src/Autopilot/newauto.hxx

   1 // newauto.hxx -- 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 #ifndef _NEWAUTO_HXX
  27 #define _NEWAUTO_HXX
  28
  29
  30 #include <simgear/route/waypoint.hxx>
  31
  32
  33 // Structures
  34 class FGAutopilot {
  35
  36 public:
  37
  38     enum fgAutoHeadingMode {
  39         FG_HEADING_LOCK = 0,
  40         FG_HEADING_NAV1 = 1,
  41         FG_HEADING_NAV2 = 2,
  42         FG_HEADING_WAYPOINT = 3
  43     };
  44
  45     enum fgAutoAltitudeMode {
  46         FG_ALTITUDE_LOCK = 0,
  47         FG_ALTITUDE_TERRAIN = 1,
  48         FG_ALTITUDE_GS1 = 2,
  49         FG_ALTITUDE_GS2 = 3
  50     };
  51
  52 private:
  53
  54     bool heading_hold;          // the current state of the heading hold
  55     bool altitude_hold;         // the current state of the altitude hold
  56     bool auto_throttle;         // the current state of the auto throttle
  57
  58     fgAutoHeadingMode heading_mode;
  59     fgAutoAltitudeMode altitude_mode;
  60
  61     SGWayPoint waypoint;        // the waypoint the AP should steer to.
  62
  63     // double TargetLatitude;   // the latitude the AP should steer to.
  64     // double TargetLongitude;  // the longitude the AP should steer to.
  65     double TargetDistance;      // the distance to Target.
  66     double TargetHeading;       // the heading the AP should steer to.
  67     double TargetAltitude;      // altitude to hold
  68     double TargetAGL;           // the terrain separation
  69     double TargetClimbRate;     // climb rate to shoot for
  70     double TargetSpeed;         // speed to shoot for
  71     double alt_error_accum;     // altitude error accumulator
  72     double climb_error_accum;   // climb error accumulator (for GS)
  73     double speed_error_accum;   // speed error accumulator
  74
  75     double TargetSlope;         // the glide slope hold value
  76
  77     double MaxRoll ;            // the max the plane can roll for the turn
  78     double RollOut;             // when the plane should roll out
  79                                 // measured from Heading
  80     double MaxAileron;          // how far to move the aleroin from center
  81     double RollOutSmooth;       // deg to use for smoothing Aileron Control
  82     double MaxElevator;         // the maximum elevator allowed
  83     double SlopeSmooth;         // smoothing angle for elevator
  84
  85     // following for testing disengagement of autopilot upon pilot
  86     // interaction with controls
  87     double old_aileron;
  88     double old_elevator;
  89     double old_elevator_trim;
  90     double old_rudder;
  91
  92     // manual controls override beyond this value
  93     double disengage_threshold;
  94
  95     // For future cross track error adjust
  96     double old_lat;
  97     double old_lon;
  98
  99     // keeping these locally to save work inside main loop
 100     char TargetLatitudeStr[64];
 101     char TargetLongitudeStr[64];
 102     char TargetLatLonStr[64];
 103     char TargetWP1Str[64];
 104     char TargetWP2Str[64];
 105     char TargetWP3Str[64];
 106     char TargetHeadingStr[64];
 107     char TargetAltitudeStr[64];
 108
 109 public:
 110
 111     // Initialize autopilot system
 112     void init();
 113
 114     // Reset the autopilot system
 115     void reset(void);
 116
 117     // run an interation of the autopilot (updates control positions)
 118     int run();
 119
 120     void AltitudeSet( double new_altitude );
 121     void AltitudeAdjust( double inc );
 122     void HeadingAdjust( double inc );
 123     void AutoThrottleAdjust( double inc );
 124
 125     void HeadingSet( double value );
 126
 127     inline bool get_HeadingEnabled() const { return heading_hold; }
 128     inline void set_HeadingEnabled( bool value ) { heading_hold = value; }
 129     inline fgAutoHeadingMode get_HeadingMode() const { return heading_mode; }
 130     void set_HeadingMode( fgAutoHeadingMode mode );
 131
 132     inline bool get_AltitudeEnabled() const { return altitude_hold; }
 133     inline void set_AltitudeEnabled( bool value ) { altitude_hold = value; }
 134     inline fgAutoAltitudeMode get_AltitudeMode() const { return altitude_mode;}
 135     void set_AltitudeMode( fgAutoAltitudeMode mode );
 136
 137     inline bool get_AutoThrottleEnabled() const { return auto_throttle; }
 138     void set_AutoThrottleEnabled( bool value );
 139
 140     /* inline void set_WayPoint( const double lon, const double lat,
 141                               const double alt, const string s ) {
 142         waypoint = SGWayPoint( lon, lat, alt, SGWayPoint::WGS84, "Current WP" );
 143     } */
 144     inline double get_TargetLatitude() const {
 145         return waypoint.get_target_lat();
 146     }
 147     inline double get_TargetLongitude() const {
 148         return waypoint.get_target_lon();
 149     }
 150     inline void set_old_lat( double val ) { old_lat = val; }
 151     inline void set_old_lon( double val ) { old_lon = val; }
 152     inline double get_TargetHeading() const { return TargetHeading; }
 153     inline void set_TargetHeading( double val ) { TargetHeading = val; }
 154     inline double get_TargetDistance() const { return TargetDistance; }
 155     inline void set_TargetDistance( double val ) { TargetDistance = val; }
 156     inline double get_TargetAltitude() const { return TargetAltitude; }
 157     inline void set_TargetAltitude( double val ) { TargetAltitude = val; }
 158
 159     inline char *get_TargetLatitudeStr() { return TargetLatitudeStr; }
 160     inline char *get_TargetLongitudeStr() { return TargetLongitudeStr; }
 161     inline char *get_TargetWP1Str() { return TargetWP1Str; }
 162     inline char *get_TargetWP2Str() { return TargetWP2Str; }
 163     inline char *get_TargetWP3Str() { return TargetWP3Str; }
 164     inline char *get_TargetHeadingStr() { return TargetHeadingStr; }
 165     inline char *get_TargetAltitudeStr() { return TargetAltitudeStr; }
 166     inline char *get_TargetLatLonStr() { return TargetLatLonStr; }
 167
 168     // utility functions
 169     void MakeTargetLatLonStr( double lat, double lon );
 170     void MakeTargetAltitudeStr( double altitude );
 171     void MakeTargetHeadingStr( double bearing );
 172     void MakeTargetWPStr( double distance );
 173     void update_old_control_values();
 174
 175     // accessors
 176     inline double get_MaxRoll() const { return MaxRoll; }
 177     inline void set_MaxRoll( double val ) { MaxRoll = val; }
 178     inline double get_RollOut() const { return RollOut; }
 179     inline void set_RollOut( double val ) { RollOut = val; }
 180
 181     inline double get_MaxAileron() const { return MaxAileron; }
 182     inline void set_MaxAileron( double val ) { MaxAileron = val; }
 183     inline double get_RollOutSmooth() const { return RollOutSmooth; }
 184     inline void set_RollOutSmooth( double val ) { RollOutSmooth = val; }
 185
 186 };
 187
 188
 189 extern FGAutopilot *current_autopilot;
 190
 191
 192 #endif // _NEWAUTO_HXX