src/FDM/JSBSim/models/FGExternalReactions.h

   1 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
   2
   3  Header:       FGExternalReactions.h
   4  Author:       David P. Culp
   5  Date started: 17/11/06
   6
   7  ------------- Copyright (C) 2006  David P. Culp (davidculp2@comcast.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 17/11/06   DPC   Created
  29
  30 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  31 SENTRY
  32 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  33
  34 #ifndef FGEXTERNALREACTIONS_H
  35 #define FGEXTERNALREACTIONS_H
  36
  37 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  38 INCLUDES
  39 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  40
  41 #include <vector>
  42 #include "FGModel.h"
  43 #include "FGExternalForce.h"
  44
  45 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  46 DEFINITIONS
  47 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  48
  49 #define ID_EXTERNALREACTIONS "$Id: FGExternalReactions.h,v 1.10 2010/11/18 12:38:06 jberndt Exp $"
  50
  51 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  52 FORWARD DECLARATIONS
  53 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  54
  55 namespace JSBSim {
  56
  57 class Element;
  58
  59 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  60 CLASS DOCUMENTATION
  61 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  62
  63 /** Manages the external and/or arbitrary forces.
  64     The external reactions capability in JSBSim really should be named
  65     "arbitrary forces", because this feature can be used to model a wide
  66     variety of forces that act on a vehicle. Some examples include: parachutes,
  67     catapult, arresting hook, and tow line.
  68
  69     This class acts similarly to the other "manager classes" (FGPropulsion,
  70     FGFCS, FGGroundReactions, FGAerodynamics) because it manages collections
  71     of constituent forces. The individual forces are implemented with the
  72     FGExternalForce class.
  73
  74     The format of the <em>optional</em> external reactions section in the config
  75     file is as follows:
  76
  77     @code
  78 <external_reactions>
  79
  80   <!-- Interface properties, a.k.a. property declarations -->
  81   <property> ... </property>
  82
  83   <force name="name" frame="BODY | LOCAL | WIND" unit="unit">
  84     ...
  85   </force>
  86
  87   <!-- Additional force definitions may follow -->
  88   <force name="name" frame="BODY | LOCAL | WIND" unit="unit">
  89     ...
  90   </force>
  91
  92 </external_reactions>
  93     @endcode
  94
  95     See the FGExternalForce class for more information on the format of the
  96     force specification itself.
  97
  98     When force elements are encountered in the configuration file, a new instance
  99     of the FGExternalForce class is created and a pointer to the class is pushed
 100     onto the Forces vector.
 101
 102     This class is one of a few of the manager classes that allows properties
 103     to be "declared". In code, these are represented by the
 104     <em>interface_properties</em> vector. Properties that have not yet been
 105     created in an already parsed section of the configuration file and that are
 106     used in the definition of an external force should be declared in the
 107     external_reactions section because they will not be created automatically,
 108     and so would cause an error, since the property cannot be found to exist.
 109
 110     See the FGExternalForce documentation for details on how forces are
 111     actually calculated.
 112   */
 113
 114 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 115 CLASS DECLARATION
 116 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 117
 118 class FGExternalReactions : public FGModel
 119 {
 120 public:
 121   /** Constructor.
 122       @param fdmex pointer to the main executive class.
 123   */
 124   FGExternalReactions(FGFDMExec* fdmex);
 125
 126   /** Destructor.
 127       Within the destructor the Forces and interface_properties vectors are
 128       cleared out and the items pointed to are deleted.
 129   */
 130   ~FGExternalReactions(void);
 131
 132   bool InitModel(void);
 133
 134   /** Sum all the constituent forces for this cycle.
 135       @return true always.
 136   */
 137   bool Run(void);
 138
 139   /** Loads the external forces from the XML configuration file.
 140       If the external_reactions section is encountered in the vehicle configuration
 141       file, this Load() method is called. All external forces will be parsed, and
 142       a FGExternalForce object will be instantiated for each force definition.
 143       @param el a pointer to the XML element holding the external reactions definition.
 144   */
 145   bool Load(Element* el);
 146
 147   /** Retrieves the total forces defined in the external reactions.
 148       @return the total force in pounds.
 149   */
 150   FGColumnVector3 GetForces(void) const {return vTotalForces;}
 151
 152   /** Retrieves the total moment resulting from the forces defined in the external reactions.
 153       @return the total moment in foot-pounds.
 154   */
 155   FGColumnVector3 GetMoments(void) const {return vTotalMoments;}
 156
 157 private:
 158
 159   std::vector <FGExternalForce*> Forces;
 160   unsigned int numForces;
 161   FGColumnVector3 vTotalForces;
 162   FGColumnVector3 vTotalMoments;
 163
 164   bool NoneDefined;
 165
 166   void Debug(int from);
 167 };
 168 }
 169 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 170 #endif
 171