
 620   sgGeodToCart(flolspos[1] * SG_DEGREES_TO_RADIANS,
 621                flolspos[0] * SG_DEGREES_TO_RADIANS,
 622                flolspos[2] , flolsXYZ );
 623
 624
 625 /*  cout << "flols X " << flolsXYZ[0]
 626        << " Y " <<  flolsXYZ[1]
 627        << " Z " << flolsXYZ[2] << endl;
 628
 629 // check the conversion
 630
 631   sgCartToGeod(flolsXYZ, &lat, &lon, &alt);
 632
 633   cout << "flols check lon " << lon
 634         << " lat " << lat
 635         << " alt " << alt << endl;      */
 636
 637 //get the current position of the pilot's eyepoint (cartesian cordinates)
 638
 639   sgdCopyVec3( eyeXYZ, globals->get_current_view()->get_absolute_view_pos() );
 640
 641  /* cout  << "Eye_X "  << eyeXYZ[0]
 642         << " Eye_Y " << eyeXYZ[1]
 643         << " Eye_Z " << eyeXYZ[2]  << endl; */
 644
 645   sgCartToGeod(eyeXYZ, &lat, &lon, &alt);
 646
 647   eyepos[0] = lon * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
 648   eyepos[1] = lat * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
 649   eyepos[2] = alt;
 650
 651 /*  cout << "eye lon " << eyepos[0]
 652         << " eye lat " << eyepos[1]
 653         << " eye alt " << eyepos[2] << endl; */
 654
 655 //calculate the ditance from eye to flols
 656
 657   dist = sgdDistanceVec3( flolsXYZ, eyeXYZ );
 658
 659 //apply an index error
 660
 661   dist -= 100;
 662
 663   //cout << "distance " << dist << endl;
 664
 665   if ( dist < 5000 ) {
 666        // calculate height above FLOLS
 667        double y = eyepos[2] - flolspos[2];
 668
 669        // calculate the angle from the flols to eye
 670        // above the horizontal
 671        // double angle;
 672
 673        if ( dist != 0 ) {
 674            angle = asin( y / dist );
 675          } else {
 676            angle = 0.0;
 677          }
 678
 679        angle *= SG_RADIANS_TO_DEGREES;
 680
 681
 682   // cout << " height " << y << " angle " << angle ;
 683
 684 // set the value of source
 685
 686        if ( angle <= 4.35 && angle > 4.01 )
 687          { source = 1; }
 688          else if ( angle <= 4.01 && angle > 3.670 )
 689          { source = 2; }
 690          else if ( angle <= 3.670 && angle > 3.330 )
 691          { source = 3; }
 692          else if ( angle <= 3.330 && angle > 2.990 )
 693          { source = 4; }
 694          else if ( angle <= 2.990 && angle > 2.650 )
 695          { source = 5; }
 696          else if ( angle <= 2.650  )
 697          { source = 6; }
 698          else
 699          { source = 0; }
 700
 701 //         cout << " source " << source << endl;
 702
 703    }
 704 } // end updateflols
 705
 706 // find relative wind
 707
 708
 709
 710
 711 void FGAICarrier::UpdateWind( double dt) {
 712
 713     double recip;
 714
 715     //calculate the reciprocal hdg
 716
 717     if (hdg >= 180){
 718         recip = hdg - 180;
 719     }
 720     else{
 721         recip = hdg + 180;
 722     }
 723
 724     //cout <<" heading: " << hdg << "recip: " << recip << endl;
 725
 726     //get the surface wind speed and direction
 727     wind_from_deg = _surface_wind_from_deg_node->getDoubleValue();
 728     wind_speed_kts  = _surface_wind_speed_node->getDoubleValue();
 729
 730     //calculate the surface wind speed north and east in kts
 731     double wind_speed_from_north_kts = cos( wind_from_deg / SGD_RADIANS_TO_DEGREES )* wind_speed_kts ;
 732     double wind_speed_from_east_kts  = sin( wind_from_deg / SGD_RADIANS_TO_DEGREES )* wind_speed_kts ;
 733
 734     //calculate the carrier speed north and east in kts
 735     double speed_north_kts = cos( hdg / SGD_RADIANS_TO_DEGREES )* speed ;
 736     double speed_east_kts  = sin( hdg / SGD_RADIANS_TO_DEGREES )* speed ;
 737
 738     //calculate the relative wind speed north and east in kts
 739     double rel_wind_speed_from_east_kts = wind_speed_from_east_kts + speed_east_kts;
 740     double rel_wind_speed_from_north_kts = wind_speed_from_north_kts + speed_north_kts;
 741
 742     //combine relative speeds north and east to get relative windspeed in kts
 743     rel_wind_speed_kts = sqrt((rel_wind_speed_from_east_kts * rel_wind_speed_from_east_kts)
 744     + (rel_wind_speed_from_north_kts * rel_wind_speed_from_north_kts));
 745
 746     //calculate the relative wind direction
 747     rel_wind_from_deg = atan(rel_wind_speed_from_east_kts/rel_wind_speed_from_north_kts)
 748                             * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
 749
 750     // rationalise the output
 751     if (rel_wind_speed_from_north_kts <= 0){
 752         rel_wind_from_deg = 180 + rel_wind_from_deg;
 753     }
 754     else{
 755         if(rel_wind_speed_from_east_kts <= 0){
 756             rel_wind_from_deg = 360 + rel_wind_from_deg;
 757         }
 758     }
 759
 760     //calculate rel wind
 761     rel_wind = rel_wind_from_deg - hdg  ;
 762     if (rel_wind > 180) rel_wind -= 360;
 763
 764     //switch the wave-off lights
 765     if (InToWind()){
 766        wave_off_lights = false;
 767     }else{
 768        wave_off_lights = true;
 769     }
 770
 771     // cout << "rel wind: " << rel_wind << endl;
 772
 773 }// end update wind
 774
 775 void FGAICarrier::TurnToLaunch(){
 776
 777      //calculate tgt speed
 778        double tgt_speed = 25 - wind_speed_kts;
 779        if (tgt_speed < 10) tgt_speed = 10;
 780
 781      //turn the carrier
 782        FGAIShip::TurnTo(wind_from_deg);
 783        FGAIShip::AccelTo(tgt_speed);
 784
 785
 786
 787 }  // end turn to launch
 788
 789 void FGAICarrier::TurnToBase(){
 790
 791     //turn the carrier
 792        FGAIShip::TurnTo(base_course);
 793        FGAIShip::AccelTo(base_speed);
 794
 795 } //  end turn to base
 796
 797 void FGAICarrier::ReturnToBox(){
 798     double course, distance, az2;
 799
 800     //get the carrier position
 801     carrierpos = pos;
 802
 803     //cout << "lat: " << carrierpos[1] << " lon: " << carrierpos[0] << endl;
 804
 805     //calculate the bearing and range of the initial position from the carrier
 806     geo_inverse_wgs_84(carrierpos[2],
 807                        carrierpos[1],
 808                        carrierpos[0],
 809                        initialpos[1],
 810                        initialpos[0],
 811                        &course, &az2, &distance);
 812
 813     distance *= SG_METER_TO_NM;
 814
 815     //cout << "return course: " << course << " distance: " << distance << endl;
 816     //turn the carrier
 817        FGAIShip::TurnTo(course);
 818        FGAIShip::AccelTo(base_speed);
 819        if (distance >= 1 ){
 820            returning = true;
 821        }else{
 822            returning = false;
 823        }
 824
 825 } //  end turn to base
 826
 827
 828
 829
 830 bool FGAICarrier::OutsideBox(){ //returns true if the carrier is outside operating box
 831
 832     if ( max_lat == 0 && min_lat == 0 && max_long == 0 && min_long == 0) {
 833        SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "AICarrier: No Operating Box defined" );
 834        return false;
 835     }
 836
 837     if (initialpos[1] >= 0){//northern hemisphere
 838         if (pos[1] >= initialpos[1] + max_lat) {return true;}
 839         else if (pos[1] <= initialpos[1] - min_lat) {return true;}
 840     }else{                  //southern hemisphere
 841         if (pos[1] <= initialpos[1] - max_lat) {return true;}
 842         else if (pos[1] >= initialpos[1] + min_lat) {return true;}
 843     }
 844
 845     if (initialpos[0] >=0) {//eastern hemisphere
 846         if (pos[0] >= initialpos[0] + max_long) {return true;}
 847         else if (pos[0] <= initialpos[0] - min_long) {return true;}
 848     }else{                 //western hemisphere
 849         if (pos[0] <= initialpos[0] - max_long) {return true;}
 850         else if (pos[0] >= initialpos[0] + min_long) {return true;}
 851     }
 852
 853     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "AICarrier: Inside Operating Box" );
 854
 855     return false;
 856
 857 } // end OutsideBox
 858
 859 // return the distance to the horizon, given the altitude and the radius of the earth
 860 float FGAICarrier::Horizon(float h) { return RADIUS_M * acos(RADIUS_M / (RADIUS_M + h)); }
 861
 862 bool FGAICarrier::InToWind(){
 863
 864     // test
 865     if ( fabs(rel_wind) < 5 ) return true;
 866     return false;
 867
 868 } //end InToWind
 869
 870 void FGAICarrier::UpdateElevator(double dt, double transition_time) {
 871
 872     if ((elevators && pos_norm >= 1 ) || (!elevators && pos_norm <= 0 ))
 873         return;
 874
 875     // move the elevators
 876     if ( elevators ) {
 877         step += dt/transition_time;
 878         if ( step > 1 )
 879             step = 1;
 880
 881     } else {
 882         step -= dt/transition_time;
 883         if ( step < 0 )
 884             step = 0;
 885     }
 886     // assume a linear relationship
 887     raw_pos_norm = step;
 888     if (raw_pos_norm >= 1) {
 889         raw_pos_norm = 1;
 890     } else if (raw_pos_norm <= 0) {
 891         raw_pos_norm = 0;
 892     }
 893
 894     //low pass filter
 895     pos_norm = (raw_pos_norm * time_constant) + (pos_norm * (1 - time_constant));
 896     return;
 897
 898 } // end UpdateElevator
 899
 900
 901 int FGAICarrierHardware::unique_id = 1;