src/FDM/ADA.cxx

   1 // ADA.cxx -- interface to the "External"-ly driven ADA flight model
   2 //
   3 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   4 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   5 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
   6 // License, or (at your option) any later version.
   7 //
   8 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11 // General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  14 // along with this program; if not, write to the Free Software
  15 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  16 //
  17 // $Id$
  18
  19 // Modified by Cdr. VS Renganthan <vsranga@ada.ernet.in>, 12 Oct 2K
  20
  21 #include <simgear/io/iochannel.hxx>
  22 #include <simgear/constants.h>
  23
  24 #include <Controls/controls.hxx>
  25 #include <Main/globals.hxx>
  26
  27 #include <Main/fg_props.hxx> //to get ID of window (left/right or center)
  28 #include <Scenery/scenery.hxx> //to pass ground elevation to FDM
  29
  30 #include "ADA.hxx"
  31
  32 #define numberofbytes 472 // from FDM to visuals
  33 #define nbytes 8        //from visuals to FDM
  34
  35 struct {
  36     double number_of_bytes;
  37     double lat_geoc;
  38     double lon_geoc;
  39     double altitude;
  40     double psirad;
  41     double thetrad;
  42     double phirad;
  43     double earth_posn_angle;
  44     double radius_to_vehicle;
  45     double sea_level_radius;
  46     double latitude;
  47     double longitude;
  48     double Vnorth;
  49     double Veast;
  50     double Vdown;
  51     double Vcas_kts;
  52     double prad;
  53     double qrad;
  54     double rrad;
  55     double alpharad;
  56     double betarad;
  57     double latitude_dot;
  58     double longitude_dot;
  59     double radius_dot;
  60     double Gamma_vert_rad;
  61     double Runway_altitude;
  62     double throttle;
  63     double pstick;
  64     double rstick;
  65     double rpedal;
  66     double U_local;
  67     double V_local;
  68     double W_local;
  69     double U_dot_local;
  70     double V_dot_local;
  71     double W_dot_local;
  72     double Machno;
  73     double anxg;
  74     double anyg;
  75     double anzg;
  76     double aux1;
  77     double aux2;
  78     double aux3;
  79     double aux4;
  80     double aux5;
  81     double aux6;
  82     double aux7;
  83     double aux8;
  84     int iaux1;
  85     int iaux2;
  86     int iaux3;
  87     int iaux4;
  88     int iaux5;
  89     int iaux6;
  90     int iaux7;
  91     int iaux8;
  92     int iaux9;
  93     int iaux10;
  94     int iaux11;
  95     int iaux12;
  96     float aux9;
  97     float aux10;
  98     float aux11;
  99     float aux12;
 100     float aux13;
 101     float aux14;
 102     float aux15;
 103     float aux16;
 104     float aux17;
 105     float aux18;
 106 } sixdof_to_visuals;
 107
 108 double view_offset; //if this zero, means center window
 109
 110 struct {
 111         double ground_elevation;
 112 } visuals_to_sixdof;
 113
 114 #define ground_elevation visuals_to_sixdof.ground_elevation
 115
 116 #define number_of_bytes sixdof_to_visuals.number_of_bytes
 117 #define U_dot_local sixdof_to_visuals.U_dot_local
 118 #define V_dot_local sixdof_to_visuals.V_dot_local
 119 #define W_dot_local sixdof_to_visuals.W_dot_local
 120 #define U_local sixdof_to_visuals.U_local
 121 #define V_local sixdof_to_visuals.V_local
 122 #define W_local sixdof_to_visuals.W_local
 123 #define throttle sixdof_to_visuals.throttle
 124 #define pstick sixdof_to_visuals.pstick
 125 #define rstick sixdof_to_visuals.rstick
 126 #define rpedal sixdof_to_visuals.rpedal
 127 #define V_north sixdof_to_visuals.Vnorth
 128 #define V_east sixdof_to_visuals.Veast
 129 #define V_down sixdof_to_visuals.Vdown
 130 #define V_calibrated_kts sixdof_to_visuals.Vcas_kts
 131 #define P_body sixdof_to_visuals.prad
 132 #define Q_body sixdof_to_visuals.qrad
 133 #define R_body sixdof_to_visuals.rrad
 134 #define Latitude_dot sixdof_to_visuals.latitude_dot
 135 #define Longitude_dot sixdof_to_visuals.longitude_dot
 136 #define Radius_dot sixdof_to_visuals.radius_dot
 137 #define Latitude sixdof_to_visuals.latitude
 138 #define Longitude sixdof_to_visuals.longitude
 139 #define Lat_geocentric sixdof_to_visuals.lat_geoc
 140 #define Lon_geocentric sixdof_to_visuals.lon_geoc
 141 #define Radius_to_vehicle sixdof_to_visuals.radius_to_vehicle
 142 #define Altitude sixdof_to_visuals.altitude
 143 #define Phi sixdof_to_visuals.phirad
 144 #define Theta sixdof_to_visuals.thetrad
 145 #define Psi sixdof_to_visuals.psirad
 146 #define Alpha sixdof_to_visuals.alpharad
 147 #define Beta sixdof_to_visuals.betarad
 148 #define Sea_level_radius sixdof_to_visuals.sea_level_radius
 149 #define Earth_position_angle sixdof_to_visuals.earth_posn_angle
 150 #define Runway_altitude sixdof_to_visuals.Runway_altitude
 151 #define Gamma_vert_rad sixdof_to_visuals.Gamma_vert_rad
 152 #define Machno sixdof_to_visuals.Machno
 153 #define anxg sixdof_to_visuals.anxg
 154 #define anyg sixdof_to_visuals.anyg
 155 #define anzg sixdof_to_visuals.anzg
 156
 157
 158 FGADA::FGADA( double dt ) {
 159     set_delta_t( dt );
 160 }
 161
 162
 163 FGADA::~FGADA() {
 164 }
 165
 166
 167 // Initialize the ADA flight model, dt is the time increment
 168 // for each subsequent iteration through the EOM
 169 void FGADA::init() {
 170
 171         // explicitly call the superclass's
 172         // init() method first.
 173     FGInterface::init();
 174
 175     // cout << "FGADA::init()" << endl;
 176
 177     char OutBuffer[nbytes];
 178     copy_to_FGADA();
 179
 180     printf("\nInitialising UDP sockets\n");
 181     // initialise a "udp" socket
 182     fdmsock = new SGSocket( "fdm_pc", "5001", "udp" );
 183
 184     // open as a client
 185     bool result = fdmsock->open(SG_IO_OUT);
 186     if (result == false) {
 187         printf ("Socket Open Error\n");
 188     } else {
 189     copy_to_FGADA();
 190         // Write FGExternal structure from socket to establish connection
 191         int result = fdmsock->write(OutBuffer, nbytes);
 192         printf("Connection established.\n");
 193     }
 194 }
 195
 196
 197 // Run an iteration of the EOM.  This is essentially a NOP here
 198 // because these values are getting filled in elsewhere based on
 199 // external input.
 200 bool FGADA::update( int multiloop ) {
 201     // cout << "FGADA::update()" << endl;
 202
 203     char Buffer[numberofbytes];
 204     char OutBuffer[nbytes];
 205
 206     // Read FGExternal structure from socket
 207     while (1) {
 208       int result = fdmsock->read(Buffer, numberofbytes);
 209       if (result == numberofbytes) {
 210          // Copy buffer into FGExternal structure
 211          memcpy (&sixdof_to_visuals, &Buffer, sizeof (Buffer));
 212              // Convert from the FGExternal struct to the FGInterface struct (input)
 213                  copy_from_FGADA();
 214       } else {
 215          break;
 216       }
 217     }
 218
 219     copy_to_FGADA();
 220     fgGetDouble("/sim/view/offset",view_offset);
 221         if ( view_offset == 0.0) {
 222          memcpy (&OutBuffer, &visuals_to_sixdof, sizeof (OutBuffer));
 223                  int result = fdmsock->write(OutBuffer, nbytes);
 224         }
 225
 226     return true;
 227 }
 228
 229 // Convert from the FGInterface struct to the FGADA struct (output)
 230 bool FGADA::copy_to_FGADA () {
 231
 232         ground_elevation = scenery.cur_elev;
 233     return true;
 234 }
 235
 236
 237 // Convert from the FGADA struct to the FGInterface struct (input)
 238 bool FGADA::copy_from_FGADA() {
 239
 240     //Positions and attitudes for The Rendering engine
 241     _set_Geodetic_Position( Latitude, Longitude, Altitude );
 242     _set_Euler_Angles( Phi, Theta, Psi );
 243     _set_Geocentric_Position( Lat_geocentric, Lon_geocentric,
 244                               Radius_to_vehicle );
 245     _set_Sea_level_radius( Sea_level_radius );
 246
 247         _set_Geocentric_Rates( Latitude_dot, Longitude_dot, Radius_dot );
 248     _set_Earth_position_angle( Earth_position_angle );
 249     _set_sin_lat_geocentric(Lat_geocentric);
 250     _set_cos_lat_geocentric(Lat_geocentric);
 251     _set_sin_cos_longitude(Longitude);
 252     _set_sin_cos_latitude(Latitude);
 253
 254         // Velocities and accelerations for the pitch ladder and velocity vector
 255     _set_Accels_Local( U_dot_local, V_dot_local, W_dot_local );
 256     _set_Velocities_Ground( U_local, V_local, W_local );//same as V_NED in mps
 257     _set_Velocities_Local( V_north, V_east, V_down ); //same as UVW_local in fps
 258
 259     //Positions and attitude for ship
 260         _set_daux(1,sixdof_to_visuals.aux1);//ship lat
 261     _set_daux(2,sixdof_to_visuals.aux2);//ship lon
 262     _set_daux(3,sixdof_to_visuals.aux3);//ship alt+heave
 263     _set_daux(4,sixdof_to_visuals.aux4);//distance of a/c from ski-jump exit
 264     _set_faux(1,sixdof_to_visuals.aux9);//ship pitch
 265     _set_faux(2,sixdof_to_visuals.aux10);//ship roll
 266     _set_faux(3,sixdof_to_visuals.aux11);//ship yaw
 267     _set_iaux(1,sixdof_to_visuals.iaux1);//flag for drawing ship
 268
 269     // controls
 270     globals->get_controls()->set_throttle(0,throttle/131.0);
 271     globals->get_controls()->set_elevator(pstick);
 272     globals->get_controls()->set_aileron(rstick);
 273     globals->get_controls()->set_rudder(rpedal);
 274
 275     // auxilliary parameters for HUD
 276     _set_V_calibrated_kts( V_calibrated_kts );
 277     _set_Alpha( Alpha );
 278     _set_Beta( Beta );
 279     _set_Accels_CG_Body_N( anxg,anyg,anzg);
 280     _set_Mach_number( Machno);
 281     _set_Climb_Rate( W_local*SG_METER_TO_FEET ); //pressure alt in feet for lca(navy)
 282
 283     _set_iaux(2,sixdof_to_visuals.iaux2);//control law mode switch posn
 284     _set_iaux(3,sixdof_to_visuals.iaux3);//ldg gear posn
 285     _set_iaux(4,sixdof_to_visuals.iaux4);// wow nose status
 286     _set_iaux(5,sixdof_to_visuals.iaux5);// wow main status
 287     _set_iaux(6,sixdof_to_visuals.iaux6);// arrester hook posn
 288     _set_iaux(7,sixdof_to_visuals.iaux7);
 289     _set_iaux(8,sixdof_to_visuals.iaux8);
 290     _set_iaux(9,sixdof_to_visuals.iaux9);
 291     _set_iaux(10,sixdof_to_visuals.iaux10);
 292     _set_iaux(11,sixdof_to_visuals.iaux11);
 293     _set_iaux(12,sixdof_to_visuals.iaux12);
 294
 295     _set_daux(5,sixdof_to_visuals.aux5);
 296     _set_daux(6,sixdof_to_visuals.aux6);
 297     _set_daux(7,sixdof_to_visuals.aux7);
 298     _set_daux(8,sixdof_to_visuals.aux8);
 299
 300     _set_faux(4,sixdof_to_visuals.aux12);
 301     _set_faux(5,sixdof_to_visuals.aux13);
 302     _set_faux(6,sixdof_to_visuals.aux14);
 303     _set_faux(7,sixdof_to_visuals.aux15);
 304     _set_faux(8,sixdof_to_visuals.aux16);
 305     _set_faux(9,sixdof_to_visuals.aux17);
 306     _set_faux(10,sixdof_to_visuals.aux18);
 307
 308     // Angular rates
 309     _set_Omega_Body( P_body, Q_body, R_body );
 310
 311     // Miscellaneous quantities
 312     _set_Gamma_vert_rad( Gamma_vert_rad );
 313     _set_Runway_altitude( Runway_altitude );
 314
 315     //    SG_LOG( SG_FLIGHT, SG_DEBUG, "lon = " << Longitude
 316     //      << " lat_geoc = " << Lat_geocentric << " lat_geod = " << Latitude
 317     //      << " alt = " << Altitude << " sl_radius = " << Sea_level_radius
 318     //      << " radius_to_vehicle = " << Radius_to_vehicle );
 319
 320
 321     //    printf("sr=%f\n",Sea_level_radius);
 322     //    printf("psi = %f %f\n",Psi,Psi*SGD_RADIANS_TO_DEGREES);
 323
 324     return true;
 325 }