src/Autopilot/newauto.cxx

   1 // newauto.cxx -- autopilot defines and prototypes (very alpha)
   2 //
   3 // Started April 1998  Copyright (C) 1998
   4 //
   5 // Contributions by Jeff Goeke-Smith <jgoeke@voyager.net>
   6 //                  Norman Vine <nhv@cape.com>
   7 //                  Curtis Olson <curt@flightgear.org>
   8 //
   9 // This program is free software; you can redistribute it and/or
  10 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
  11 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  12 // License, or (at your option) any later version.
  13 //
  14 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  15 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17 // General Public License for more details.
  18 //
  19 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  20 // along with this program; if not, write to the Free Software
  21 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  22 //
  23 // $Id$
  24
  25
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #  include <config.h>
  28 #endif
  29
  30 #include <stdio.h>              // sprintf()
  31
  32 #include <simgear/constants.h>
  33 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  34 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  35
  36 #include <Cockpit/radiostack.hxx>
  37 #include <Controls/controls.hxx>
  38 #include <FDM/flight.hxx>
  39 #include <Main/bfi.hxx>
  40 #include <Main/globals.hxx>
  41 #include <Scenery/scenery.hxx>
  42
  43 #include "newauto.hxx"
  44
  45
  46 FGAutopilot *current_autopilot;
  47
  48
  49 // Climb speed constants
  50 const double min_climb = 70.0;  // kts
  51 const double best_climb = 75.0; // kts
  52 const double ideal_climb_rate = 500.0 * FEET_TO_METER; // fpm -> mpm
  53
  54 /// These statics will eventually go into the class
  55 /// they are just here while I am experimenting -- NHV :-)
  56 // AutoPilot Gain Adjuster members
  57 static double MaxRollAdjust;        // MaxRollAdjust       = 2 * APData->MaxRoll;
  58 static double RollOutAdjust;        // RollOutAdjust       = 2 * APData->RollOut;
  59 static double MaxAileronAdjust;     // MaxAileronAdjust    = 2 * APData->MaxAileron;
  60 static double RollOutSmoothAdjust;  // RollOutSmoothAdjust = 2 * APData->RollOutSmooth;
  61
  62 static char NewTgtAirportId[16];
  63 // static char NewTgtAirportLabel[] = "Enter New TgtAirport ID";
  64
  65 extern char *coord_format_lat(float);
  66 extern char *coord_format_lon(float);
  67
  68
  69 void FGAutopilot::MakeTargetLatLonStr( double lat, double lon ) {
  70     sprintf( TargetLatitudeStr , "%s", coord_format_lat(get_TargetLatitude()));
  71     sprintf( TargetLongitudeStr, "%s", coord_format_lon(get_TargetLongitude()));
  72     sprintf( TargetLatLonStr, "%s  %s", TargetLatitudeStr, TargetLongitudeStr );
  73 }
  74
  75
  76 void FGAutopilot::MakeTargetAltitudeStr( double altitude ) {
  77     if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_TERRAIN ) {
  78         sprintf( TargetAltitudeStr, "APAltitude  %6.0f+", altitude );
  79     } else {
  80         sprintf( TargetAltitudeStr, "APAltitude  %6.0f", altitude );
  81     }
  82 }
  83
  84
  85 void FGAutopilot::MakeTargetHeadingStr( double bearing ) {
  86     if( bearing < 0. ) {
  87         bearing += 360.;
  88     } else if (bearing > 360. ) {
  89         bearing -= 360.;
  90     }
  91     sprintf( TargetHeadingStr, "APHeading  %6.1f", bearing );
  92 }
  93
  94
  95 static inline double get_speed( void ) {
  96     return( cur_fdm_state->get_V_equiv_kts() );
  97 }
  98
  99 static inline double get_ground_speed() {
 100     // starts in ft/s so we convert to kts
 101     double ft_s = cur_fdm_state->get_V_ground_speed()
 102         * globals->get_options()->get_speed_up();;
 103     double kts = ft_s * FEET_TO_METER * 3600 * METER_TO_NM;
 104
 105     return kts;
 106 }
 107
 108
 109 void FGAutopilot::MakeTargetWPStr( double distance ) {
 110     double accum = 0.0;
 111
 112     int size = globals->get_route()->size();
 113
 114     // start by wiping the strings
 115     TargetWP1Str[0] = 0;
 116     TargetWP2Str[0] = 0;
 117     TargetWP3Str[0] = 0;
 118
 119     // current route
 120     if ( size > 0 ) {
 121         SGWayPoint wp1 = globals->get_route()->get_waypoint( 0 );
 122         accum += distance;
 123         double eta = accum * METER_TO_NM / get_ground_speed();
 124         if ( eta >= 100.0 ) { eta = 99.999; }
 125         int major, minor;
 126         if ( eta < (1.0/6.0) ) {
 127             // within 10 minutes, bump up to min/secs
 128             eta *= 60.0;
 129         }
 130         major = (int)eta;
 131         minor = (int)((eta - (int)eta) * 60.0);
 132         sprintf( TargetWP1Str, "%s %.2f NM  ETA %d:%02d",
 133                  wp1.get_id().c_str(),
 134                  accum*METER_TO_NM, major, minor );
 135         // cout << "distance = " << distance*METER_TO_NM
 136         //      << "  gndsp = " << get_ground_speed()
 137         //      << "  time = " << eta
 138         //      << "  major = " << major
 139         //      << "  minor = " << minor
 140         //      << endl;
 141     }
 142
 143     // next route
 144     if ( size > 1 ) {
 145         SGWayPoint wp2 = globals->get_route()->get_waypoint( 1 );
 146         accum += wp2.get_distance();
 147
 148         double eta = accum * METER_TO_NM / get_ground_speed();
 149         if ( eta >= 100.0 ) { eta = 99.999; }
 150         int major, minor;
 151         if ( eta < (1.0/6.0) ) {
 152             // within 10 minutes, bump up to min/secs
 153             eta *= 60.0;
 154         }
 155         major = (int)eta;
 156         minor = (int)((eta - (int)eta) * 60.0);
 157         sprintf( TargetWP2Str, "%s %.2f NM  ETA %d:%02d",
 158                  wp2.get_id().c_str(),
 159                  accum*METER_TO_NM, major, minor );
 160     }
 161
 162     // next route
 163     if ( size > 2 ) {
 164         for ( int i = 2; i < size; ++i ) {
 165             accum += globals->get_route()->get_waypoint( i ).get_distance();
 166         }
 167
 168         SGWayPoint wpn = globals->get_route()->get_waypoint( size - 1 );
 169
 170         double eta = accum * METER_TO_NM / get_ground_speed();
 171         if ( eta >= 100.0 ) { eta = 99.999; }
 172         int major, minor;
 173         if ( eta < (1.0/6.0) ) {
 174             // within 10 minutes, bump up to min/secs
 175             eta *= 60.0;
 176         }
 177         major = (int)eta;
 178         minor = (int)((eta - (int)eta) * 60.0);
 179         sprintf( TargetWP3Str, "%s %.2f NM  ETA %d:%02d",
 180                  wpn.get_id().c_str(),
 181                  accum*METER_TO_NM, major, minor );
 182     }
 183 }
 184
 185
 186 void FGAutopilot::update_old_control_values() {
 187     old_aileron = FGBFI::getAileron();
 188     old_elevator = FGBFI::getElevator();
 189     old_elevator_trim = FGBFI::getElevatorTrim();
 190     old_rudder = FGBFI::getRudder();
 191 }
 192
 193
 194 // Initialize autopilot subsystem
 195 void FGAutopilot::init() {
 196     FG_LOG( FG_AUTOPILOT, FG_INFO, "Init AutoPilot Subsystem" );
 197
 198     heading_hold = false ;      // turn the heading hold off
 199     altitude_hold = false ;     // turn the altitude hold off
 200     auto_throttle = false ;     // turn the auto throttle off
 201
 202     // Initialize target location to startup location
 203     old_lat = FGBFI::getLatitude();
 204     old_lon = FGBFI::getLongitude();
 205     // set_WayPoint( old_lon, old_lat, 0.0, "default" );
 206
 207     MakeTargetLatLonStr( get_TargetLatitude(), get_TargetLongitude() );
 208
 209     TargetHeading = 0.0;        // default direction, due north
 210     TargetAltitude = 3000;      // default altitude in meters
 211     alt_error_accum = 0.0;
 212     climb_error_accum = 0.0;
 213
 214     MakeTargetAltitudeStr( 3000.0);
 215     MakeTargetHeadingStr( 0.0 );
 216
 217     // These eventually need to be read from current_aircaft somehow.
 218
 219     // the maximum roll, in Deg
 220     MaxRoll = 20;
 221
 222     // the deg from heading to start rolling out at, in Deg
 223     RollOut = 20;
 224
 225     // how far can I move the aleron from center.
 226     MaxAileron = .2;
 227
 228     // Smoothing distance for alerion control
 229     RollOutSmooth = 10;
 230
 231     // Hardwired for now should be in options
 232     // 25% max control variablilty  0.5 / 2.0
 233     disengage_threshold = 1.0;
 234
 235 #if !defined( USING_SLIDER_CLASS )
 236     MaxRollAdjust = 2 * MaxRoll;
 237     RollOutAdjust = 2 * RollOut;
 238     MaxAileronAdjust = 2 * MaxAileron;
 239     RollOutSmoothAdjust = 2 * RollOutSmooth;
 240 #endif  // !defined( USING_SLIDER_CLASS )
 241
 242     update_old_control_values();
 243
 244     // Initialize GUI components of autopilot
 245     // NewTgtAirportInit();
 246     // fgAPAdjustInit() ;
 247     // NewHeadingInit();
 248     // NewAltitudeInit();
 249 };
 250
 251
 252 // Reset the autopilot system
 253 void FGAutopilot::reset() {
 254
 255     heading_hold = false ;      // turn the heading hold off
 256     altitude_hold = false ;     // turn the altitude hold off
 257     auto_throttle = false ;     // turn the auto throttle off
 258
 259     TargetHeading = 0.0;        // default direction, due north
 260     MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
 261
 262     TargetAltitude = 3000;   // default altitude in meters
 263     MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude );
 264
 265     alt_error_accum = 0.0;
 266     climb_error_accum = 0.0;
 267
 268     update_old_control_values();
 269
 270     sprintf( NewTgtAirportId, "%s", globals->get_options()->get_airport_id().c_str() );
 271
 272     // TargetLatitude = FGBFI::getLatitude();
 273     // TargetLongitude = FGBFI::getLongitude();
 274     // set_WayPoint( FGBFI::getLongitude(), FGBFI::getLatitude(), 0.0, "reset" );
 275
 276     MakeTargetLatLonStr( get_TargetLatitude(), get_TargetLongitude() );
 277 }
 278
 279
 280 static double NormalizeDegrees( double Input ) {
 281     // normalize the input to the range (-180,180]
 282     // Input should not be greater than -360 to 360.
 283     // Current rules send the output to an undefined state.
 284     if ( Input > 180 )
 285         while(Input > 180 )
 286             Input -= 360;
 287     else if ( Input <= -180 )
 288         while ( Input <= -180 )
 289             Input += 360;
 290     return ( Input );
 291 };
 292
 293 static double LinearExtrapolate( double x, double x1, double y1, double x2, double y2 ) {
 294     // This procedure extrapolates the y value for the x posistion on a line defined by x1,y1; x2,y2
 295     //assert(x1 != x2); // Divide by zero error.  Cold abort for now
 296
 297         // Could be
 298         // static double y = 0.0;
 299         // double dx = x2 -x1;
 300         // if( (dx < -FG_EPSILON ) || ( dx > FG_EPSILON ) )
 301         // {
 302
 303     double m, b, y;          // the constants to find in y=mx+b
 304     // double m, b;
 305
 306     m = ( y2 - y1 ) / ( x2 - x1 );   // calculate the m
 307
 308     b = y1 - m * x1;       // calculate the b
 309
 310     y = m * x + b;       // the final calculation
 311
 312     // }
 313
 314     return ( y );
 315
 316 };
 317
 318
 319 int FGAutopilot::run() {
 320     // Remove the following lines when the calling funcitons start
 321     // passing in the data pointer
 322
 323     // get control settings
 324     // double aileron = FGBFI::getAileron();
 325     // double elevator = FGBFI::getElevator();
 326     // double elevator_trim = FGBFI::getElevatorTrim();
 327     // double rudder = FGBFI::getRudder();
 328
 329     double lat = FGBFI::getLatitude();
 330     double lon = FGBFI::getLongitude();
 331     double alt = FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER;
 332
 333 #ifdef FG_FORCE_AUTO_DISENGAGE
 334     // see if somebody else has changed them
 335     if( fabs(aileron - old_aileron) > disengage_threshold ||
 336         fabs(elevator - old_elevator) > disengage_threshold ||
 337         fabs(elevator_trim - old_elevator_trim) >
 338         disengage_threshold ||
 339         fabs(rudder - old_rudder) > disengage_threshold )
 340     {
 341         // if controls changed externally turn autopilot off
 342         waypoint_hold = false ;   // turn the target hold off
 343         heading_hold = false ;    // turn the heading hold off
 344         altitude_hold = false ;   // turn the altitude hold off
 345         terrain_follow = false;   // turn the terrain_follow hold off
 346         // auto_throttle = false; // turn the auto_throttle off
 347
 348         // stash this runs control settings
 349         old_aileron = aileron;
 350         old_elevator = elevator;
 351         old_elevator_trim = elevator_trim;
 352         old_rudder = rudder;
 353
 354         return 0;
 355     }
 356 #endif
 357
 358     // heading hold
 359     if ( heading_hold == true ) {
 360
 361         if ( heading_mode == FG_HEADING_LOCK ) {
 362             // leave target heading alone
 363         } else if ( heading_mode == FG_HEADING_NAV1 ) {
 364             double tgt_radial;
 365             double cur_radial;
 366             if ( current_radiostack->get_nav1_loc() ) {
 367                 // localizers radials are "true"
 368                 tgt_radial = current_radiostack->get_nav1_radial();
 369             } else {
 370                 tgt_radial = current_radiostack->get_nav1_radial()
 371                     + FGBFI::getMagVar();
 372             }
 373             cur_radial = current_radiostack->get_nav1_heading();
 374             // cout << "target rad (true) = " << tgt_radial
 375             //      << "  current rad (true) = " << cur_radial
 376             //      << endl;
 377
 378             double diff = (tgt_radial - cur_radial);
 379             while ( diff < -180.0 ) { diff += 360.0; }
 380             while ( diff > 180.0 ) { diff -= 360.0; }
 381
 382             diff *= (current_radiostack->get_nav1_loc_dist() * METER_TO_NM);
 383             if ( diff < -30.0 ) { diff = -30.0; }
 384             if ( diff >  30.0 ) { diff =  30.0; }
 385
 386             TargetHeading = cur_radial - diff;
 387             while ( TargetHeading <   0.0 ) { TargetHeading += 360.0; }
 388             while ( TargetHeading > 360.0 ) { TargetHeading -= 360.0; }
 389             // cout << "target course (true) = " << TargetHeading << endl;
 390         } else if ( heading_mode == FG_HEADING_WAYPOINT ) {
 391             // update target heading to waypoint
 392
 393             double wp_course, wp_distance;
 394
 395 #ifdef DO_fgAP_CORRECTED_COURSE
 396             // compute course made good
 397             // this needs lots of special casing before use
 398             double course, reverse, distance, corrected_course;
 399             // need to test for iter
 400             geo_inverse_wgs_84( 0, //fgAPget_altitude(),
 401                                 old_lat,
 402                                 old_lon,
 403                                 lat,
 404                                 lon,
 405                                 &course,
 406                                 &reverse,
 407                                 &distance );
 408 #endif // DO_fgAP_CORRECTED_COURSE
 409
 410             // compute course to way_point
 411             // need to test for iter
 412             SGWayPoint wp = globals->get_route()->get_first();
 413             wp.CourseAndDistance( lon, lat, alt,
 414                                   &wp_course, &wp_distance );
 415
 416 #ifdef DO_fgAP_CORRECTED_COURSE
 417             corrected_course = course - wp_course;
 418             if( fabs(corrected_course) > 0.1 )
 419                 printf("fgAP: course %f  wp_course %f  %f  %f\n",
 420                        course, wp_course, fabs(corrected_course),
 421                        distance );
 422 #endif // DO_fgAP_CORRECTED_COURSE
 423
 424             if ( wp_distance > 100 ) {
 425                 // corrected_course = course - wp_course;
 426                 TargetHeading = NormalizeDegrees(wp_course);
 427             } else {
 428                 cout << "Reached waypoint within " << wp_distance << "meters"
 429                      << endl;
 430
 431                 // pop off this waypoint from the list
 432                 if ( globals->get_route()->size() ) {
 433                     globals->get_route()->delete_first();
 434                 }
 435
 436                 // see if there are more waypoints on the list
 437                 if ( globals->get_route()->size() ) {
 438                     // more waypoints
 439                     set_HeadingMode( FG_HEADING_WAYPOINT );
 440                 } else {
 441                     // end of the line
 442                     heading_mode = FG_HEADING_LOCK;
 443                     // use current heading
 444                     TargetHeading = FGBFI::getHeading();
 445                 }
 446             }
 447             MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
 448             // Force this just in case
 449             TargetDistance = wp_distance;
 450             MakeTargetWPStr( wp_distance );
 451         }
 452
 453         double RelHeading;
 454         double TargetRoll;
 455         double RelRoll;
 456         double AileronSet;
 457
 458         RelHeading = NormalizeDegrees( TargetHeading - FGBFI::getHeading() );
 459         // figure out how far off we are from desired heading
 460
 461         // Now it is time to deterime how far we should be rolled.
 462         FG_LOG( FG_AUTOPILOT, FG_DEBUG, "RelHeading: " << RelHeading );
 463
 464
 465         // Check if we are further from heading than the roll out point
 466         if ( fabs( RelHeading ) > RollOut ) {
 467             // set Target Roll to Max in desired direction
 468             if ( RelHeading < 0 ) {
 469                 TargetRoll = 0 - MaxRoll;
 470             } else {
 471                 TargetRoll = MaxRoll;
 472             }
 473         } else {
 474             // We have to calculate the Target roll
 475
 476             // This calculation engine thinks that the Target roll
 477             // should be a line from (RollOut,MaxRoll) to (-RollOut,
 478             // -MaxRoll) I hope this works well.  If I get ambitious
 479             // some day this might become a fancier curve or
 480             // something.
 481
 482             TargetRoll = LinearExtrapolate( RelHeading, -RollOut,
 483                                             -MaxRoll, RollOut,
 484                                             MaxRoll );
 485         }
 486
 487         // Target Roll has now been Found.
 488
 489         // Compare Target roll to Current Roll, Generate Rel Roll
 490
 491         FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_BULK, "TargetRoll: " << TargetRoll );
 492
 493         RelRoll = NormalizeDegrees( TargetRoll - FGBFI::getRoll() );
 494
 495         // Check if we are further from heading than the roll out smooth point
 496         if ( fabs( RelRoll ) > RollOutSmooth ) {
 497             // set Target Roll to Max in desired direction
 498             if ( RelRoll < 0 ) {
 499                 AileronSet = 0 - MaxAileron;
 500             } else {
 501                 AileronSet = MaxAileron;
 502             }
 503         } else {
 504             AileronSet = LinearExtrapolate( RelRoll, -RollOutSmooth,
 505                                             -MaxAileron,
 506                                             RollOutSmooth,
 507                                             MaxAileron );
 508         }
 509
 510         controls.set_aileron( AileronSet );
 511         controls.set_rudder( AileronSet / 4.0 );
 512         // controls.set_rudder( 0.0 );
 513     }
 514
 515     // altitude hold
 516     if ( altitude_hold ) {
 517         double speed, max_climb, error;
 518         double prop_error, int_error;
 519         double prop_adj, int_adj, total_adj;
 520
 521         if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_LOCK ) {
 522             // normal altitude hold
 523             // cout << "TargetAltitude = " << TargetAltitude
 524             //      << "Altitude = " << FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER
 525             //      << endl;
 526             TargetClimbRate =
 527                 ( TargetAltitude - FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER ) * 8.0;
 528         } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_GS1 ) {
 529             double x = current_radiostack->get_nav1_gs_dist();
 530             double y = (FGBFI::getAltitude()
 531                         - current_radiostack->get_nav1_elev()) * FEET_TO_METER;
 532             double angle = atan2( y, x ) * RAD_TO_DEG;
 533             double gs_diff = current_radiostack->get_nav1_target_gs() - angle;
 534             climb_error_accum += gs_diff * 2.0;
 535             TargetClimbRate = gs_diff * 200.0 + climb_error_accum;
 536         } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_TERRAIN ) {
 537             // brain dead ground hugging with no look ahead
 538             TargetClimbRate =
 539                 ( TargetAGL - FGBFI::getAGL()*FEET_TO_METER ) * 16.0;
 540             // cout << "target agl = " << TargetAGL
 541             //      << "  current agl = " << fgAPget_agl()
 542             //      << "  target climb rate = " << TargetClimbRate
 543             //      << endl;
 544         } else {
 545             // just try to zero out rate of climb ...
 546             TargetClimbRate = 0.0;
 547         }
 548
 549         speed = get_speed();
 550
 551         if ( speed < min_climb ) {
 552             max_climb = 0.0;
 553         } else if ( speed < best_climb ) {
 554             max_climb = ((best_climb - min_climb) - (best_climb - speed))
 555                 * ideal_climb_rate
 556                 / (best_climb - min_climb);
 557         } else {
 558             max_climb = ( speed - best_climb ) * 10.0 + ideal_climb_rate;
 559         }
 560
 561         // this first one could be optional if we wanted to allow
 562         // better climb performance assuming we have the airspeed to
 563         // support it.
 564         if ( TargetClimbRate > ideal_climb_rate ) {
 565             TargetClimbRate = ideal_climb_rate;
 566         }
 567
 568         if ( TargetClimbRate > max_climb ) {
 569             TargetClimbRate = max_climb;
 570         }
 571
 572         if ( TargetClimbRate < -ideal_climb_rate ) {
 573             TargetClimbRate = -ideal_climb_rate;
 574         }
 575
 576         error = FGBFI::getVerticalSpeed() * FEET_TO_METER - TargetClimbRate;
 577         // cout << "climb rate = " << fgAPget_climb()
 578         //      << "  error = " << error << endl;
 579
 580         // accumulate the error under the curve ... this really should
 581         // be *= delta t
 582         alt_error_accum += error;
 583
 584         // calculate integral error, and adjustment amount
 585         int_error = alt_error_accum;
 586         // printf("error = %.2f  int_error = %.2f\n", error, int_error);
 587         int_adj = int_error / 8000.0;
 588
 589         // caclulate proportional error
 590         prop_error = error;
 591         prop_adj = prop_error / 2000.0;
 592
 593         total_adj = 0.9 * prop_adj + 0.1 * int_adj;
 594         // if ( total_adj > 0.6 ) {
 595         //     total_adj = 0.6;
 596         // } else if ( total_adj < -0.2 ) {
 597         //     total_adj = -0.2;
 598         // }
 599         if ( total_adj > 1.0 ) {
 600             total_adj = 1.0;
 601         } else if ( total_adj < -1.0 ) {
 602             total_adj = -1.0;
 603         }
 604
 605         controls.set_elevator( total_adj );
 606     }
 607
 608     // auto throttle
 609     if ( auto_throttle ) {
 610         double error;
 611         double prop_error, int_error;
 612         double prop_adj, int_adj, total_adj;
 613
 614         error = TargetSpeed - get_speed();
 615
 616         // accumulate the error under the curve ... this really should
 617         // be *= delta t
 618         speed_error_accum += error;
 619         if ( speed_error_accum > 2000.0 ) {
 620             speed_error_accum = 2000.0;
 621         }
 622         else if ( speed_error_accum < -2000.0 ) {
 623             speed_error_accum = -2000.0;
 624         }
 625
 626         // calculate integral error, and adjustment amount
 627         int_error = speed_error_accum;
 628
 629         // printf("error = %.2f  int_error = %.2f\n", error, int_error);
 630         int_adj = int_error / 200.0;
 631
 632         // caclulate proportional error
 633         prop_error = error;
 634         prop_adj = 0.5 + prop_error / 50.0;
 635
 636         total_adj = 0.9 * prop_adj + 0.1 * int_adj;
 637         if ( total_adj > 1.0 ) {
 638             total_adj = 1.0;
 639         }
 640         else if ( total_adj < 0.0 ) {
 641             total_adj = 0.0;
 642         }
 643
 644         controls.set_throttle( FGControls::ALL_ENGINES, total_adj );
 645     }
 646
 647 #ifdef THIS_CODE_IS_NOT_USED
 648     if (Mode == 2) // Glide slope hold
 649         {
 650             double RelSlope;
 651             double RelElevator;
 652
 653             // First, calculate Relative slope and normalize it
 654             RelSlope = NormalizeDegrees( TargetSlope - get_pitch());
 655
 656             // Now calculate the elevator offset from current angle
 657             if ( abs(RelSlope) > SlopeSmooth )
 658                 {
 659                     if ( RelSlope < 0 )     //  set RelElevator to max in the correct direction
 660                         RelElevator = -MaxElevator;
 661                     else
 662                         RelElevator = MaxElevator;
 663                 }
 664
 665             else
 666                 RelElevator = LinearExtrapolate(RelSlope,-SlopeSmooth,-MaxElevator,SlopeSmooth,MaxElevator);
 667
 668             // set the elevator
 669             fgElevMove(RelElevator);
 670
 671         }
 672 #endif // THIS_CODE_IS_NOT_USED
 673
 674     // stash this runs control settings
 675     //  update_old_control_values();
 676     old_aileron = controls.get_aileron();
 677     old_elevator = controls.get_elevator();
 678     old_elevator_trim = controls.get_elevator_trim();
 679     old_rudder = controls.get_rudder();
 680
 681     // for cross track error
 682     old_lat = lat;
 683     old_lon = lon;
 684
 685         // Ok, we are done
 686     return 0;
 687 }
 688
 689
 690 void FGAutopilot::set_HeadingMode( fgAutoHeadingMode mode ) {
 691     heading_mode = mode;
 692
 693     if ( heading_mode == FG_HEADING_LOCK ) {
 694         // set heading hold to current heading
 695         TargetHeading = FGBFI::getHeading();
 696     } else if ( heading_mode == FG_HEADING_WAYPOINT ) {
 697         if ( globals->get_route()->size() ) {
 698             double course, distance;
 699
 700             old_lat = FGBFI::getLatitude();
 701             old_lon = FGBFI::getLongitude();
 702
 703             waypoint = globals->get_route()->get_first();
 704             waypoint.CourseAndDistance( FGBFI::getLongitude(),
 705                                         FGBFI::getLatitude(),
 706                                         FGBFI::getLatitude() * FEET_TO_METER,
 707                                         &course, &distance );
 708             TargetHeading = course;
 709             TargetDistance = distance;
 710             MakeTargetLatLonStr( waypoint.get_target_lat(),
 711                                  waypoint.get_target_lon() );
 712             MakeTargetWPStr( distance );
 713
 714             if ( waypoint.get_target_alt() > 0.0 ) {
 715                 TargetAltitude = waypoint.get_target_alt();
 716                 altitude_mode = FG_ALTITUDE_LOCK;
 717                 set_AltitudeEnabled( true );
 718                 MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude * METER_TO_FEET );
 719             }
 720
 721             FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_INFO, " set_HeadingMode: ( "
 722                     << get_TargetLatitude()  << " "
 723                     << get_TargetLongitude() << " ) "
 724                     );
 725         } else {
 726             // no more way points, default to heading lock.
 727             heading_mode = FG_HEADING_LOCK;
 728             TargetHeading = FGBFI::getHeading();
 729         }
 730     }
 731
 732     MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
 733     update_old_control_values();
 734 }
 735
 736
 737 void FGAutopilot::set_AltitudeMode( fgAutoAltitudeMode mode ) {
 738     altitude_mode = mode;
 739
 740     alt_error_accum = 0.0;
 741
 742     if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_LOCK ) {
 743         // lock at current altitude
 744         TargetAltitude = FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER;
 745
 746         if ( globals->get_options()->get_units() == FGOptions::FG_UNITS_FEET ) {
 747             MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude * METER_TO_FEET );
 748         } else {
 749             MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude * METER_TO_FEET );
 750         }
 751     } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_GS1 ) {
 752         climb_error_accum = 0.0;
 753
 754     } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_TERRAIN ) {
 755         TargetAGL = FGBFI::getAGL() * FEET_TO_METER;
 756
 757         if ( globals->get_options()->get_units() == FGOptions::FG_UNITS_FEET ) {
 758             MakeTargetAltitudeStr( TargetAGL * METER_TO_FEET );
 759         } else {
 760             MakeTargetAltitudeStr( TargetAGL * METER_TO_FEET );
 761         }
 762     }
 763
 764     update_old_control_values();
 765     FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_INFO, " set_AltitudeMode():" );
 766 }
 767
 768
 769 #if 0
 770 static inline double get_aoa( void ) {
 771     return( cur_fdm_state->get_Gamma_vert_rad() * RAD_TO_DEG );
 772 }
 773
 774 static inline double fgAPget_latitude( void ) {
 775     return( cur_fdm_state->get_Latitude() * RAD_TO_DEG );
 776 }
 777
 778 static inline double fgAPget_longitude( void ) {
 779     return( cur_fdm_state->get_Longitude() * RAD_TO_DEG );
 780 }
 781
 782 static inline double fgAPget_roll( void ) {
 783     return( cur_fdm_state->get_Phi() * RAD_TO_DEG );
 784 }
 785
 786 static inline double get_pitch( void ) {
 787     return( cur_fdm_state->get_Theta() );
 788 }
 789
 790 double fgAPget_heading( void ) {
 791     return( cur_fdm_state->get_Psi() * RAD_TO_DEG );
 792 }
 793
 794 static inline double fgAPget_altitude( void ) {
 795     return( cur_fdm_state->get_Altitude() * FEET_TO_METER );
 796 }
 797
 798 static inline double fgAPget_climb( void ) {
 799     // return in meters per minute
 800     return( cur_fdm_state->get_Climb_Rate() * FEET_TO_METER * 60 );
 801 }
 802
 803 static inline double get_sideslip( void ) {
 804     return( cur_fdm_state->get_Beta() );
 805 }
 806
 807 static inline double fgAPget_agl( void ) {
 808     double agl;
 809
 810     agl = cur_fdm_state->get_Altitude() * FEET_TO_METER
 811         - scenery.cur_elev;
 812
 813     return( agl );
 814 }
 815 #endif
 816
 817
 818 void FGAutopilot::AltitudeSet( double new_altitude ) {
 819     double target_alt = new_altitude;
 820
 821     // cout << "new altitude = " << new_altitude << endl;
 822
 823     if ( globals->get_options()->get_units() == FGOptions::FG_UNITS_FEET ) {
 824         target_alt = new_altitude * FEET_TO_METER;
 825     }
 826
 827     if( target_alt < scenery.cur_elev ) {
 828         target_alt = scenery.cur_elev;
 829     }
 830
 831     TargetAltitude = target_alt;
 832     altitude_mode = FG_ALTITUDE_LOCK;
 833
 834     // cout << "TargetAltitude = " << TargetAltitude << endl;
 835
 836     if ( globals->get_options()->get_units() == FGOptions::FG_UNITS_FEET ) {
 837         target_alt *= METER_TO_FEET;
 838     }
 839     // ApAltitudeDialogInput->setValue((float)target_alt);
 840     MakeTargetAltitudeStr( target_alt );
 841
 842     update_old_control_values();
 843 }
 844
 845
 846 void FGAutopilot::AltitudeAdjust( double inc )
 847 {
 848     double target_alt, target_agl;
 849
 850     if ( globals->get_options()->get_units() == FGOptions::FG_UNITS_FEET ) {
 851         target_alt = TargetAltitude * METER_TO_FEET;
 852         target_agl = TargetAGL * METER_TO_FEET;
 853     } else {
 854         target_alt = TargetAltitude;
 855         target_agl = TargetAGL;
 856     }
 857
 858     // cout << "target_agl = " << target_agl << endl;
 859     // cout << "target_agl / inc = " << target_agl / inc << endl;
 860     // cout << "(int)(target_agl / inc) = " << (int)(target_agl / inc) << endl;
 861
 862     if ( fabs((int)(target_alt / inc) * inc - target_alt) < FG_EPSILON ) {
 863         target_alt += inc;
 864     } else {
 865         target_alt = ( int ) ( target_alt / inc ) * inc + inc;
 866     }
 867
 868     if ( fabs((int)(target_agl / inc) * inc - target_agl) < FG_EPSILON ) {
 869         target_agl += inc;
 870     } else {
 871         target_agl = ( int ) ( target_agl / inc ) * inc + inc;
 872     }
 873
 874     if ( globals->get_options()->get_units() == FGOptions::FG_UNITS_FEET ) {
 875         target_alt *= FEET_TO_METER;
 876         target_agl *= FEET_TO_METER;
 877     }
 878
 879     TargetAltitude = target_alt;
 880     TargetAGL = target_agl;
 881
 882     if ( globals->get_options()->get_units() == FGOptions::FG_UNITS_FEET )
 883         target_alt *= METER_TO_FEET;
 884     if ( globals->get_options()->get_units() == FGOptions::FG_UNITS_FEET )
 885         target_agl *= METER_TO_FEET;
 886
 887     if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_LOCK ) {
 888         MakeTargetAltitudeStr( target_alt );
 889     } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_TERRAIN ) {
 890         MakeTargetAltitudeStr( target_agl );
 891     }
 892
 893     update_old_control_values();
 894 }
 895
 896
 897 void FGAutopilot::HeadingAdjust( double inc ) {
 898     heading_mode = FG_HEADING_LOCK;
 899
 900     double target = ( int ) ( TargetHeading / inc ) * inc + inc;
 901
 902     TargetHeading = NormalizeDegrees( target );
 903     // following cast needed ambiguous plib
 904     // ApHeadingDialogInput -> setValue ((float)TargetHeading );
 905     MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
 906     update_old_control_values();
 907 }
 908
 909
 910 void FGAutopilot::HeadingSet( double new_heading ) {
 911     heading_mode = FG_HEADING_LOCK;
 912
 913     new_heading = NormalizeDegrees( new_heading );
 914     TargetHeading = new_heading;
 915     // following cast needed ambiguous plib
 916     // ApHeadingDialogInput -> setValue ((float)APData->TargetHeading );
 917     MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
 918     update_old_control_values();
 919 }
 920
 921 void FGAutopilot::AutoThrottleAdjust( double inc ) {
 922     double target = ( int ) ( TargetSpeed / inc ) * inc + inc;
 923
 924     TargetSpeed = target;
 925 }
 926
 927
 928 void FGAutopilot::set_AutoThrottleEnabled( bool value ) {
 929     auto_throttle = value;
 930
 931     if ( auto_throttle == true ) {
 932         TargetSpeed = FGBFI::getAirspeed();
 933         speed_error_accum = 0.0;
 934     }
 935
 936     update_old_control_values();
 937     FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_INFO, " fgAPSetAutoThrottle: ("
 938             << auto_throttle << ") " << TargetSpeed );
 939 }