src/FDM/JSBSim/FGJSBBase.h

   1 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
   2
   3  Header:       FGJSBBase.h
   4  Author:       Jon S. Berndt
   5  Date started: 07/01/01
   6
   7  ------------- Copyright (C) 2001  Jon S. Berndt (jsb@hal-pc.org) -------------
   8
   9  This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  10  the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free Software
  11  Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later
  12  version.
  13
  14  This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  15  ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
  16  FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public License for more
  17  details.
  18
  19  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License along with
  20  this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple
  21  Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
  22
  23  Further information about the GNU Lesser General Public License can also be found on
  24  the world wide web at http://www.gnu.org.
  25
  26 HISTORY
  27 --------------------------------------------------------------------------------
  28 07/01/01  JSB  Created
  29
  30 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  31 SENTRY
  32 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  33
  34 #ifndef FGJSBBASE_H
  35 #define FGJSBBASE_H
  36
  37 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  38 INCLUDES
  39 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  40
  41 #include <float.h>
  42
  43 #ifdef FGFS
  44 #  include <simgear/compiler.h>
  45 #  include <math.h>
  46 #  include <queue>
  47 #  include STL_STRING
  48
  49 SG_USING_STD(string);
  50
  51 #  ifndef M_PI
  52 #    include <simgear/constants.h>
  53 #    define M_PI SG_PI
  54 #  endif
  55
  56 #else  // JSBSim section
  57
  58 #  include <queue>
  59 #  include <string>
  60 #  if defined(sgi) && !defined(__GNUC__)
  61 #    include <math.h>
  62 #  else
  63 #    include <cmath>
  64 #  endif
  65
  66 using std::string;
  67
  68 #  if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER <= 1200
  69 #    ifndef max
  70 #      define max(a,b)            (((a) > (b)) ? (a) : (b))
  71 #    endif
  72
  73 #    ifndef min
  74 #      define min(a,b)            (((a) < (b)) ? (a) : (b))
  75 #    endif
  76 #  else
  77
  78 using std::fabs;
  79
  80 #  endif
  81
  82 #  ifndef M_PI
  83 #    define M_PI 3.14159265358979323846
  84 #  endif
  85
  86 #endif
  87
  88 #if !defined(WIN32) || defined(__GNUC__) || (defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER >= 1300))
  89 using std::max;
  90 #endif
  91
  92 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  93 DEFINITIONS
  94 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  95
  96 #define ID_JSBBASE "$Id$"
  97
  98 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  99 FORWARD DECLARATIONS
 100 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 101
 102 namespace JSBSim {
 103
 104 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 105 CLASS DOCUMENTATION
 106 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 107
 108 /** JSBSim Base class.
 109 *   This class provides universal constants, utility functions, messaging
 110 *   functions, and enumerated constants to JSBSim.
 111     @author Jon S. Berndt
 112     @version $Id$
 113 */
 114
 115 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 116 CLASS DECLARATION
 117 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 118
 119 class FGJSBBase {
 120 public:
 121   /// Constructor for FGJSBBase.
 122   FGJSBBase() {};
 123
 124   /// Destructor for FGJSBBase.
 125   ~FGJSBBase() {};
 126
 127   /// JSBSim Message structure
 128   typedef struct Msg {
 129     unsigned int fdmId;
 130     unsigned int messageId;
 131     string text;
 132     string subsystem;
 133     enum mType {eText, eInteger, eDouble, eBool} type;
 134     bool bVal;
 135     int  iVal;
 136     double dVal;
 137   } Message;
 138
 139   ///@name JSBSim console output highlighting terms.
 140   //@{
 141   /// highlights text
 142   static char highint[5];
 143   /// low intensity text
 144   static char halfint[5];
 145   /// normal intensity text
 146   static char normint[6];
 147   /// resets text properties
 148   static char reset[5];
 149   /// underlines text
 150   static char underon[5];
 151   /// underline off
 152   static char underoff[6];
 153   /// blue text
 154   static char fgblue[6];
 155   /// cyan text
 156   static char fgcyan[6];
 157   /// red text
 158   static char fgred[6];
 159   /// green text
 160   static char fggreen[6];
 161   /// default text
 162   static char fgdef[6];
 163   //@}
 164
 165   ///@name JSBSim Messaging functions
 166   //@{
 167   /** Places a Message structure on the Message queue.
 168       @param msg pointer to a Message structure
 169       @return pointer to a Message structure */
 170   Message* PutMessage(Message* msg);
 171   /** Creates a message with the given text and places it on the queue.
 172       @param text message text
 173       @return pointer to a Message structure */
 174   Message* PutMessage(const string& text);
 175   /** Creates a message with the given text and boolean value and places it on the queue.
 176       @param text message text
 177       @param bVal boolean value associated with the message
 178       @return pointer to a Message structure */
 179   Message* PutMessage(const string& text, bool bVal);
 180   /** Creates a message with the given text and integer value and places it on the queue.
 181       @param text message text
 182       @param iVal integer value associated with the message
 183       @return pointer to a Message structure */
 184   Message* PutMessage(const string& text, int iVal);
 185   /** Creates a message with the given text and double value and places it on the queue.
 186       @param text message text
 187       @param dVal double value associated with the message
 188       @return pointer to a Message structure */
 189   Message* PutMessage(const string& text, double dVal);
 190   /** Reads the message on the queue (but does not delete it).
 191       @return pointer to a Message structure (or NULL if no mesage) */
 192   Message* ReadMessage(void);
 193   /** Reads the message on the queue and removes it from the queue.
 194       @return pointer to a Message structure (or NULL if no mesage) */
 195   Message* ProcessMessage(void);
 196   //@}
 197
 198   /** Returns the version number of JSBSim.
 199   *   @return The version number of JSBSim. */
 200   string GetVersion(void) {return JSBSim_version;}
 201
 202   /// Disables highlighting in the console output.
 203   void disableHighLighting(void);
 204
 205   static short debug_lvl;
 206
 207   /** Converts from degrees Kelvin to degrees Fahrenheit.
 208   *   @param kelvin The temperature in degrees Kelvin.
 209   *   @return The temperature in Fahrenheit. */
 210   static double KelvinToFahrenheit (double kelvin) {
 211     return 1.8*kelvin - 459.4;
 212   }
 213
 214   /** Converts from degrees Rankine to degrees Celsius.
 215   *   @param rankine The temperature in degrees Rankine.
 216   *   @return The temperature in Celsius. */
 217   static double RankineToCelsius (double rankine) {
 218     return (rankine - 491.67)/1.8;
 219   }
 220
 221   /** Converts from degrees Rankine to degrees Kelvin.
 222   *   @param rankine The temperature in degrees Rankine.
 223   *   @return The temperature in Kelvin. */
 224   static double RankineToKelvin (double rankine) {
 225     return rankine/1.8;
 226   }
 227
 228   /** Converts from degrees Fahrenheit to degrees Celsius.
 229   *   @param fahrenheit The temperature in degrees Fahrenheit.
 230   *   @return The temperature in Celsius. */
 231   static double FahrenheitToCelsius (double fahrenheit) {
 232     return (fahrenheit - 32.0)/1.8;
 233   }
 234
 235   /** Converts from degrees Celsius to degrees Fahrenheit.
 236   *   @param celsius The temperature in degrees Celsius.
 237   *   @return The temperature in Fahrenheit. */
 238   static double CelsiusToFahrenheit (double celsius) {
 239     return celsius * 1.8 + 32.0;
 240   }
 241
 242   /** Finite precision comparison.
 243       @param a first value to compare
 244       @param b second value to compare
 245       @return if the two values can be considered equal up to roundoff */
 246   static bool EqualToRoundoff(double a, double b) {
 247     double eps = 2.0*DBL_EPSILON;
 248     return fabs(a - b) <= eps*max(fabs(a), fabs(b));
 249   }
 250
 251   /** Finite precision comparison.
 252       @param a first value to compare
 253       @param b second value to compare
 254       @return if the two values can be considered equal up to roundoff */
 255   static bool EqualToRoundoff(float a, float b) {
 256     float eps = 2.0*FLT_EPSILON;
 257     return fabs(a - b) <= eps*max(fabs(a), fabs(b));
 258   }
 259
 260   /** Finite precision comparison.
 261       @param a first value to compare
 262       @param b second value to compare
 263       @return if the two values can be considered equal up to roundoff */
 264   static bool EqualToRoundoff(float a, double b) {
 265     return EqualToRoundoff(a, (float)b);
 266   }
 267
 268   /** Finite precision comparison.
 269       @param a first value to compare
 270       @param b second value to compare
 271       @return if the two values can be considered equal up to roundoff */
 272   static bool EqualToRoundoff(double a, float b) {
 273     return EqualToRoundoff((float)a, b);
 274   }
 275
 276 protected:
 277   static Message localMsg;
 278
 279   static std::queue <Message*> Messages;
 280
 281   void Debug(int from) {};
 282
 283   static unsigned int messageId;
 284
 285   static const double radtodeg;
 286   static const double degtorad;
 287   static const double hptoftlbssec;
 288   static const double psftoinhg;
 289   static const double psftopa;
 290   static const double fpstokts;
 291   static const double ktstofps;
 292   static const double inchtoft;
 293   static const double in3tom3;
 294   static double Reng;         // Specific Gas Constant,ft^2/(sec^2*R)
 295   static const double SHRatio;
 296   static const double lbtoslug;
 297   static const double slugtolb;
 298   static const string needed_cfg_version;
 299   static const string JSBSim_version;
 300
 301 public:
 302 /// Moments L, M, N
 303 enum {eL     = 1, eM,     eN    };
 304 /// Rates P, Q, R
 305 enum {eP     = 1, eQ,     eR    };
 306 /// Velocities U, V, W
 307 enum {eU     = 1, eV,     eW    };
 308 /// Positions X, Y, Z
 309 enum {eX     = 1, eY,     eZ    };
 310 /// Euler angles Phi, Theta, Psi
 311 enum {ePhi   = 1, eTht,   ePsi  };
 312 /// Stability axis forces, Drag, Side force, Lift
 313 enum {eDrag  = 1, eSide,  eLift };
 314 /// Local frame orientation Roll, Pitch, Yaw
 315 enum {eRoll  = 1, ePitch, eYaw  };
 316 /// Local frame position North, East, Down
 317 enum {eNorth = 1, eEast,  eDown };
 318 /// Locations Radius, Latitude, Longitude
 319 enum {eLat = 1, eLong, eRad     };
 320 /// Conversion specifiers
 321 enum {inNone = 0, inDegrees, inRadians, inMeters, inFeet };
 322
 323 };
 324
 325 }
 326 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 327 #endif
 328