src/FDM/JSBSim/initialization/FGInitialCondition.h

   1 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
   2
   3  Header:       FGInitialCondition.h
   4  Author:       Tony Peden
   5  Date started: 7/1/99
   6
   7  ------------- Copyright (C) 1999  Anthony K. Peden (apeden@earthlink.net) -------------
   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 7/1/99   TP   Created
  29
  30 FUNCTIONAL DESCRIPTION
  31 --------------------------------------------------------------------------------
  32
  33 The purpose of this class is to take a set of initial conditions and provide
  34 a kinematically consistent set of body axis velocity components, euler
  35 angles, and altitude.  This class does not attempt to trim the model i.e.
  36 the sim will most likely start in a very dynamic state (unless, of course,
  37 you have chosen your IC's wisely) even after setting it up with this class.
  38
  39 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  40 SENTRY
  41 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  42
  43 #ifndef FGINITIALCONDITION_H
  44 #define FGINITIALCONDITION_H
  45
  46 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  47 INCLUDES
  48 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  49
  50 #include <FGFDMExec.h>
  51 #include <FGJSBBase.h>
  52 #include <math/FGColumnVector3.h>
  53
  54 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  55 DEFINITIONS
  56 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  57
  58 #define ID_INITIALCONDITION "$Id$"
  59
  60 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  61 FORWARD DECLARATIONS
  62 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  63
  64 namespace JSBSim {
  65
  66 typedef enum { setvt, setvc, setve, setmach, setuvw, setned, setvg } speedset;
  67 typedef enum { setwned, setwmd, setwhc } windset;
  68
  69 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  70 CLASS DOCUMENTATION
  71 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  72
  73 /** Initializes the simulation run.
  74     Takes a set of initial conditions (IC) and provide a kinematically consistent set
  75     of body axis velocity components, euler angles, and altitude.  This class
  76     does not attempt to trim the model i.e. the sim will most likely start in a
  77     very dynamic state (unless, of course, you have chosen your IC's wisely, or
  78     started on the ground) even after setting it up with this class.
  79
  80    <h2>Usage Notes</h2>
  81
  82    With a valid object of FGFDMExec and an aircraft model loaded:
  83
  84    @code
  85    FGInitialCondition fgic=new FGInitialCondition(FDMExec);
  86    fgic->SetVcalibratedKtsIC()
  87    fgic->SetAltitudeFtIC();
  88
  89    // directly into Run
  90    FDMExec->GetState()->Initialize(fgic)
  91    delete fgic;
  92    FDMExec->Run()
  93
  94    //or to loop the sim w/o integrating
  95    FDMExec->RunIC(fgic)
  96    @endcode
  97
  98    <h2>Speed</h2>
  99
 100    Since vc, ve, vt, and mach all represent speed, the remaining
 101    three are recalculated each time one of them is set (using the
 102    current altitude).  The most recent speed set is remembered so
 103    that if and when altitude is reset, the last set speed is used
 104    to recalculate the remaining three. Setting any of the body
 105    components forces a recalculation of vt and vt then becomes the
 106    most recent speed set.
 107
 108    <h2>Alpha,Gamma, and Theta</h2>
 109
 110    This class assumes that it will be used to set up the sim for a
 111    steady, zero pitch rate condition. Since any two of those angles
 112    specifies the third gamma (flight path angle) is favored when setting
 113    alpha and theta and alpha is favored when setting gamma. i.e.
 114
 115    - set alpha : recalculate theta using gamma as currently set
 116    - set theta : recalculate alpha using gamma as currently set
 117    - set gamma : recalculate theta using alpha as currently set
 118
 119    The idea being that gamma is most interesting to pilots (since it
 120    is indicative of climb rate).
 121
 122    Setting climb rate is, for the purpose of this discussion,
 123    considered equivalent to setting gamma.
 124
 125    These are the items that can be set in an initialization file:
 126
 127    - ubody (velocity, ft/sec)
 128    - vbody (velocity, ft/sec)
 129    - wbody (velocity, ft/sec)
 130    - latitude (position, degrees)
 131    - longitude (position, degrees)
 132    - phi (orientation, degrees)
 133    - theta (orientation, degrees)
 134    - psi (orientation, degrees)
 135    - alpha (angle, degrees)
 136    - beta (angle, degrees)
 137    - gamma (angle, degrees)
 138    - roc (vertical velocity, ft/sec)
 139    - altitude (altitude, ft)
 140    - winddir (wind from-angle, degrees)
 141    - vwind (magnitude wind speed, ft/sec)
 142    - hwind (headwind speed, knots)
 143    - xwind (crosswind speed, knots)
 144    - vc (calibrated airspeed, ft/sec)
 145    - mach (mach)
 146    - vground (ground speed, ft/sec)
 147    - running (0 or 1)
 148
 149    <h2>Properties</h2>
 150    @property ic/vc-kts (read/write) Calibrated airspeed initial condition in knots
 151    @property ic/ve-kts (read/write) Knots equivalent airspeed initial condition
 152    @property ic/vg-kts (read/write) Ground speed initial condition in knots
 153    @property ic/vt-kts (read/write) True airspeed initial condition in knots
 154    @property ic/mach (read/write) Mach initial condition
 155    @property ic/roc-fpm (read/write) Rate of climb initial condition in feet/minute
 156    @property ic/gamma-deg (read/write) Flightpath angle initial condition in degrees
 157    @property ic/alpha-deg (read/write) Angle of attack initial condition in degrees
 158    @property ic/beta-deg (read/write) Angle of sideslip initial condition in degrees
 159    @property ic/theta-deg (read/write) Pitch angle initial condition in degrees
 160    @property ic/phi-deg (read/write) Roll angle initial condition in degrees
 161    @property ic/psi-true-deg (read/write) Heading angle initial condition in degrees
 162    @property ic/lat-gc-deg (read/write) Latitude initial condition in degrees
 163    @property ic/long-gc-deg (read/write) Longitude initial condition in degrees
 164    @property ic/h-sl-ft (read/write) Height above sea level initial condition in feet
 165    @property ic/h-agl-ft (read/write) Height above ground level initial condition in feet
 166    @property ic/sea-level-radius-ft (read/write) Radius of planet at sea level in feet
 167    @property ic/terrain-altitude-ft (read/write) Terrain elevation above sea level in feet
 168    @property ic/vg-fps (read/write) Ground speed initial condition in feet/second
 169    @property ic/vt-fps (read/write) True airspeed initial condition in feet/second
 170    @property ic/vw-bx-fps (read/write) Wind velocity initial condition in Body X frame in feet/second
 171    @property ic/vw-by-fps (read/write) Wind velocity initial condition in Body Y frame in feet/second
 172    @property ic/vw-bz-fps (read/write) Wind velocity initial condition in Body Z frame in feet/second
 173    @property ic/vw-north-fps (read/write) Wind northward velocity initial condition in feet/second
 174    @property ic/vw-east-fps (read/write) Wind eastward velocity initial condition in feet/second
 175    @property ic/vw-down-fps (read/write) Wind downward velocity initial condition in feet/second
 176    @property ic/vw-mag-fps (read/write) Wind velocity magnitude initial condition in feet/sec.
 177    @property ic/vw-dir-deg (read/write) Wind direction initial condition, in degrees from north
 178    @property ic/roc-fps (read/write) Rate of climb initial condition, in feet/second
 179    @property ic/u-fps (read/write) Body frame x-axis velocity initial condition in feet/second
 180    @property ic/v-fps (read/write) Body frame y-axis velocity initial condition in feet/second
 181    @property ic/w-fps (read/write) Body frame z-axis velocity initial condition in feet/second
 182    @property ic/gamma-rad (read/write) Flight path angle initial condition in radians
 183    @property ic/alpha-rad (read/write) Angle of attack initial condition in radians
 184    @property ic/theta-rad (read/write) Pitch angle initial condition in radians
 185    @property ic/beta-rad (read/write) Angle of sideslip initial condition in radians
 186    @property ic/phi-rad (read/write) Roll angle initial condition in radians
 187    @property ic/psi-true-rad (read/write) Heading angle initial condition in radians
 188    @property ic/lat-gc-rad (read/write) Geocentric latitude initial condition in radians
 189    @property ic/long-gc-rad (read/write) Longitude initial condition in radians
 190    @property ic/p-rad_sec (read/write) Roll rate initial condition in radians/second
 191    @property ic/q-rad_sec (read/write) Pitch rate initial condition in radians/second
 192    @property ic/r-rad_sec (read/write) Yaw rate initial condition in radians/second
 193
 194    @author Tony Peden
 195    @version "$Id$"
 196 */
 197
 198 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 199 CLASS DECLARATION
 200 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 201
 202 class FGInitialCondition : public FGJSBBase
 203 {
 204 public:
 205   /// Constructor
 206   FGInitialCondition(FGFDMExec *fdmex);
 207   /// Destructor
 208   ~FGInitialCondition();
 209
 210   /** Set calibrated airspeed initial condition in knots.
 211       @param vc Calibrated airspeed in knots  */
 212   void SetVcalibratedKtsIC(double vc);
 213
 214   /** Set equivalent airspeed initial condition in knots.
 215       @param ve Equivalent airspeed in knots  */
 216   void SetVequivalentKtsIC(double ve);
 217
 218   /** Set true airspeed initial condition in knots.
 219       @param vt True airspeed in knots  */
 220   inline void SetVtrueKtsIC(double vt)   { SetVtrueFpsIC(vt*ktstofps);   }
 221
 222   /** Set ground speed initial condition in knots.
 223       @param vg Ground speed in knots  */
 224   inline void SetVgroundKtsIC(double vg) { SetVgroundFpsIC(vg*ktstofps); }
 225
 226   /** Set mach initial condition.
 227       @param mach Mach number  */
 228   void SetMachIC(double mach);
 229
 230   /** Sets angle of attack initial condition in degrees.
 231       @param a Alpha in degrees */
 232   inline void SetAlphaDegIC(double a)      { SetAlphaRadIC(a*degtorad); }
 233
 234   /** Sets angle of sideslip initial condition in degrees.
 235       @param B Beta in degrees */
 236   inline void SetBetaDegIC(double B)       { SetBetaRadIC(B*degtorad);}
 237
 238   /** Sets pitch angle initial condition in degrees.
 239       @param theta Theta (pitch) angle in degrees */
 240   inline void SetThetaDegIC(double theta) { SetThetaRadIC(theta*degtorad); }
 241
 242   /** Sets the roll angle initial condition in degrees.
 243       @param phi roll angle in degrees */
 244   inline void SetPhiDegIC(double phi)  { SetPhiRadIC(phi*degtorad);}
 245
 246   /** Sets the heading angle initial condition in degrees.
 247       @param psi Heading angle in degrees */
 248   inline void SetPsiDegIC(double psi){ SetPsiRadIC(psi*degtorad); }
 249
 250   /** Sets the climb rate initial condition in feet/minute.
 251       @param roc Rate of Climb in feet/minute  */
 252   void SetClimbRateFpmIC(double roc);
 253
 254   /** Sets the flight path angle initial condition in degrees.
 255       @param gamma Flight path angle in degrees  */
 256   inline void SetFlightPathAngleDegIC(double gamma) { SetFlightPathAngleRadIC(gamma*degtorad); }
 257
 258   /** Sets the altitude initial condition in feet.
 259       @param alt Altitude in feet */
 260   void SetAltitudeFtIC(double alt);
 261
 262   /** Sets the initial Altitude above ground level.
 263       @param agl Altitude above ground level in feet */
 264   void SetAltitudeAGLFtIC(double agl);
 265
 266   /** Sets the initial sea level radius from planet center
 267       @param sl_rad sea level radius in feet */
 268   void SetSeaLevelRadiusFtIC(double sl_rad);
 269
 270   /** Sets the initial terrain elevation.
 271       @param elev Initial terrain elevation in feet */
 272   void SetTerrainAltitudeFtIC(double elev);
 273
 274   /** Sets the initial latitude.
 275       @param lat Initial latitude in degrees */
 276   inline void SetLatitudeDegIC(double lat)  { latitude=lat*degtorad; }
 277
 278   /** Sets the initial longitude.
 279       @param lon Initial longitude in degrees */
 280   inline void SetLongitudeDegIC(double lon) { longitude=lon*degtorad; }
 281
 282   /** Gets the initial calibrated airspeed.
 283       @return Initial calibrated airspeed in knots */
 284   inline double GetVcalibratedKtsIC(void) const { return vc*fpstokts; }
 285
 286   /** Gets the initial equivalent airspeed.
 287       @return Initial equivalent airspeed in knots */
 288   inline double GetVequivalentKtsIC(void) const { return ve*fpstokts; }
 289
 290   /** Gets the initial ground speed.
 291       @return Initial ground speed in knots */
 292   inline double GetVgroundKtsIC(void) const { return vg*fpstokts; }
 293
 294   /** Gets the initial true velocity.
 295       @return Initial true airspeed in knots. */
 296   inline double GetVtrueKtsIC(void) const { return vt*fpstokts; }
 297
 298   /** Gets the initial mach.
 299       @return Initial mach number */
 300   inline double GetMachIC(void) const { return mach; }
 301
 302   /** Gets the initial climb rate.
 303       @return Initial climb rate in feet/minute */
 304   inline double GetClimbRateFpmIC(void) const { return hdot*60; }
 305
 306   /** Gets the initial flight path angle.
 307       @return Initial flight path angle in degrees */
 308   inline double GetFlightPathAngleDegIC(void)const  { return gamma*radtodeg; }
 309
 310   /** Gets the initial angle of attack.
 311       @return Initial alpha in degrees */
 312   inline double GetAlphaDegIC(void) const { return alpha*radtodeg; }
 313
 314   /** Gets the initial sideslip angle.
 315       @return Initial beta in degrees */
 316   inline double GetBetaDegIC(void) const  { return beta*radtodeg; }
 317
 318   /** Gets the initial pitch angle.
 319       @return Initial pitch angle in degrees */
 320   inline double GetThetaDegIC(void) const { return theta*radtodeg; }
 321
 322   /** Gets the initial roll angle.
 323       @return Initial phi in degrees */
 324   inline double GetPhiDegIC(void) const { return phi*radtodeg; }
 325
 326   /** Gets the initial heading angle.
 327       @return Initial psi in degrees */
 328   inline double GetPsiDegIC(void) const { return psi*radtodeg; }
 329
 330   /** Gets the initial latitude.
 331       @return Initial geocentric latitude in degrees */
 332   inline double GetLatitudeDegIC(void) const { return latitude*radtodeg; }
 333
 334   /** Gets the initial longitude.
 335       @return Initial longitude in degrees */
 336   inline double GetLongitudeDegIC(void) const { return longitude*radtodeg; }
 337
 338   /** Gets the initial altitude.
 339       @return Initial altitude in feet. */
 340   inline double GetAltitudeFtIC(void) const { return altitude; }
 341
 342   /** Gets the initial altitude above ground level.
 343       @return Initial altitude AGL in feet */
 344   inline double GetAltitudeAGLFtIC(void) const { return altitude - terrain_altitude; }
 345
 346   /** Gets the initial sea level radius.
 347       @return Initial sea level radius */
 348   inline double GetSeaLevelRadiusFtIC(void) const { return sea_level_radius; }
 349
 350   /** Gets the initial terrain elevation.
 351       @return Initial terrain elevation in feet */
 352   inline double GetTerrainAltitudeFtIC(void) const { return terrain_altitude; }
 353
 354   /** Sets the initial ground speed.
 355       @param vg Initial ground speed in feet/second */
 356   void SetVgroundFpsIC(double vg);
 357
 358   /** Sets the initial true airspeed.
 359       @param vt Initial true airspeed in feet/second */
 360   void SetVtrueFpsIC(double vt);
 361
 362   /** Sets the initial body axis X velocity.
 363       @param ubody Initial X velocity in feet/second */
 364   void SetUBodyFpsIC(double ubody);
 365
 366   /** Sets the initial body axis Y velocity.
 367       @param vbody Initial Y velocity in feet/second */
 368   void SetVBodyFpsIC(double vbody);
 369
 370   /** Sets the initial body axis Z velocity.
 371       @param wbody Initial Z velocity in feet/second */
 372   void SetWBodyFpsIC(double wbody);
 373
 374   /** Sets the initial local axis north velocity.
 375       @param vn Initial north velocity in feet/second */
 376   void SetVnorthFpsIC(double vn);
 377
 378   /** Sets the initial local axis east velocity.
 379       @param ve Initial east velocity in feet/second */
 380   void SetVeastFpsIC(double ve);
 381
 382   /** Sets the initial local axis down velocity.
 383       @param vd Initial down velocity in feet/second */
 384   void SetVdownFpsIC(double vd);
 385
 386   /** Sets the initial roll rate.
 387       @param P Initial roll rate in radians/second */
 388   void SetPRadpsIC(double P)  { p = P; }
 389
 390   /** Sets the initial pitch rate.
 391       @param Q Initial pitch rate in radians/second */
 392   void SetQRadpsIC(double Q) { q = Q; }
 393
 394   /** Sets the initial yaw rate.
 395       @param R initial yaw rate in radians/second */
 396   void SetRRadpsIC(double R) { r = R; }
 397
 398   /** Sets the initial wind velocity.
 399       @param wN Initial wind velocity in local north direction, feet/second
 400       @param wE Initial wind velocity in local east direction, feet/second
 401       @param wD Initial wind velocity in local down direction, feet/second   */
 402   void SetWindNEDFpsIC(double wN, double wE, double wD);
 403
 404   /** Sets the initial total wind speed.
 405       @param mag Initial wind velocity magnitude in knots */
 406   void SetWindMagKtsIC(double mag);
 407
 408   /** Sets the initial wind direction.
 409       @param dir Initial direction wind is coming from in degrees */
 410   void SetWindDirDegIC(double dir);
 411
 412   /** Sets the initial headwind velocity.
 413       @param head Initial headwind speed in knots */
 414   void SetHeadWindKtsIC(double head);
 415
 416   /** Sets the initial crosswind speed.
 417       @param cross Initial crosswind speed, positive from left to right */
 418   void SetCrossWindKtsIC(double cross);
 419
 420   /** Sets the initial wind downward speed.
 421       @param wD Initial downward wind speed in knots*/
 422   void SetWindDownKtsIC(double wD);
 423
 424   /** Sets the initial climb rate.
 425       @param roc Initial Rate of climb in feet/second */
 426   void SetClimbRateFpsIC(double roc);
 427
 428   /** Gets the initial ground velocity.
 429       @return Initial ground velocity in feet/second */
 430   inline double GetVgroundFpsIC(void) const  { return vg; }
 431
 432   /** Gets the initial true velocity.
 433       @return Initial true velocity in feet/second */
 434   inline double GetVtrueFpsIC(void) const { return vt; }
 435
 436   /** Gets the initial body axis X wind velocity.
 437       @return Initial body axis X wind velocity in feet/second */
 438   inline double GetWindUFpsIC(void) const { return uw; }
 439
 440   /** Gets the initial body axis Y wind velocity.
 441       @return Initial body axis Y wind velocity in feet/second */
 442   inline double GetWindVFpsIC(void) const { return vw; }
 443
 444   /** Gets the initial body axis Z wind velocity.
 445       @return Initial body axis Z wind velocity in feet/second */
 446   inline double GetWindWFpsIC(void) const { return ww; }
 447
 448   /** Gets the initial wind velocity in local frame.
 449       @return Initial wind velocity toward north in feet/second */
 450   inline double GetWindNFpsIC(void) const { return wnorth; }
 451
 452   /** Gets the initial wind velocity in local frame.
 453       @return Initial wind velocity eastwards in feet/second */
 454   inline double GetWindEFpsIC(void) const { return weast; }
 455
 456   /** Gets the initial wind velocity in local frame.
 457       @return Initial wind velocity downwards in feet/second */
 458   inline double GetWindDFpsIC(void) const { return wdown; }
 459
 460   /** Gets the initial total wind velocity in feet/sec.
 461       @return Initial wind velocity in feet/second */
 462   inline double GetWindFpsIC(void)  const { return sqrt(wnorth*wnorth + weast*weast); }
 463
 464   /** Gets the initial wind direction.
 465       @return Initial wind direction in feet/second */
 466   double GetWindDirDegIC(void) const;
 467
 468   /** Gets the initial climb rate.
 469       @return Initial rate of climb in feet/second */
 470   inline double GetClimbRateFpsIC(void) const { return hdot; }
 471
 472   /** Gets the initial body axis X velocity.
 473       @return Initial body axis X velocity in feet/second. */
 474   double GetUBodyFpsIC(void) const;
 475
 476   /** Gets the initial body axis Y velocity.
 477       @return Initial body axis Y velocity in feet/second. */
 478   double GetVBodyFpsIC(void) const;
 479
 480   /** Gets the initial body axis Z velocity.
 481       @return Initial body axis Z velocity in feet/second. */
 482   double GetWBodyFpsIC(void) const;
 483
 484   /** Gets the initial body axis roll rate.
 485       @return Initial body axis roll rate in radians/second */
 486   double GetPRadpsIC() const { return p; }
 487
 488   /** Gets the initial body axis pitch rate.
 489       @return Initial body axis pitch rate in radians/second */
 490   double GetQRadpsIC() const { return q; }
 491
 492   /** Gets the initial body axis yaw rate.
 493       @return Initial body axis yaw rate in radians/second */
 494   double GetRRadpsIC() const { return r; }
 495
 496   /** Sets the initial flight path angle.
 497       @param gamma Initial flight path angle in radians */
 498   void SetFlightPathAngleRadIC(double gamma);
 499
 500   /** Sets the initial angle of attack.
 501       @param alpha Initial angle of attack in radians */
 502   void SetAlphaRadIC(double alpha);
 503
 504   /** Sets the initial pitch angle.
 505       @param theta Initial pitch angle in radians */
 506   void SetThetaRadIC(double theta);
 507
 508   /** Sets the initial sideslip angle.
 509       @param beta Initial angle of sideslip in radians. */
 510   void SetBetaRadIC(double beta);
 511
 512   /** Sets the initial roll angle.
 513       @param phi Initial roll angle in radians */
 514   void SetPhiRadIC(double phi);
 515
 516   /** Sets the initial heading angle.
 517       @param psi Initial heading angle in radians */
 518   void SetPsiRadIC(double psi);
 519
 520   /** Sets the initial latitude.
 521       @param lat Initial latitude in radians */
 522   inline void SetLatitudeRadIC(double lat) { latitude=lat; }
 523
 524   /** Sets the initial longitude.
 525       @param lon Initial longitude in radians */
 526   inline void SetLongitudeRadIC(double lon) { longitude=lon; }
 527
 528   /** Gets the initial flight path angle.
 529       @return Initial flight path angle in radians */
 530   inline double GetFlightPathAngleRadIC(void) const { return gamma; }
 531
 532   /** Gets the initial angle of attack.
 533       @return Initial alpha in radians */
 534   inline double GetAlphaRadIC(void) const      { return alpha; }
 535
 536   /** Gets the initial angle of sideslip.
 537       @return Initial sideslip angle in radians */
 538   inline double GetBetaRadIC(void) const       { return beta; }
 539
 540   /** Gets the initial roll angle.
 541       @return Initial roll angle in radians */
 542   inline double GetPhiRadIC(void) const  { return phi; }
 543
 544   /** Gets the initial latitude.
 545       @return Initial latitude in radians */
 546   inline double GetLatitudeRadIC(void) const { return latitude; }
 547
 548   /** Gets the initial longitude.
 549       @return Initial longitude in radians */
 550   inline double GetLongitudeRadIC(void) const { return longitude; }
 551
 552   /** Gets the initial pitch angle.
 553       @return Initial pitch angle in radians */
 554   inline double GetThetaRadIC(void) const { return theta; }
 555
 556   /** Gets the initial heading angle.
 557       @return Initial heading angle in radians */
 558   inline double GetPsiRadIC(void) const   { return psi; }
 559
 560   /** Gets the initial speedset.
 561       @return Initial speedset */
 562   inline speedset GetSpeedSet(void) { return lastSpeedSet; }
 563
 564   /** Gets the initial windset.
 565       @return Initial windset */
 566   inline windset GetWindSet(void) { return lastWindSet; }
 567
 568   /** Loads the initial conditions.
 569       @param rstname The name of an initial conditions file
 570       @param useStoredPath true if the stored path to the IC file should be used
 571       @return true if successful */
 572   bool Load(string rstname, bool useStoredPath = true );
 573
 574 private:
 575   double vt,vc,ve,vg;
 576   double mach;
 577   double altitude,hdot;
 578   double latitude,longitude;
 579   double u,v,w;
 580   double p,q,r;
 581   double uw,vw,ww;
 582   double vnorth,veast,vdown;
 583   double wnorth,weast,wdown;
 584   double whead, wcross, wdir, wmag;
 585   double sea_level_radius;
 586   double terrain_altitude;
 587   double radius_to_vehicle;
 588
 589   double  alpha, beta, theta, phi, psi, gamma;
 590   double salpha,sbeta,stheta,sphi,spsi,sgamma;
 591   double calpha,cbeta,ctheta,cphi,cpsi,cgamma;
 592
 593   double xlo, xhi,xmin,xmax;
 594
 595   typedef double (FGInitialCondition::*fp)(double x);
 596   fp sfunc;
 597
 598   speedset lastSpeedSet;
 599   windset lastWindSet;
 600
 601   FGFDMExec *fdmex;
 602   FGPropertyManager *PropertyManager;
 603
 604   bool getAlpha(void);
 605   bool getTheta(void);
 606   bool getMachFromVcas(double *Mach,double vcas);
 607
 608   double GammaEqOfTheta(double Theta);
 609   double GammaEqOfAlpha(double Alpha);
 610   double calcVcas(double Mach);
 611   void calcUVWfromNED(void);
 612   void calcWindUVW(void);
 613
 614   bool findInterval(double x,double guess);
 615   bool solve(double *y, double x);
 616   void bind(void);
 617   void unbind(void);
 618   void Debug(int from);
 619 };
 620 }
 621 #endif
 622