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