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       double midlat = geoc.getLatitudeDeg();
  80       double midlon = geoc.getLongitudeDeg();
  81
  82       prevNode = tmpNode;
  83       tmpNode = globals->get_airwaynet()->findNearestNode(midlat, midlon);
  84
  85       double nodelat = globals->get_airwaynet()->findNode(tmpNode)->getLatitude  ();
  86       double nodelon = globals->get_airwaynet()->findNode(tmpNode)->getLongitude ();
  87       SGWayPoint curr(midlat,
  88                       midlon,
  89                       100);
  90       SGWayPoint node(nodelat,
  91                       nodelon,
  92                       100);
  93       curr.CourseAndDistance(node, &course, &distance);
  94       if ((distance < 25000) && (tmpNode != prevNode))
  95         nodes.push_back(tmpNode);
  96     }
  97
  98     intVecIterator i = nodes.begin();
  99     intVecIterator j = nodes.end();
 100     while (i != nodes.end())
 101     {
 102                 j = nodes.end();
 103                 while (j != i)
 104                 {
 105                         j--;
 106                         FGAirRoute routePart = globals->get_airwaynet()->findShortestRoute(*i, *j);
 107                         if (!(routePart.empty()))
 108                         {
 109                                 airRoute.add(routePart);
 110                                 i = j;
 111                                 break;
 112                         }
 113                 }
 114                 i++;
 115         }
 116 }
 117
 118
 119 /*
 120 void FGAIFlightPlan::createCruise(bool firstFlight, FGAirport *dep,
 121                                   FGAirport *arr, double latitude,
 122                                   double longitude, double speed, double alt)
 123 {
 124   bool useInitialWayPoint = true;
 125   bool useCurrentWayPoint = false;
 126   double heading;
 127   double lat, lon, az;
 128    double lat2, lon2, az2;
 129    double azimuth;
 130   waypoint *wpt;
 131   waypoint *init_waypoint;
 132     intVec ids;
 133     char buffer[32];
 134     SGPath routefile = globals->get_fg_root();
 135     init_waypoint = new waypoint;
 136     init_waypoint->name      = "Initial waypoint";
 137     init_waypoint->latitude  = latitude;
 138     init_waypoint->longitude = longitude;;
 139     //wpt->altitude  = apt->getElevation(); // should maybe be tn->elev too
 140     init_waypoint->altitude  = alt;
 141     init_waypoint->speed     = 450; //speed;
 142     init_waypoint->crossat   = -10000;
 143     init_waypoint->gear_down = false;
 144     init_waypoint->flaps_down= false;
 145     init_waypoint->finished  = false;
 146     init_waypoint->on_ground = false;
 147     waypoints.push_back(init_waypoint);
 148     routefile.append("Data/AI/FlightPlans");
 149     snprintf(buffer, 32, "%s-%s.txt",
 150              dep->getId().c_str(),
 151              arr->getId().c_str());
 152     routefile.append(buffer);
 153     cerr << "trying to read " << routefile.c_str()<< endl;
 154     //exit(1);
 155     if (routefile.exists())
 156       {
 157          sg_gzifstream in( routefile.str() );
 158         do {
 159           in >> route;
 160         } while (!(in.eof()));
 161       }
 162     else {
 163     //int runwayId = apt->getDynamics()->getGroundNetwork()->findNearestNode(lat2, lon2);
 164     //int startId = globals->get_airwaynet()->findNearestNode(dep->getLatitude(), dep->getLongitude());
 165     //int endId   = globals->get_airwaynet()->findNearestNode(arr->getLatitude(), arr->getLongitude());
 166     //FGAirRoute route;
 167     evaluateRoutePart(dep->getLatitude(), dep->getLongitude(),
 168                       arr->getLatitude(), arr->getLongitude());
 169     //exit(1);
 170     }
 171     route.first();
 172     int node;
 173     if (route.empty()) {
 174       // if no route could be found, create a direct gps route...
 175       cerr << "still no route found from " << dep->getName() << " to << " << arr->getName() <<endl;
 176
 177       //exit(1);
 178     } else {
 179       while(route.next(&node))
 180         {
 181           FGNode *fn = globals->get_airwaynet()->findNode(node);
 182           //cerr << "Checking status of each waypoint: " << fn->getIdent();
 183
 184           SGWayPoint first(init_waypoint->longitude,
 185                            init_waypoint->latitude,
 186                            alt);
 187           SGWayPoint curr (fn->getLongitude(),
 188                            fn->getLatitude(),
 189                            alt);
 190           SGWayPoint arr  (arr->getLongitude(),
 191                            arr->getLatitude(),
 192                            alt);
 193
 194           double crse, crsDiff;
 195           double dist;
 196           first.CourseAndDistance(arr,   &course, &distance);
 197           first.CourseAndDistance(curr, &crse, &dist);
 198
 199           dist *= SG_METER_TO_NM;
 200
 201           // We're only interested in the absolute value of crsDiff
 202           // wich should fall in the 0-180 deg range.
 203           crsDiff = fabs(crse-course);
 204           if (crsDiff > 180)
 205             crsDiff = 360-crsDiff;
 206           // These are the three conditions that we consider including
 207           // in our flight plan:
 208           // 1) current waypoint is less then 100 miles away OR
 209           // 2) curren waypoint is ahead of us, at any distance
 210           //cerr << " Distance : " << dist << " : Course diff " << crsDiff
 211           //     << " crs to dest : " << course
 212           //     << " crs to wpt  : " << crse;
 213           if ((dist > 20.0) && (crsDiff > 90.0))
 214             {
 215               //useWpt = false;
 216               // Once we start including waypoints, we have to continue, even though
 217               // one of the following way point would suffice.
 218               // so once is the useWpt flag is set to true, we cannot reset it to false.
 219               //cerr << " discarding " << endl;
 220               //   << ": Course difference = " << crsDiff
 221               //  << "Course = " << course
 222               // << "crse   = " << crse << endl;
 223             }
 224           else {
 225             //i = ids.end()-1;
 226             //cerr << " accepting " << endl;
 227
 228             //ids.pop_back();
 229             wpt = new waypoint;
 230             wpt->name      = "Airway"; // fixme: should be the name of the waypoint
 231             wpt->latitude  = fn->getLatitude();
 232             wpt->longitude = fn->getLongitude();
 233             //wpt->altitude  = apt->getElevation(); // should maybe be tn->elev too
 234             wpt->altitude  = alt;
 235             wpt->speed     = 450; //speed;
 236             wpt->crossat   = -10000;
 237             wpt->gear_down = false;
 238             wpt->flaps_down= false;
 239             wpt->finished  = false;
 240             wpt->on_ground = false;
 241             waypoints.push_back(wpt);
 242           }
 243
 244           if (!(routefile.exists()))
 245             {
 246               route.first();
 247               fstream outf( routefile.c_str(), fstream::out );
 248               while (route.next(&node))
 249                 outf << node << endl;
 250             }
 251         }
 252     }
 253     arr->getDynamics()->getActiveRunway("com", 2, activeRunway);
 254     if (!(globals->get_runways()->search(arr->getId(),
 255                                          activeRunway,
 256                                          &rwy)))
 257   {
 258     cout << "Failed to find runway for " << arr->getId() << endl;
 259     // Hmm, how do we handle a potential error like this?
 260     exit(1);
 261   }
 262     //string test;
 263     //arr->getActiveRunway(string("com"), 1, test);
 264     //exit(1);
 265
 266     //cerr << "Altitude = " << alt << endl;
 267     //cerr << "Done" << endl;
 268     //if (arr->getId() == "EHAM")
 269     //  {
 270     //    cerr << "Creating cruise to EHAM " << latitude << " " << longitude << endl;
 271     //  }
 272     heading = rwy._heading;
 273     azimuth = heading + 180.0;
 274     while ( azimuth >= 360.0 ) { azimuth -= 360.0; }
 275
 276
 277     // Note: This places us at the location of the active
 278     // runway during initial cruise. This needs to be
 279     // fixed later.
 280     geo_direct_wgs_84 ( 0, rwy._lat, rwy._lon, azimuth,
 281                         110000,
 282                         &lat2, &lon2, &az2 );
 283     wpt = new waypoint;
 284     wpt->name      = "BOD"; //wpt_node->getStringValue("name", "END");
 285     wpt->latitude  = lat2;
 286     wpt->longitude = lon2;
 287     wpt->altitude  = alt;
 288     wpt->speed     = speed;
 289     wpt->crossat   = alt;
 290     wpt->gear_down = false;
 291     wpt->flaps_down= false;
 292     wpt->finished  = false;
 293     wpt->on_ground = false;
 294     waypoints.push_back(wpt);
 295 }
 296 */
 297
 298
 299 /*******************************************************************
 300  * CreateCruise
 301  * initialize the Aircraft at the parking location
 302  *
 303  * Note that this is the original version that does not
 304  * do any dynamic route computation.
 305  ******************************************************************/
 306 void FGAIFlightPlan::createCruise(bool firstFlight, FGAirport *dep,
 307                                   FGAirport *arr, double latitude,
 308                                   double longitude, double speed,
 309                                   double alt, const string& fltType)
 310 {
 311   double wind_speed;
 312   double wind_heading;
 313   double heading;
 314   double lat, lon, az;
 315   double lat2, lon2, az2;
 316   double azimuth;
 317   waypoint *wpt;
 318
 319   wpt = new waypoint;
 320   wpt->name      = "Cruise"; //wpt_node->getStringValue("name", "END");
 321   wpt->latitude  = latitude;
 322   wpt->longitude = longitude;
 323   wpt->altitude  = alt;
 324   wpt->speed     = speed;
 325   wpt->crossat   = -10000;
 326   wpt->gear_down = false;
 327   wpt->flaps_down= false;
 328   wpt->finished  = false;
 329   wpt->on_ground = false;
 330   wpt->routeIndex = 0;
 331   waypoints.push_back(wpt);
 332
 333
 334   string rwyClass = getRunwayClassFromTrafficType(fltType);
 335   arr->getDynamics()->getActiveRunway(rwyClass, 2, activeRunway);
 336   if (!(globals->get_runways()->search(arr->getId(),
 337                                        activeRunway,
 338                                        &rwy)))
 339     {
 340       SG_LOG(SG_INPUT, SG_ALERT, "Failed to find runway " <<
 341              activeRunway <<
 342              " at airport     " << arr->getId()<< " of class " << rwyClass << " (5)");
 343       exit(1);
 344     }
 345   heading = rwy._heading;
 346   azimuth = heading + 180.0;
 347   while ( azimuth >= 360.0 ) { azimuth -= 360.0; }
 348
 349
 350   geo_direct_wgs_84 ( 0, rwy._lat, rwy._lon, azimuth,
 351                       110000,
 352                       &lat2, &lon2, &az2 );
 353   wpt = new waypoint;
 354   wpt->name      = "BOD";
 355   wpt->latitude  = lat2;
 356   wpt->longitude = lon2;
 357   wpt->altitude  = alt;
 358   wpt->speed     = speed;
 359   wpt->crossat   = alt;
 360   wpt->gear_down = false;
 361   wpt->flaps_down= false;
 362   wpt->finished  = false;
 363   wpt->on_ground = false;
 364   wpt->routeIndex = 0;
 365   waypoints.push_back(wpt);
 366 }