src/AIModel/AIFlightPlanCreateCruise.cxx

   1 /******************************************************************************
   2  * AIFlightPlanCreateCruise.cxx
   3  * Written by Durk Talsma, started February, 2006.
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
   8  * License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18  *
  19  *
  20  **************************************************************************/
  21 #include <fstream>
  22 #include <iostream>
  23 #include "AIFlightPlan.hxx"
  24 #include <simgear/math/polar3d.hxx>
  25 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  26 #include <simgear/route/waypoint.hxx>
  27
  28 #include <Navaids/awynet.hxx>
  29 #include <Airports/runways.hxx>
  30
  31 #include <Environment/environment_mgr.hxx>
  32 #include <Environment/environment.hxx>
  33
  34 SG_USING_STD(iostream);
  35
  36 void FGAIFlightPlan::evaluateRoutePart(double deplat,
  37                                        double deplon,
  38                                        double arrlat,
  39                                        double arrlon)
  40 {
  41   // First do a prescan of all the waypoints that are within a reasonable distance of the
  42   // ideal route.
  43   intVec nodes;
  44   int tmpNode, prevNode;
  45
  46
  47   SGWayPoint first (deplon,
  48                     deplat,
  49                     100);
  50   SGWayPoint sec (arrlon,
  51                   arrlat,
  52                   100);
  53   double course, distance;
  54   first.CourseAndDistance(sec, &course, &distance);
  55   distance *= SG_METER_TO_NM;
  56
  57   SGVec3d a = SGVec3d::fromGeoc(SGGeoc::fromDegM(deplon, deplat, 1));
  58   SGVec3d b = SGVec3d::fromGeoc(SGGeoc::fromDegM(arrlon, arrlat, 1));
  59   SGVec3d _cross = cross(b, a);
  60
  61   double angle = sgACos(dot(a, b));
  62   tmpNode = 0;
  63   for (double ang = 0.0; ang < angle; ang += 0.05)
  64     {
  65       sgdVec3 newPos;
  66       sgdMat4 matrix;
  67       //cerr << "Angle = " << ang << endl;
  68       sgdMakeRotMat4(matrix, ang, _cross.sg());
  69       for(int j = 0; j < 3; j++)
  70         {
  71           newPos[j] =0.0;
  72           for (int k = 0; k<3; k++)
  73             {
  74               newPos[j] += matrix[j][k]*a[k];
  75             }
  76         }
  77       //cerr << "1"<< endl;
  78       //SGGeoc geoc = SGGeoc::fromCart(SGVec3d(newPos[0], newPos[1], newPos[2]));
  79
  80       //double midlat = geoc.getLatitudeDeg();
  81       //double midlon = geoc.getLongitudeDeg();
  82
  83       Point3D temp = sgCartToPolar3d(Point3D(newPos[0], newPos[1],newPos[2]));
  84       double midlat = temp.lat() * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
  85       double midlon = temp.lon() * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
  86
  87
  88       prevNode = tmpNode;
  89       tmpNode = globals->get_airwaynet()->findNearestNode(midlat, midlon);
  90
  91       double nodelat = globals->get_airwaynet()->findNode(tmpNode)->getLatitude  ();
  92       double nodelon = globals->get_airwaynet()->findNode(tmpNode)->getLongitude ();
  93       SGWayPoint curr(midlat,
  94                       midlon,
  95                       100);
  96       SGWayPoint node(nodelat,
  97                       nodelon,
  98                       100);
  99       curr.CourseAndDistance(node, &course, &distance);
 100       if ((distance < 25000) && (tmpNode != prevNode))
 101         nodes.push_back(tmpNode);
 102     }
 103
 104     intVecIterator i = nodes.begin();
 105     intVecIterator j = nodes.end();
 106     while (i != nodes.end())
 107     {
 108                 j = nodes.end();
 109                 while (j != i)
 110                 {
 111                         j--;
 112                         FGAirRoute routePart = globals->get_airwaynet()->findShortestRoute(*i, *j);
 113                         if (!(routePart.empty()))
 114                         {
 115                                 airRoute.add(routePart);
 116                                 i = j;
 117                                 break;
 118                         }
 119                 }
 120                 i++;
 121         }
 122 }
 123
 124
 125 /*
 126 void FGAIFlightPlan::createCruise(bool firstFlight, FGAirport *dep,
 127                                   FGAirport *arr, double latitude,
 128                                   double longitude, double speed, double alt)
 129 {
 130   bool useInitialWayPoint = true;
 131   bool useCurrentWayPoint = false;
 132   double heading;
 133   double lat, lon, az;
 134    double lat2, lon2, az2;
 135    double azimuth;
 136   waypoint *wpt;
 137   waypoint *init_waypoint;
 138     intVec ids;
 139     char buffer[32];
 140     SGPath routefile = globals->get_fg_root();
 141     init_waypoint = new waypoint;
 142     init_waypoint->name      = "Initial waypoint";
 143     init_waypoint->latitude  = latitude;
 144     init_waypoint->longitude = longitude;;
 145     //wpt->altitude  = apt->getElevation(); // should maybe be tn->elev too
 146     init_waypoint->altitude  = alt;
 147     init_waypoint->speed     = 450; //speed;
 148     init_waypoint->crossat   = -10000;
 149     init_waypoint->gear_down = false;
 150     init_waypoint->flaps_down= false;
 151     init_waypoint->finished  = false;
 152     init_waypoint->on_ground = false;
 153     waypoints.push_back(init_waypoint);
 154     routefile.append("Data/AI/FlightPlans");
 155     snprintf(buffer, 32, "%s-%s.txt",
 156              dep->getId().c_str(),
 157              arr->getId().c_str());
 158     routefile.append(buffer);
 159     cerr << "trying to read " << routefile.c_str()<< endl;
 160     //exit(1);
 161     if (routefile.exists())
 162       {
 163          sg_gzifstream in( routefile.str() );
 164         do {
 165           in >> route;
 166         } while (!(in.eof()));
 167       }
 168     else {
 169     //int runwayId = apt->getDynamics()->getGroundNetwork()->findNearestNode(lat2, lon2);
 170     //int startId = globals->get_airwaynet()->findNearestNode(dep->getLatitude(), dep->getLongitude());
 171     //int endId   = globals->get_airwaynet()->findNearestNode(arr->getLatitude(), arr->getLongitude());
 172     //FGAirRoute route;
 173     evaluateRoutePart(dep->getLatitude(), dep->getLongitude(),
 174                       arr->getLatitude(), arr->getLongitude());
 175     //exit(1);
 176     }
 177     route.first();
 178     int node;
 179     if (route.empty()) {
 180       // if no route could be found, create a direct gps route...
 181       cerr << "still no route found from " << dep->getName() << " to << " << arr->getName() <<endl;
 182
 183       //exit(1);
 184     } else {
 185       while(route.next(&node))
 186         {
 187           FGNode *fn = globals->get_airwaynet()->findNode(node);
 188           //cerr << "Checking status of each waypoint: " << fn->getIdent();
 189
 190           SGWayPoint first(init_waypoint->longitude,
 191                            init_waypoint->latitude,
 192                            alt);
 193           SGWayPoint curr (fn->getLongitude(),
 194                            fn->getLatitude(),
 195                            alt);
 196           SGWayPoint arr  (arr->getLongitude(),
 197                            arr->getLatitude(),
 198                            alt);
 199
 200           double crse, crsDiff;
 201           double dist;
 202           first.CourseAndDistance(arr,   &course, &distance);
 203           first.CourseAndDistance(curr, &crse, &dist);
 204
 205           dist *= SG_METER_TO_NM;
 206
 207           // We're only interested in the absolute value of crsDiff
 208           // wich should fall in the 0-180 deg range.
 209           crsDiff = fabs(crse-course);
 210           if (crsDiff > 180)
 211             crsDiff = 360-crsDiff;
 212           // These are the three conditions that we consider including
 213           // in our flight plan:
 214           // 1) current waypoint is less then 100 miles away OR
 215           // 2) curren waypoint is ahead of us, at any distance
 216           //cerr << " Distance : " << dist << " : Course diff " << crsDiff
 217           //     << " crs to dest : " << course
 218           //     << " crs to wpt  : " << crse;
 219           if ((dist > 20.0) && (crsDiff > 90.0))
 220             {
 221               //useWpt = false;
 222               // Once we start including waypoints, we have to continue, even though
 223               // one of the following way point would suffice.
 224               // so once is the useWpt flag is set to true, we cannot reset it to false.
 225               //cerr << " discarding " << endl;
 226               //   << ": Course difference = " << crsDiff
 227               //  << "Course = " << course
 228               // << "crse   = " << crse << endl;
 229             }
 230           else {
 231             //i = ids.end()-1;
 232             //cerr << " accepting " << endl;
 233
 234             //ids.pop_back();
 235             wpt = new waypoint;
 236             wpt->name      = "Airway"; // fixme: should be the name of the waypoint
 237             wpt->latitude  = fn->getLatitude();
 238             wpt->longitude = fn->getLongitude();
 239             //wpt->altitude  = apt->getElevation(); // should maybe be tn->elev too
 240             wpt->altitude  = alt;
 241             wpt->speed     = 450; //speed;
 242             wpt->crossat   = -10000;
 243             wpt->gear_down = false;
 244             wpt->flaps_down= false;
 245             wpt->finished  = false;
 246             wpt->on_ground = false;
 247             waypoints.push_back(wpt);
 248           }
 249
 250           if (!(routefile.exists()))
 251             {
 252               route.first();
 253               fstream outf( routefile.c_str(), fstream::out );
 254               while (route.next(&node))
 255                 outf << node << endl;
 256             }
 257         }
 258     }
 259     arr->getDynamics()->getActiveRunway("com", 2, activeRunway);
 260     if (!(globals->get_runways()->search(arr->getId(),
 261                                          activeRunway,
 262                                          &rwy)))
 263   {
 264     cout << "Failed to find runway for " << arr->getId() << endl;
 265     // Hmm, how do we handle a potential error like this?
 266     exit(1);
 267   }
 268     //string test;
 269     //arr->getActiveRunway(string("com"), 1, test);
 270     //exit(1);
 271
 272     //cerr << "Altitude = " << alt << endl;
 273     //cerr << "Done" << endl;
 274     //if (arr->getId() == "EHAM")
 275     //  {
 276     //    cerr << "Creating cruise to EHAM " << latitude << " " << longitude << endl;
 277     //  }
 278     heading = rwy._heading;
 279     azimuth = heading + 180.0;
 280     while ( azimuth >= 360.0 ) { azimuth -= 360.0; }
 281
 282
 283     // Note: This places us at the location of the active
 284     // runway during initial cruise. This needs to be
 285     // fixed later.
 286     geo_direct_wgs_84 ( 0, rwy._lat, rwy._lon, azimuth,
 287                         110000,
 288                         &lat2, &lon2, &az2 );
 289     wpt = new waypoint;
 290     wpt->name      = "BOD"; //wpt_node->getStringValue("name", "END");
 291     wpt->latitude  = lat2;
 292     wpt->longitude = lon2;
 293     wpt->altitude  = alt;
 294     wpt->speed     = speed;
 295     wpt->crossat   = alt;
 296     wpt->gear_down = false;
 297     wpt->flaps_down= false;
 298     wpt->finished  = false;
 299     wpt->on_ground = false;
 300     waypoints.push_back(wpt);
 301 }
 302 */
 303
 304
 305 /*******************************************************************
 306  * CreateCruise
 307  * initialize the Aircraft at the parking location
 308  *
 309  * Note that this is the original version that does not
 310  * do any dynamic route computation.
 311  ******************************************************************/
 312 void FGAIFlightPlan::createCruise(bool firstFlight, FGAirport *dep,
 313                                   FGAirport *arr, double latitude,
 314                                   double longitude, double speed,
 315                                   double alt, const string& fltType)
 316 {
 317   double wind_speed;
 318   double wind_heading;
 319   double heading;
 320   double lat, lon, az;
 321   double lat2, lon2, az2;
 322   double azimuth;
 323   waypoint *wpt;
 324
 325   wpt = new waypoint;
 326   wpt->name      = "Cruise"; //wpt_node->getStringValue("name", "END");
 327   wpt->latitude  = latitude;
 328   wpt->longitude = longitude;
 329   wpt->altitude  = alt;
 330   wpt->speed     = speed;
 331   wpt->crossat   = -10000;
 332   wpt->gear_down = false;
 333   wpt->flaps_down= false;
 334   wpt->finished  = false;
 335   wpt->on_ground = false;
 336   wpt->routeIndex = 0;
 337   waypoints.push_back(wpt);
 338
 339
 340   string rwyClass = getRunwayClassFromTrafficType(fltType);
 341   arr->getDynamics()->getActiveRunway(rwyClass, 2, activeRunway);
 342   if (!(globals->get_runways()->search(arr->getId(),
 343                                        activeRunway,
 344                                        &rwy)))
 345     {
 346       SG_LOG(SG_INPUT, SG_ALERT, "Failed to find runway " <<
 347              activeRunway <<
 348              " at airport     " << arr->getId()<< " of class " << rwyClass << " (5)");
 349       exit(1);
 350     }
 351   heading = rwy._heading;
 352   azimuth = heading + 180.0;
 353   while ( azimuth >= 360.0 ) { azimuth -= 360.0; }
 354
 355
 356   geo_direct_wgs_84 ( 0, rwy._lat, rwy._lon, azimuth,
 357                       110000,
 358                       &lat2, &lon2, &az2 );
 359   wpt = new waypoint;
 360   wpt->name      = "BOD";
 361   wpt->latitude  = lat2;
 362   wpt->longitude = lon2;
 363   wpt->altitude  = alt;
 364   wpt->speed     = speed;
 365   wpt->crossat   = alt;
 366   wpt->gear_down = false;
 367   wpt->flaps_down= false;
 368   wpt->finished  = false;
 369   wpt->on_ground = false;
 370   wpt->routeIndex = 0;
 371   waypoints.push_back(wpt);
 372 }