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 <Main/options.hxx>
  42 #include <Scenery/scenery.hxx>
  43
  44 #include "newauto.hxx"
  45
  46
  47 FGAutopilot *current_autopilot;
  48
  49
  50 // Climb speed constants
  51 const double min_climb = 70.0;  // kts
  52 const double best_climb = 75.0; // kts
  53 const double ideal_climb_rate = 500.0; // fpm
  54
  55 /// These statics will eventually go into the class
  56 /// they are just here while I am experimenting -- NHV :-)
  57 // AutoPilot Gain Adjuster members
  58 static double MaxRollAdjust;        // MaxRollAdjust       = 2 * APData->MaxRoll;
  59 static double RollOutAdjust;        // RollOutAdjust       = 2 * APData->RollOut;
  60 static double MaxAileronAdjust;     // MaxAileronAdjust    = 2 * APData->MaxAileron;
  61 static double RollOutSmoothAdjust;  // RollOutSmoothAdjust = 2 * APData->RollOutSmooth;
  62
  63 static char NewTgtAirportId[16];
  64 // static char NewTgtAirportLabel[] = "Enter New TgtAirport ID";
  65
  66 extern char *coord_format_lat(float);
  67 extern char *coord_format_lon(float);
  68
  69
  70 void FGAutopilot::MakeTargetLatLonStr( double lat, double lon ) {
  71     sprintf( TargetLatitudeStr , "%s", coord_format_lat(get_TargetLatitude()));
  72     sprintf( TargetLongitudeStr, "%s", coord_format_lon(get_TargetLongitude()));
  73     sprintf( TargetLatLonStr, "%s  %s", TargetLatitudeStr, TargetLongitudeStr );
  74 }
  75
  76
  77 void FGAutopilot::MakeTargetAltitudeStr( double altitude ) {
  78     if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_TERRAIN ) {
  79         sprintf( TargetAltitudeStr, "APAltitude  %6.0f+", altitude );
  80     } else {
  81         sprintf( TargetAltitudeStr, "APAltitude  %6.0f", altitude );
  82     }
  83 }
  84
  85
  86 void FGAutopilot::MakeTargetHeadingStr( double bearing ) {
  87     if( bearing < 0. ) {
  88         bearing += 360.;
  89     } else if (bearing > 360. ) {
  90         bearing -= 360.;
  91     }
  92     sprintf( TargetHeadingStr, "APHeading  %6.1f", bearing );
  93 }
  94
  95
  96 static inline double get_speed( void ) {
  97     return( cur_fdm_state->get_V_equiv_kts() );
  98 }
  99
 100 static inline double get_ground_speed() {
 101     // starts in ft/s so we convert to kts
 102     double ft_s = cur_fdm_state->get_V_ground_speed()
 103         * current_options.get_speed_up();;
 104     double kts = ft_s * FEET_TO_METER * 3600 * METER_TO_NM;
 105
 106     return kts;
 107 }
 108
 109
 110 void FGAutopilot::MakeTargetWPStr( double distance ) {
 111     double accum = 0.0;
 112
 113     int size = globals->get_route()->size();
 114
 115     // start by wiping the strings
 116     TargetWP1Str[0] = 0;
 117     TargetWP2Str[0] = 0;
 118     TargetWP3Str[0] = 0;
 119
 120     // current route
 121     if ( size > 0 ) {
 122         SGWayPoint wp1 = globals->get_route()->get_waypoint( 0 );
 123         accum += distance;
 124         double eta = accum * METER_TO_NM / get_ground_speed();
 125         if ( eta >= 100.0 ) { eta = 99.999; }
 126         int major, minor;
 127         if ( eta < (1.0/6.0) ) {
 128             // within 10 minutes, bump up to min/secs
 129             eta *= 60.0;
 130         }
 131         major = (int)eta;
 132         minor = (int)((eta - (int)eta) * 60.0);
 133         sprintf( TargetWP1Str, "%s %.2f NM  ETA %d:%02d",
 134                  wp1.get_id().c_str(),
 135                  accum*METER_TO_NM, major, minor );
 136         // cout << "distance = " << distance*METER_TO_NM
 137         //      << "  gndsp = " << get_ground_speed()
 138         //      << "  time = " << eta
 139         //      << "  major = " << major
 140         //      << "  minor = " << minor
 141         //      << endl;
 142     }
 143
 144     // next route
 145     if ( size > 1 ) {
 146         SGWayPoint wp2 = globals->get_route()->get_waypoint( 1 );
 147         accum += wp2.get_distance();
 148
 149         double eta = accum * METER_TO_NM / get_ground_speed();
 150         if ( eta >= 100.0 ) { eta = 99.999; }
 151         int major, minor;
 152         if ( eta < (1.0/6.0) ) {
 153             // within 10 minutes, bump up to min/secs
 154             eta *= 60.0;
 155         }
 156         major = (int)eta;
 157         minor = (int)((eta - (int)eta) * 60.0);
 158         sprintf( TargetWP2Str, "%s %.2f NM  ETA %d:%02d",
 159                  wp2.get_id().c_str(),
 160                  accum*METER_TO_NM, major, minor );
 161     }
 162
 163     // next route
 164     if ( size > 2 ) {
 165         for ( int i = 2; i < size; ++i ) {
 166             accum += globals->get_route()->get_waypoint( i ).get_distance();
 167         }
 168
 169         SGWayPoint wpn = globals->get_route()->get_waypoint( size - 1 );
 170
 171         double eta = accum * METER_TO_NM / get_ground_speed();
 172         if ( eta >= 100.0 ) { eta = 99.999; }
 173         int major, minor;
 174         if ( eta < (1.0/6.0) ) {
 175             // within 10 minutes, bump up to min/secs
 176             eta *= 60.0;
 177         }
 178         major = (int)eta;
 179         minor = (int)((eta - (int)eta) * 60.0);
 180         sprintf( TargetWP3Str, "%s %.2f NM  ETA %d:%02d",
 181                  wpn.get_id().c_str(),
 182                  accum*METER_TO_NM, major, minor );
 183     }
 184 }
 185
 186
 187 void FGAutopilot::update_old_control_values() {
 188     old_aileron = FGBFI::getAileron();
 189     old_elevator = FGBFI::getElevator();
 190     old_elevator_trim = FGBFI::getElevatorTrim();
 191     old_rudder = FGBFI::getRudder();
 192 }
 193
 194
 195 // Initialize autopilot subsystem
 196 void FGAutopilot::init() {
 197     FG_LOG( FG_AUTOPILOT, FG_INFO, "Init AutoPilot Subsystem" );
 198
 199     heading_hold = false ;      // turn the heading hold off
 200     altitude_hold = false ;     // turn the altitude hold off
 201     auto_throttle = false ;     // turn the auto throttle off
 202
 203     // Initialize target location to startup location
 204     old_lat = FGBFI::getLatitude();
 205     old_lon = FGBFI::getLongitude();
 206     // set_WayPoint( old_lon, old_lat, 0.0, "default" );
 207
 208     MakeTargetLatLonStr( get_TargetLatitude(), get_TargetLongitude() );
 209
 210     TargetHeading = 0.0;        // default direction, due north
 211     TargetAltitude = 3000;      // default altitude in meters
 212     alt_error_accum = 0.0;
 213     climb_error_accum = 0.0;
 214
 215     MakeTargetAltitudeStr( 3000.0);
 216     MakeTargetHeadingStr( 0.0 );
 217
 218     // These eventually need to be read from current_aircaft somehow.
 219
 220     // the maximum roll, in Deg
 221     MaxRoll = 20;
 222
 223     // the deg from heading to start rolling out at, in Deg
 224     RollOut = 20;
 225
 226     // how far can I move the aleron from center.
 227     MaxAileron = .2;
 228
 229     // Smoothing distance for alerion control
 230     RollOutSmooth = 10;
 231
 232     // Hardwired for now should be in options
 233     // 25% max control variablilty  0.5 / 2.0
 234     disengage_threshold = 1.0;
 235
 236 #if !defined( USING_SLIDER_CLASS )
 237     MaxRollAdjust = 2 * MaxRoll;
 238     RollOutAdjust = 2 * RollOut;
 239     MaxAileronAdjust = 2 * MaxAileron;
 240     RollOutSmoothAdjust = 2 * RollOutSmooth;
 241 #endif  // !defined( USING_SLIDER_CLASS )
 242
 243     update_old_control_values();
 244
 245     // Initialize GUI components of autopilot
 246     // NewTgtAirportInit();
 247     // fgAPAdjustInit() ;
 248     // NewHeadingInit();
 249     // NewAltitudeInit();
 250 };
 251
 252
 253 // Reset the autopilot system
 254 void FGAutopilot::reset() {
 255
 256     heading_hold = false ;      // turn the heading hold off
 257     altitude_hold = false ;     // turn the altitude hold off
 258     auto_throttle = false ;     // turn the auto throttle off
 259
 260     TargetHeading = 0.0;        // default direction, due north
 261     MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
 262
 263     TargetAltitude = 3000;   // default altitude in meters
 264     MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude );
 265
 266     alt_error_accum = 0.0;
 267     climb_error_accum = 0.0;
 268
 269     update_old_control_values();
 270
 271     sprintf( NewTgtAirportId, "%s", current_options.get_airport_id().c_str() );
 272
 273     // TargetLatitude = FGBFI::getLatitude();
 274     // TargetLongitude = FGBFI::getLongitude();
 275     // set_WayPoint( FGBFI::getLongitude(), FGBFI::getLatitude(), 0.0, "reset" );
 276
 277     MakeTargetLatLonStr( get_TargetLatitude(), get_TargetLongitude() );
 278 }
 279
 280
 281 static double NormalizeDegrees( double Input ) {
 282     // normalize the input to the range (-180,180]
 283     // Input should not be greater than -360 to 360.
 284     // Current rules send the output to an undefined state.
 285     if ( Input > 180 )
 286         while(Input > 180 )
 287             Input -= 360;
 288     else if ( Input <= -180 )
 289         while ( Input <= -180 )
 290             Input += 360;
 291     return ( Input );
 292 };
 293
 294 static double LinearExtrapolate( double x, double x1, double y1, double x2, double y2 ) {
 295     // This procedure extrapolates the y value for the x posistion on a line defined by x1,y1; x2,y2
 296     //assert(x1 != x2); // Divide by zero error.  Cold abort for now
 297
 298         // Could be
 299         // static double y = 0.0;
 300         // double dx = x2 -x1;
 301         // if( (dx < -FG_EPSILON ) || ( dx > FG_EPSILON ) )
 302         // {
 303
 304     double m, b, y;          // the constants to find in y=mx+b
 305     // double m, b;
 306
 307     m = ( y2 - y1 ) / ( x2 - x1 );   // calculate the m
 308
 309     b = y1 - m * x1;       // calculate the b
 310
 311     y = m * x + b;       // the final calculation
 312
 313     // }
 314
 315     return ( y );
 316
 317 };
 318
 319
 320 int FGAutopilot::run() {
 321     // Remove the following lines when the calling funcitons start
 322     // passing in the data pointer
 323
 324     // get control settings
 325     // double aileron = FGBFI::getAileron();
 326     // double elevator = FGBFI::getElevator();
 327     // double elevator_trim = FGBFI::getElevatorTrim();
 328     // double rudder = FGBFI::getRudder();
 329
 330     double lat = FGBFI::getLatitude();
 331     double lon = FGBFI::getLongitude();
 332     double alt = FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER;
 333
 334 #ifdef FG_FORCE_AUTO_DISENGAGE
 335     // see if somebody else has changed them
 336     if( fabs(aileron - old_aileron) > disengage_threshold ||
 337         fabs(elevator - old_elevator) > disengage_threshold ||
 338         fabs(elevator_trim - old_elevator_trim) >
 339         disengage_threshold ||
 340         fabs(rudder - old_rudder) > disengage_threshold )
 341     {
 342         // if controls changed externally turn autopilot off
 343         waypoint_hold = false ;   // turn the target hold off
 344         heading_hold = false ;    // turn the heading hold off
 345         altitude_hold = false ;   // turn the altitude hold off
 346         terrain_follow = false;   // turn the terrain_follow hold off
 347         // auto_throttle = false; // turn the auto_throttle off
 348
 349         // stash this runs control settings
 350         old_aileron = aileron;
 351         old_elevator = elevator;
 352         old_elevator_trim = elevator_trim;
 353         old_rudder = rudder;
 354
 355         return 0;
 356     }
 357 #endif
 358
 359     // heading hold
 360     if ( heading_hold == true ) {
 361
 362         if ( heading_mode == FG_HEADING_LOCK ) {
 363             // leave target heading alone
 364         } else if ( heading_mode == FG_HEADING_NAV1 ) {
 365             double tgt_radial;
 366             double cur_radial;
 367             if ( current_radiostack->get_nav1_loc() ) {
 368                 // localizers radials are "true"
 369                 tgt_radial = current_radiostack->get_nav1_radial();
 370             } else {
 371                 tgt_radial = current_radiostack->get_nav1_radial()
 372                     + FGBFI::getMagVar();
 373             }
 374             cur_radial = current_radiostack->get_nav1_heading();
 375             // cout << "target rad (true) = " << tgt_radial
 376             //      << "  current rad (true) = " << cur_radial
 377             //      << endl;
 378
 379             double diff = (tgt_radial - cur_radial);
 380             while ( diff < -180.0 ) { diff += 360.0; }
 381             while ( diff > 180.0 ) { diff -= 360.0; }
 382
 383             diff *= (current_radiostack->get_nav1_loc_dist() * METER_TO_NM);
 384             if ( diff < -30.0 ) { diff = -30.0; }
 385             if ( diff >  30.0 ) { diff =  30.0; }
 386
 387             TargetHeading = cur_radial - diff;
 388             while ( TargetHeading <   0.0 ) { TargetHeading += 360.0; }
 389             while ( TargetHeading > 360.0 ) { TargetHeading -= 360.0; }
 390             // cout << "target course (true) = " << TargetHeading << endl;
 391         } else if ( heading_mode == FG_HEADING_WAYPOINT ) {
 392             // update target heading to waypoint
 393
 394             double wp_course, wp_distance;
 395
 396 #ifdef DO_fgAP_CORRECTED_COURSE
 397             // compute course made good
 398             // this needs lots of special casing before use
 399             double course, reverse, distance, corrected_course;
 400             // need to test for iter
 401             geo_inverse_wgs_84( 0, //fgAPget_altitude(),
 402                                 old_lat,
 403                                 old_lon,
 404                                 lat,
 405                                 lon,
 406                                 &course,
 407                                 &reverse,
 408                                 &distance );
 409 #endif // DO_fgAP_CORRECTED_COURSE
 410
 411             // compute course to way_point
 412             // need to test for iter
 413             SGWayPoint wp = globals->get_route()->get_first();
 414             wp.CourseAndDistance( lon, lat, alt,
 415                                   &wp_course, &wp_distance );
 416
 417 #ifdef DO_fgAP_CORRECTED_COURSE
 418             corrected_course = course - wp_course;
 419             if( fabs(corrected_course) > 0.1 )
 420                 printf("fgAP: course %f  wp_course %f  %f  %f\n",
 421                        course, wp_course, fabs(corrected_course),
 422                        distance );
 423 #endif // DO_fgAP_CORRECTED_COURSE
 424
 425             if ( wp_distance > 100 ) {
 426                 // corrected_course = course - wp_course;
 427                 TargetHeading = NormalizeDegrees(wp_course);
 428             } else {
 429                 cout << "Reached waypoint within " << wp_distance << "meters"
 430                      << endl;
 431
 432                 // pop off this waypoint from the list
 433                 if ( globals->get_route()->size() ) {
 434                     globals->get_route()->delete_first();
 435                 }
 436
 437                 // see if there are more waypoints on the list
 438                 if ( globals->get_route()->size() ) {
 439                     // more waypoints
 440                     set_HeadingMode( FG_HEADING_WAYPOINT );
 441                 } else {
 442                     // end of the line
 443                     heading_mode = FG_HEADING_LOCK;
 444                     // use current heading
 445                     TargetHeading = FGBFI::getHeading();
 446                 }
 447             }
 448             MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
 449             // Force this just in case
 450             TargetDistance = wp_distance;
 451             MakeTargetWPStr( wp_distance );
 452         }
 453
 454         double RelHeading;
 455         double TargetRoll;
 456         double RelRoll;
 457         double AileronSet;
 458
 459         RelHeading = NormalizeDegrees( TargetHeading - FGBFI::getHeading() );
 460         // figure out how far off we are from desired heading
 461
 462         // Now it is time to deterime how far we should be rolled.
 463         FG_LOG( FG_AUTOPILOT, FG_DEBUG, "RelHeading: " << RelHeading );
 464
 465
 466         // Check if we are further from heading than the roll out point
 467         if ( fabs( RelHeading ) > RollOut ) {
 468             // set Target Roll to Max in desired direction
 469             if ( RelHeading < 0 ) {
 470                 TargetRoll = 0 - MaxRoll;
 471             } else {
 472                 TargetRoll = MaxRoll;
 473             }
 474         } else {
 475             // We have to calculate the Target roll
 476
 477             // This calculation engine thinks that the Target roll
 478             // should be a line from (RollOut,MaxRoll) to (-RollOut,
 479             // -MaxRoll) I hope this works well.  If I get ambitious
 480             // some day this might become a fancier curve or
 481             // something.
 482
 483             TargetRoll = LinearExtrapolate( RelHeading, -RollOut,
 484                                             -MaxRoll, RollOut,
 485                                             MaxRoll );
 486         }
 487
 488         // Target Roll has now been Found.
 489
 490         // Compare Target roll to Current Roll, Generate Rel Roll
 491
 492         FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_BULK, "TargetRoll: " << TargetRoll );
 493
 494         RelRoll = NormalizeDegrees( TargetRoll - FGBFI::getRoll() );
 495
 496         // Check if we are further from heading than the roll out smooth point
 497         if ( fabs( RelRoll ) > RollOutSmooth ) {
 498             // set Target Roll to Max in desired direction
 499             if ( RelRoll < 0 ) {
 500                 AileronSet = 0 - MaxAileron;
 501             } else {
 502                 AileronSet = MaxAileron;
 503             }
 504         } else {
 505             AileronSet = LinearExtrapolate( RelRoll, -RollOutSmooth,
 506                                             -MaxAileron,
 507                                             RollOutSmooth,
 508                                             MaxAileron );
 509         }
 510
 511         controls.set_aileron( AileronSet );
 512         controls.set_rudder( AileronSet / 4.0 );
 513         // controls.set_rudder( 0.0 );
 514     }
 515
 516     // altitude hold
 517     if ( altitude_hold ) {
 518         double speed, max_climb, error;
 519         double prop_error, int_error;
 520         double prop_adj, int_adj, total_adj;
 521
 522         if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_LOCK ) {
 523             // normal altitude hold
 524             // cout << "TargetAltitude = " << TargetAltitude
 525             //      << "Altitude = " << FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER
 526             //      << endl;
 527             TargetClimbRate =
 528                 ( TargetAltitude - FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER ) * 8.0;
 529         } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_GS1 ) {
 530             double x = current_radiostack->get_nav1_gs_dist();
 531             double y = (FGBFI::getAltitude()
 532                         - current_radiostack->get_nav1_elev()) * FEET_TO_METER;
 533             double angle = atan2( y, x ) * RAD_TO_DEG;
 534             double gs_diff = current_radiostack->get_nav1_target_gs() - angle;
 535             climb_error_accum += gs_diff * 2.0;
 536             TargetClimbRate = gs_diff * 200.0 + climb_error_accum;
 537         } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_TERRAIN ) {
 538             // brain dead ground hugging with no look ahead
 539             TargetClimbRate =
 540                 ( TargetAGL - FGBFI::getAGL()*FEET_TO_METER ) * 16.0;
 541             // cout << "target agl = " << TargetAGL
 542             //      << "  current agl = " << fgAPget_agl()
 543             //      << "  target climb rate = " << TargetClimbRate
 544             //      << endl;
 545         } else {
 546             // just try to zero out rate of climb ...
 547             TargetClimbRate = 0.0;
 548         }
 549
 550         speed = get_speed();
 551
 552         if ( speed < min_climb ) {
 553             max_climb = 0.0;
 554         } else if ( speed < best_climb ) {
 555             max_climb = ((best_climb - min_climb) - (best_climb - speed))
 556                 * ideal_climb_rate
 557                 / (best_climb - min_climb);
 558         } else {
 559             max_climb = ( speed - best_climb ) * 10.0 + ideal_climb_rate;
 560         }
 561
 562         // this first one could be optional if we wanted to allow
 563         // better climb performance assuming we have the airspeed to
 564         // support it.
 565         if ( TargetClimbRate > ideal_climb_rate ) {
 566             TargetClimbRate = ideal_climb_rate;
 567         }
 568
 569         if ( TargetClimbRate > max_climb ) {
 570             TargetClimbRate = max_climb;
 571         }
 572
 573         if ( TargetClimbRate < -ideal_climb_rate ) {
 574             TargetClimbRate = -ideal_climb_rate;
 575         }
 576
 577         error = FGBFI::getVerticalSpeed() * FEET_TO_METER - TargetClimbRate;
 578         // cout << "climb rate = " << fgAPget_climb()
 579         //      << "  error = " << error << endl;
 580
 581         // accumulate the error under the curve ... this really should
 582         // be *= delta t
 583         alt_error_accum += error;
 584
 585         // calculate integral error, and adjustment amount
 586         int_error = alt_error_accum;
 587         // printf("error = %.2f  int_error = %.2f\n", error, int_error);
 588         int_adj = int_error / 8000.0;
 589
 590         // caclulate proportional error
 591         prop_error = error;
 592         prop_adj = prop_error / 2000.0;
 593
 594         total_adj = 0.9 * prop_adj + 0.1 * int_adj;
 595         // if ( total_adj > 0.6 ) {
 596         //     total_adj = 0.6;
 597         // } else if ( total_adj < -0.2 ) {
 598         //     total_adj = -0.2;
 599         // }
 600         if ( total_adj > 1.0 ) {
 601             total_adj = 1.0;
 602         } else if ( total_adj < -1.0 ) {
 603             total_adj = -1.0;
 604         }
 605
 606         controls.set_elevator( total_adj );
 607     }
 608
 609     // auto throttle
 610     if ( auto_throttle ) {
 611         double error;
 612         double prop_error, int_error;
 613         double prop_adj, int_adj, total_adj;
 614
 615         error = TargetSpeed - get_speed();
 616
 617         // accumulate the error under the curve ... this really should
 618         // be *= delta t
 619         speed_error_accum += error;
 620         if ( speed_error_accum > 2000.0 ) {
 621             speed_error_accum = 2000.0;
 622         }
 623         else if ( speed_error_accum < -2000.0 ) {
 624             speed_error_accum = -2000.0;
 625         }
 626
 627         // calculate integral error, and adjustment amount
 628         int_error = speed_error_accum;
 629
 630         // printf("error = %.2f  int_error = %.2f\n", error, int_error);
 631         int_adj = int_error / 200.0;
 632
 633         // caclulate proportional error
 634         prop_error = error;
 635         prop_adj = 0.5 + prop_error / 50.0;
 636
 637         total_adj = 0.9 * prop_adj + 0.1 * int_adj;
 638         if ( total_adj > 1.0 ) {
 639             total_adj = 1.0;
 640         }
 641         else if ( total_adj < 0.0 ) {
 642             total_adj = 0.0;
 643         }
 644
 645         controls.set_throttle( FGControls::ALL_ENGINES, total_adj );
 646     }
 647
 648 #ifdef THIS_CODE_IS_NOT_USED
 649     if (Mode == 2) // Glide slope hold
 650         {
 651             double RelSlope;
 652             double RelElevator;
 653
 654             // First, calculate Relative slope and normalize it
 655             RelSlope = NormalizeDegrees( TargetSlope - get_pitch());
 656
 657             // Now calculate the elevator offset from current angle
 658             if ( abs(RelSlope) > SlopeSmooth )
 659                 {
 660                     if ( RelSlope < 0 )     //  set RelElevator to max in the correct direction
 661                         RelElevator = -MaxElevator;
 662                     else
 663                         RelElevator = MaxElevator;
 664                 }
 665
 666             else
 667                 RelElevator = LinearExtrapolate(RelSlope,-SlopeSmooth,-MaxElevator,SlopeSmooth,MaxElevator);
 668
 669             // set the elevator
 670             fgElevMove(RelElevator);
 671
 672         }
 673 #endif // THIS_CODE_IS_NOT_USED
 674
 675     // stash this runs control settings
 676     //  update_old_control_values();
 677     old_aileron = controls.get_aileron();
 678     old_elevator = controls.get_elevator();
 679     old_elevator_trim = controls.get_elevator_trim();
 680     old_rudder = controls.get_rudder();
 681
 682     // for cross track error
 683     old_lat = lat;
 684     old_lon = lon;
 685
 686         // Ok, we are done
 687     return 0;
 688 }
 689
 690
 691 void FGAutopilot::set_HeadingMode( fgAutoHeadingMode mode ) {
 692     heading_mode = mode;
 693
 694     if ( heading_mode == FG_HEADING_LOCK ) {
 695         // set heading hold to current heading
 696         TargetHeading = FGBFI::getHeading();
 697     } else if ( heading_mode == FG_HEADING_WAYPOINT ) {
 698         if ( globals->get_route()->size() ) {
 699             double course, distance;
 700
 701             old_lat = FGBFI::getLatitude();
 702             old_lon = FGBFI::getLongitude();
 703
 704             waypoint = globals->get_route()->get_first();
 705             waypoint.CourseAndDistance( FGBFI::getLongitude(),
 706                                         FGBFI::getLatitude(),
 707                                         FGBFI::getLatitude() * FEET_TO_METER,
 708                                         &course, &distance );
 709             TargetHeading = course;
 710             TargetDistance = distance;
 711             MakeTargetLatLonStr( waypoint.get_target_lat(),
 712                                  waypoint.get_target_lon() );
 713             MakeTargetWPStr( distance );
 714
 715             if ( waypoint.get_target_alt() > 0.0 ) {
 716                 TargetAltitude = waypoint.get_target_alt();
 717                 altitude_mode = FG_ALTITUDE_LOCK;
 718                 set_AltitudeEnabled( true );
 719                 MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude * METER_TO_FEET );
 720             }
 721
 722             FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_INFO, " set_HeadingMode: ( "
 723                     << get_TargetLatitude()  << " "
 724                     << get_TargetLongitude() << " ) "
 725                     );
 726         } else {
 727             // no more way points, default to heading lock.
 728             heading_mode = FG_HEADING_LOCK;
 729             TargetHeading = FGBFI::getHeading();
 730         }
 731     }
 732
 733     MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
 734     update_old_control_values();
 735 }
 736
 737
 738 void FGAutopilot::set_AltitudeMode( fgAutoAltitudeMode mode ) {
 739     altitude_mode = mode;
 740
 741     alt_error_accum = 0.0;
 742
 743     if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_LOCK ) {
 744         // lock at current altitude
 745         TargetAltitude = FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER;
 746
 747         if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
 748             MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude * METER_TO_FEET );
 749         } else {
 750             MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude * METER_TO_FEET );
 751         }
 752     } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_GS1 ) {
 753         climb_error_accum = 0.0;
 754
 755     } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_TERRAIN ) {
 756         TargetAGL = FGBFI::getAGL() * FEET_TO_METER;
 757
 758         if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
 759             MakeTargetAltitudeStr( TargetAGL * METER_TO_FEET );
 760         } else {
 761             MakeTargetAltitudeStr( TargetAGL * METER_TO_FEET );
 762         }
 763     }
 764
 765     update_old_control_values();
 766     FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_INFO, " set_AltitudeMode():" );
 767 }
 768
 769
 770 #if 0
 771 static inline double get_aoa( void ) {
 772     return( cur_fdm_state->get_Gamma_vert_rad() * RAD_TO_DEG );
 773 }
 774
 775 static inline double fgAPget_latitude( void ) {
 776     return( cur_fdm_state->get_Latitude() * RAD_TO_DEG );
 777 }
 778
 779 static inline double fgAPget_longitude( void ) {
 780     return( cur_fdm_state->get_Longitude() * RAD_TO_DEG );
 781 }
 782
 783 static inline double fgAPget_roll( void ) {
 784     return( cur_fdm_state->get_Phi() * RAD_TO_DEG );
 785 }
 786
 787 static inline double get_pitch( void ) {
 788     return( cur_fdm_state->get_Theta() );
 789 }
 790
 791 double fgAPget_heading( void ) {
 792     return( cur_fdm_state->get_Psi() * RAD_TO_DEG );
 793 }
 794
 795 static inline double fgAPget_altitude( void ) {
 796     return( cur_fdm_state->get_Altitude() * FEET_TO_METER );
 797 }
 798
 799 static inline double fgAPget_climb( void ) {
 800     // return in meters per minute
 801     return( cur_fdm_state->get_Climb_Rate() * FEET_TO_METER * 60 );
 802 }
 803
 804 static inline double get_sideslip( void ) {
 805     return( cur_fdm_state->get_Beta() );
 806 }
 807
 808 static inline double fgAPget_agl( void ) {
 809     double agl;
 810
 811     agl = cur_fdm_state->get_Altitude() * FEET_TO_METER
 812         - scenery.cur_elev;
 813
 814     return( agl );
 815 }
 816 #endif
 817
 818
 819 void FGAutopilot::AltitudeSet( double new_altitude ) {
 820     double target_alt = new_altitude;
 821
 822     // cout << "new altitude = " << new_altitude << endl;
 823
 824     if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
 825         target_alt = new_altitude * FEET_TO_METER;
 826     }
 827
 828     if( target_alt < scenery.cur_elev ) {
 829         target_alt = scenery.cur_elev;
 830     }
 831
 832     TargetAltitude = target_alt;
 833     altitude_mode = FG_ALTITUDE_LOCK;
 834
 835     // cout << "TargetAltitude = " << TargetAltitude << endl;
 836
 837     if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
 838         target_alt *= METER_TO_FEET;
 839     }
 840     // ApAltitudeDialogInput->setValue((float)target_alt);
 841     MakeTargetAltitudeStr( target_alt );
 842
 843     update_old_control_values();
 844 }
 845
 846
 847 void FGAutopilot::AltitudeAdjust( double inc )
 848 {
 849     double target_alt, target_agl;
 850
 851     if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
 852         target_alt = TargetAltitude * METER_TO_FEET;
 853         target_agl = TargetAGL * METER_TO_FEET;
 854     } else {
 855         target_alt = TargetAltitude;
 856         target_agl = TargetAGL;
 857     }
 858
 859     // cout << "target_agl = " << target_agl << endl;
 860     // cout << "target_agl / inc = " << target_agl / inc << endl;
 861     // cout << "(int)(target_agl / inc) = " << (int)(target_agl / inc) << endl;
 862
 863     if ( fabs((int)(target_alt / inc) * inc - target_alt) < FG_EPSILON ) {
 864         target_alt += inc;
 865     } else {
 866         target_alt = ( int ) ( target_alt / inc ) * inc + inc;
 867     }
 868
 869     if ( fabs((int)(target_agl / inc) * inc - target_agl) < FG_EPSILON ) {
 870         target_agl += inc;
 871     } else {
 872         target_agl = ( int ) ( target_agl / inc ) * inc + inc;
 873     }
 874
 875     if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
 876         target_alt *= FEET_TO_METER;
 877         target_agl *= FEET_TO_METER;
 878     }
 879
 880     TargetAltitude = target_alt;
 881     TargetAGL = target_agl;
 882
 883     if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET )
 884         target_alt *= METER_TO_FEET;
 885     if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET )
 886         target_agl *= METER_TO_FEET;
 887
 888     if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_LOCK ) {
 889         MakeTargetAltitudeStr( target_alt );
 890     } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_TERRAIN ) {
 891         MakeTargetAltitudeStr( target_agl );
 892     }
 893
 894     update_old_control_values();
 895 }
 896
 897
 898 void FGAutopilot::HeadingAdjust( double inc ) {
 899     heading_mode = FG_HEADING_LOCK;
 900
 901     double target = ( int ) ( TargetHeading / inc ) * inc + inc;
 902
 903     TargetHeading = NormalizeDegrees( target );
 904     // following cast needed ambiguous plib
 905     // ApHeadingDialogInput -> setValue ((float)TargetHeading );
 906     MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
 907     update_old_control_values();
 908 }
 909
 910
 911 void FGAutopilot::HeadingSet( double new_heading ) {
 912     heading_mode = FG_HEADING_LOCK;
 913
 914     new_heading = NormalizeDegrees( new_heading );
 915     TargetHeading = new_heading;
 916     // following cast needed ambiguous plib
 917     // ApHeadingDialogInput -> setValue ((float)APData->TargetHeading );
 918     MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
 919     update_old_control_values();
 920 }
 921
 922 void FGAutopilot::AutoThrottleAdjust( double inc ) {
 923     double target = ( int ) ( TargetSpeed / inc ) * inc + inc;
 924
 925     TargetSpeed = target;
 926 }
 927
 928
 929 void FGAutopilot::set_AutoThrottleEnabled( bool value ) {
 930     auto_throttle = value;
 931
 932     if ( auto_throttle == true ) {
 933         TargetSpeed = FGBFI::getAirspeed();
 934         speed_error_accum = 0.0;
 935     }
 936
 937     update_old_control_values();
 938     FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_INFO, " fgAPSetAutoThrottle: ("
 939             << auto_throttle << ") " << TargetSpeed );
 940 }