src/ATCDCL/commlist.cxx

   1 // commlist.cxx -- comm frequency lookup class
   2 //
   3 // Written by David Luff and Alexander Kappes, started Jan 2003.
   4 // Based on navlist.cxx by Curtis Olson, started April 2000.
   5 //
   6 // Copyright (C) 2000  Curtis L. Olson - http://www.flightgear.org/~curt
   7 //
   8 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   9 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
  10 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  11 // License, or (at your option) any later version.
  12 //
  13 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  14 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16 // General Public License for more details.
  17 //
  18 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 // along with this program; if not, write to the Free Software
  20 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  21
  22
  23 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  24 #  include <config.h>
  25 #endif
  26
  27 #include "commlist.hxx"
  28
  29 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  30 #include <simgear/misc/sg_path.hxx>
  31 #include <simgear/misc/sgstream.hxx>
  32 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  33 #include <simgear/math/sg_random.h>
  34 #include <simgear/bucket/newbucket.hxx>
  35 #include <Airports/simple.hxx>
  36
  37 #include "ATCutils.hxx"
  38
  39
  40 FGCommList *current_commlist;
  41
  42
  43 // Constructor
  44 FGCommList::FGCommList( void ) {
  45       sg_srandom_time();
  46 }
  47
  48
  49 // Destructor
  50 FGCommList::~FGCommList( void ) {
  51 }
  52
  53
  54 // load the navaids and build the map
  55 bool FGCommList::init( const SGPath& path ) {
  56
  57     SGPath temp = path;
  58     commlist_freq.erase(commlist_freq.begin(), commlist_freq.end());
  59     commlist_bck.erase(commlist_bck.begin(), commlist_bck.end());
  60     temp.append( "ATC/default.atis" );
  61     LoadComms(temp);
  62     temp = path;
  63     temp.append( "ATC/default.tower" );
  64     LoadComms(temp);
  65     temp = path;
  66     temp.append( "ATC/default.ground" );
  67     LoadComms(temp);
  68     temp = path;
  69     temp.append( "ATC/default.approach" );
  70     LoadComms(temp);
  71     return true;
  72 }
  73
  74
  75 bool FGCommList::LoadComms(const SGPath& path) {
  76
  77     sg_gzifstream fin( path.str() );
  78     if ( !fin.is_open() ) {
  79         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT, "Cannot open file: " << path.str() );
  80         exit(-1);
  81     }
  82
  83     // read in each line of the file
  84     fin >> skipcomment;
  85
  86     while ( !fin.eof() ) {
  87         ATCData a;
  88         fin >> a;
  89         if(a.type == INVALID) {
  90             SG_LOG(SG_GENERAL, SG_DEBUG, "WARNING - INVALID type found in " << path.str() << '\n');
  91         } else {
  92             // Push all stations onto frequency map
  93             commlist_freq[a.freq].push_back(a);
  94
  95             // Push non-atis stations onto bucket map as well
  96             // In fact, push all stations onto bucket map for now so FGATCMgr::GetFrequency() works.
  97             //if(a.type != ATIS and/or AWOS?) {
  98                 // get bucket number
  99                 SGBucket bucket(a.geod);
 100                 int bucknum = bucket.gen_index();
 101                 commlist_bck[bucknum].push_back(a);
 102             //}
 103         }
 104
 105         fin >> skipcomment;
 106     }
 107
 108     fin.close();
 109     return true;
 110 }
 111
 112
 113 // query the database for the specified frequency, lon and lat are in
 114 // degrees, elev is in meters
 115 // If no atc_type is specified, it returns true if any non-invalid type is found
 116 // If atc_type is specifed, returns true only if the specified type is found
 117 bool FGCommList::FindByFreq(const SGGeod& aPos, double freq,
 118                                                 ATCData* ad, atc_type tp )
 119 {
 120     comm_list_type stations;
 121     stations = commlist_freq[kHz10(freq)];
 122     comm_list_iterator current = stations.begin();
 123     comm_list_iterator last = stations.end();
 124
 125     // double az1, az2, s;
 126     SGVec3d aircraft = SGVec3d::fromGeod(aPos);
 127     const double orig_max_d = 1e100;
 128     double max_d = orig_max_d;
 129     double d;
 130     // TODO - at the moment this loop returns the first match found in range
 131     // We want to return the closest match in the event of a frequency conflict
 132     for ( ; current != last ; ++current ) {
 133         d = distSqr(aircraft, current->cart);
 134
 135         //cout << "  dist = " << sqrt(d)
 136         //     << "  range = " << current->range * SG_NM_TO_METER << endl;
 137
 138         // TODO - match up to twice the published range so we can model
 139         // reduced signal strength
 140         // NOTE The below is squared since we match to distance3Dsquared (above) to avoid a sqrt.
 141         if ( d < (current->range * SG_NM_TO_METER
 142              * current->range * SG_NM_TO_METER ) ) {
 143             //cout << "matched = " << current->ident << endl;
 144             if((tp == INVALID) || (tp == (*current).type)) {
 145                 if(d < max_d) {
 146                     max_d = d;
 147                     *ad = *current;
 148                 }
 149             }
 150         }
 151     }
 152
 153     if(max_d < orig_max_d) {
 154         return true;
 155     } else {
 156         return false;
 157     }
 158 }
 159
 160 int FGCommList::FindByPos(const SGGeod& aPos, double range, comm_list_type* stations, atc_type tp)
 161 {
 162      // number of relevant stations found within range
 163      int found = 0;
 164      stations->erase(stations->begin(), stations->end());
 165
 166      // get bucket number for plane position
 167      SGBucket buck(aPos);
 168
 169      // get neigboring buckets
 170      int bx = (int)( range*SG_NM_TO_METER / buck.get_width_m() / 2) + 1;
 171      int by = (int)( range*SG_NM_TO_METER / buck.get_height_m() / 2 ) + 1;
 172
 173      // loop over bucket range
 174      for ( int i=-bx; i<=bx; i++) {
 175          for ( int j=-by; j<=by; j++) {
 176              buck = sgBucketOffset(aPos.getLongitudeDeg(), aPos.getLatitudeDeg(), i, j);
 177              long int bucket = buck.gen_index();
 178              comm_map_const_iterator Fstations = commlist_bck.find(bucket);
 179              if (Fstations == commlist_bck.end()) continue;
 180              comm_list_const_iterator current = Fstations->second.begin();
 181              comm_list_const_iterator last = Fstations->second.end();
 182
 183
 184              // double az1, az2, s;
 185              SGVec3d aircraft = SGVec3d::fromGeod(aPos);
 186              double d;
 187              for(; current != last; ++current) {
 188                  if((current->type == tp) || (tp == INVALID)) {
 189                      d = distSqr(aircraft, current->cart);
 190                      // NOTE The below is squared since we match to distance3Dsquared (above) to avoid a sqrt.
 191                      if ( d < (current->range * SG_NM_TO_METER
 192                           * current->range * SG_NM_TO_METER ) ) {
 193                          stations->push_back(*current);
 194                          ++found;
 195                      }
 196                  }
 197              }
 198          }
 199      }
 200      return found;
 201 }
 202
 203
 204 // Returns the distance in meters to the closest station of a given type,
 205 // with the details written into ATCData& ad.  If no type is specifed simply
 206 // returns the distance to the closest station of any type.
 207 // Returns -9999 if no stations found within max_range in nautical miles (default 100 miles).
 208 // Note that the search algorithm starts at 10 miles and multiplies by 10 thereafter, so if
 209 // say 300 miles is specifed 10, then 100, then 1000 will be searched, breaking at first result
 210 // and giving up after 1000.
 211 double FGCommList::FindClosest(const SGGeod& aPos, ATCData& ad, atc_type tp, double max_range) {
 212     int num_stations = 0;
 213     int range = 10;
 214     comm_list_type stations;
 215     comm_list_iterator itr;
 216     double distance = -9999.0;
 217
 218     while(num_stations == 0) {
 219         num_stations = FindByPos(aPos, range, &stations, tp);
 220         if(num_stations) {
 221             double closest = max_range * SG_NM_TO_METER;
 222             double tmp;
 223             for(itr = stations.begin(); itr != stations.end(); ++itr) {
 224                 ATCData ad2 = *itr;
 225                 const FGAirport *a = fgFindAirportID(ad2.ident);
 226                 if (a) {
 227                     tmp = dclGetHorizontalSeparation(ad2.geod, aPos);
 228                     if(tmp <= closest) {
 229                         closest = tmp;
 230                         distance = tmp;
 231                         ad = *itr;
 232                     }
 233                 }
 234             }
 235             //cout << "Closest station is " << ad.ident << " at a range of " << distance << " meters\n";
 236             return(distance);
 237         }
 238         if(range > max_range) {
 239             break;
 240         }
 241         range *= 10;
 242     }
 243     return(-9999.0);
 244 }
 245
 246
 247 // Find by Airport code.
 248 // This is basically a wrapper for a call to the airport database to get the airport
 249 // position followed by a call to FindByPos(...)
 250 bool FGCommList::FindByCode( const string& ICAO, ATCData& ad, atc_type tp ) {
 251     const FGAirport *a = fgFindAirportID( ICAO);
 252     if ( a) {
 253         comm_list_type stations;
 254         int found = FindByPos(a->geod(), 10.0, &stations, tp);
 255         if(found) {
 256             comm_list_iterator itr = stations.begin();
 257             while(itr != stations.end()) {
 258                 if(((*itr).ident == ICAO) && ((*itr).type == tp)) {
 259                     ad = *itr;
 260                     //cout << "FindByCode returns " << ICAO
 261                     //     << "  type: " << tp
 262                     //   << "  freq: " << itr->freq
 263                     //   << endl;
 264                     return true;
 265                 }
 266                 ++itr;
 267             }
 268         }
 269     }
 270     return false;
 271 }
 272
 273 // TODO - this function should move somewhere else eventually!
 274 // Return an appropriate sequence number for an ATIS transmission.
 275 // Return sequence number + 2600 if sequence is unchanged since
 276 // last time.
 277 int FGCommList::GetAtisSequence( const string& apt_id,
 278         const double tstamp, const int interval, const int special)
 279 {
 280     atis_transmission_type tran;
 281
 282     if(atislog.find(apt_id) == atislog.end()) { // New station
 283       tran.tstamp = tstamp - interval;
 284 // Random number between 0 and 25 inclusive, i.e. 26 equiprobable outcomes:
 285       tran.sequence = int(sg_random() * LTRS);
 286       atislog[apt_id] = tran;
 287       //cout << "New ATIS station: " << apt_id << " seq-1: "
 288       //      << tran.sequence << endl;
 289     }
 290
 291 // calculate the appropriate identifier and update the log
 292     tran = atislog[apt_id];
 293
 294     int delta = int((tstamp - tran.tstamp) / interval);
 295     tran.tstamp += delta * interval;
 296     if (special && !delta) delta++;     // a "special" ATIS update is required
 297     tran.sequence = (tran.sequence + delta) % LTRS;
 298     atislog[apt_id] = tran;
 299     //if (delta) cout << "New ATIS sequence: " << tran.sequence
 300     //      << "  Delta: " << delta << endl;
 301     return(tran.sequence + (delta ? 0 : LTRS*1000));
 302 }