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