src/FDM/JSBSim/FGTranslation.h

   1 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
   2
   3  Header:       FGTranslation.h
   4  Author:       Jon Berndt
   5  Date started: 12/02/98
   6
   7  ------------- Copyright (C) 1999  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 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 General Public License for more
  17  details.
  18
  19  You should have received a copy of the GNU 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 General Public License can also be found on
  24  the world wide web at http://www.gnu.org.
  25
  26 HISTORY
  27 --------------------------------------------------------------------------------
  28 12/02/98   JSB   Created
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  30 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  31 COMMENTS, REFERENCES,  and NOTES
  32 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  33 [1] Cooke, Zyda, Pratt, and McGhee, "NPSNET: Flight Simulation Dynamic Modeling
  34     Using Quaternions", Presence, Vol. 1, No. 4, pp. 404-420  Naval Postgraduate
  35     School, January 1994
  36 [2] D. M. Henderson, "Euler Angles, Quaternions, and Transformation Matrices",
  37     JSC 12960, July 1977
  38 [3] Richard E. McFarland, "A Standard Kinematic Model for Flight Simulation at
  39     NASA-Ames", NASA CR-2497, January 1975
  40 [4] Barnes W. McCormick, "Aerodynamics, Aeronautics, and Flight Mechanics",
  41     Wiley & Sons, 1979 ISBN 0-471-03032-5
  42 [5] Bernard Etkin, "Dynamics of Flight, Stability and Control", Wiley & Sons,
  43     1982 ISBN 0-471-08936-2
  44
  45   The order of rotations used in this class corresponds to a 3-2-1 sequence,
  46   or Y-P-R, or Z-Y-X, if you prefer.
  47
  48 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  49 SENTRY
  50 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  51
  52 #ifndef FGTRANSLATION_H
  53 #define FGTRANSLATION_H
  54
  55 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  56 INCLUDES
  57 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  58
  59 #ifdef FGFS
  60 #  include <simgear/compiler.h>
  61 #  ifdef SG_HAVE_STD_INCLUDES
  62 #    include <cmath>
  63 #  else
  64 #    include <math.h>
  65 #  endif
  66 #else
  67 #  if defined(sgi) && !defined(__GNUC__)
  68 #    include <math.h>
  69 #  else
  70 #    include <cmath>
  71 #  endif
  72 #endif
  73
  74 #include "FGModel.h"
  75 #include "FGMatrix33.h"
  76 #include "FGColumnVector3.h"
  77 #include "FGColumnVector4.h"
  78
  79 #define ID_TRANSLATION "$Id$"
  80
  81 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  82 CLASS DECLARATION
  83 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  84
  85 class FGTranslation : public FGModel {
  86 public:
  87   FGTranslation(FGFDMExec*);
  88   ~FGTranslation();
  89
  90   inline double           GetUVW   (int idx) const { return vUVW(idx); }
  91   inline FGColumnVector3& GetUVW   (void)    { return vUVW; }
  92   inline FGColumnVector3& GetUVWdot(void)    { return vUVWdot; }
  93   inline double           GetUVWdot(int idx) const { return vUVWdot(idx); }
  94   inline FGColumnVector3& GetAeroUVW (void)    { return vAeroUVW; }
  95   inline double           GetAeroUVW (int idx) const { return vAeroUVW(idx); }
  96
  97   double Getalpha(void) const { return alpha; }
  98   double Getbeta (void) const { return beta; }
  99   inline double GetMagBeta(void) const { return fabs(beta); }
 100   double Getqbar (void) const { return qbar; }
 101   double GetqbarUW (void) const { return qbarUW; }
 102   double GetqbarUV (void) const { return qbarUV; }
 103   inline double GetVt   (void) const { return Vt; }
 104   double GetMach (void) const { return Mach; }
 105   double Getadot (void) const { return adot; }
 106   double Getbdot (void) const { return bdot; }
 107
 108   void SetUVW(FGColumnVector3 tt) { vUVW = tt; }
 109   void SetAeroUVW(FGColumnVector3 tt) { vAeroUVW = tt; }
 110
 111   inline void Setalpha(double tt) { alpha = tt; }
 112   inline void Setbeta (double tt) { beta  = tt; }
 113   inline void Setqbar (double tt) { qbar = tt; }
 114   inline void SetqbarUW (double tt) { qbarUW = tt; }
 115   inline void SetqbarUV (double tt) { qbarUV = tt; }
 116   inline void SetVt   (double tt) { Vt = tt; }
 117   inline void SetMach (double tt) { Mach=tt; }
 118   inline void Setadot (double tt) { adot = tt; }
 119   inline void Setbdot (double tt) { bdot = tt; }
 120
 121   inline void SetAB(double t1, double t2) { alpha=t1; beta=t2; }
 122
 123   bool Run(void);
 124
 125   void bind(void);
 126   void unbind(void);
 127
 128 private:
 129   FGColumnVector3 vUVW;
 130   FGColumnVector3 vUVWdot;
 131   FGColumnVector3 vlastUVWdot;
 132   FGMatrix33       mVel;
 133   FGColumnVector3 vAeroUVW;
 134
 135   double Vt, Mach;
 136   double qbar, qbarUW, qbarUV;
 137   double dt;
 138   double alpha, beta;
 139   double adot,bdot;
 140
 141   void Debug(int from);
 142 };
 143
 144 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 145 #endif
 146