src/FDM/JSBSim/models/FGPropagate.h

   1 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
   2
   3  Header:       FGPropagate.h
   4  Author:       Jon S. Berndt
   5  Date started: 1/5/99
   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 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 01/05/99   JSB   Created
  29
  30 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  31 SENTRY
  32 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  33
  34 #ifndef FGPROPAGATE_H
  35 #define FGPROPAGATE_H
  36
  37 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  38 INCLUDES
  39 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  40
  41 #include <models/FGModel.h>
  42 #include <math/FGColumnVector3.h>
  43 #include <math/FGLocation.h>
  44 #include <math/FGQuaternion.h>
  45 #include <math/FGMatrix33.h>
  46
  47 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  48 DEFINITIONS
  49 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  50
  51 #define ID_PROPAGATE "$Id$"
  52
  53 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  54 FORWARD DECLARATIONS
  55 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  56
  57 namespace JSBSim {
  58
  59 class FGInitialCondition;
  60
  61 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  62 CLASS DOCUMENTATION
  63 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  64
  65 /** Models the EOM and integration/propagation of state.
  66     The Equations of Motion (EOM) for JSBSim are integrated to propagate the
  67     state of the vehicle given the forces and moments that act on it. The
  68     integration accounts for a rotating Earth.
  69     Integration of rotational and translation position and rate can be
  70     customized as needed or frozen by the selection of no integrator. The
  71     selection of which integrator to use is done through the setting of
  72     the associated property. There are four properties which can be set:
  73
  74     @code
  75     simulation/integrator/rate/rotational
  76     simulation/integrator/rate/translational
  77     simulation/integrator/position/rotational
  78     simulation/integrator/position/translational
  79     @endcode
  80
  81     Each of the integrators listed above can be set to one of the following values:
  82
  83     @code
  84     0: No integrator (Freeze)
  85     1: Rectangular Euler
  86     2: Trapezoidal
  87     3: Adams Bashforth 2
  88     4: Adams Bashforth 3
  89     @endcode
  90
  91     @author Jon S. Berndt, Mathias Froehlich
  92     @version $Id$
  93   */
  94
  95 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  96 CLASS DECLARATION
  97 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
  98
  99 class FGPropagate : public FGModel {
 100 public:
 101
 102   /** The current vehicle state vector structure contains the translational and
 103     angular position, and the translational and angular velocity. */
 104   struct VehicleState {
 105     /** Represents the current location of the vehicle in Earth centered Earth
 106         fixed (ECEF) frame.
 107         units ft */
 108     FGLocation vLocation;
 109     /** The velocity vector of the vehicle with respect to the ECEF frame,
 110         expressed in the body system.
 111         units ft/sec */
 112     FGColumnVector3 vUVW;
 113     /** The angular velocity vector for the vehicle relative to the ECEF frame,
 114         expressed in the body frame.
 115         units rad/sec */
 116     FGColumnVector3 vPQR;
 117     /** The current orientation of the vehicle, that is, the orientation of the
 118         body frame relative to the local, vehilce-carried, NED frame. */
 119     FGQuaternion vQtrn;
 120   };
 121
 122   /** Constructor.
 123       The constructor initializes several variables, and sets the initial set
 124       of integrators to use as follows:
 125       - integrator, rotational rate = Adams Bashforth 2
 126       - integrator, translational rate = Adams Bashforth 2
 127       - integrator, rotational position = Trapezoidal
 128       - integrator, translational position = Trapezoidal
 129       @param Executive a pointer to the parent executive object */
 130   FGPropagate(FGFDMExec* Executive);
 131
 132   /// Destructor
 133   ~FGPropagate();
 134
 135   /// These define the indices use to select the various integrators.
 136   enum eIntegrateType {eNone = 0, eRectEuler, eTrapezoidal, eAdamsBashforth2, eAdamsBashforth3};
 137
 138   /** Initializes the FGPropagate class after instantiation and prior to first execution.
 139       The base class FGModel::InitModel is called first, initializing pointers to the
 140       other FGModel objects (and others).  */
 141   bool InitModel(void);
 142
 143   /** Runs the Propagate model; called by the Executive.
 144       @return false if no error */
 145   bool Run(void);
 146
 147   /** Retrieves the velocity vector.
 148       The vector returned is represented by an FGColumnVector reference. The vector
 149       for the velocity in Local frame is organized (Vnorth, Veast, Vdown). The vector
 150       is 1-based, so that the first element can be retrieved using the "()" operator.
 151       In other words, vVel(1) is Vnorth. Various convenience enumerators are defined
 152       in FGJSBBase. The relevant enumerators for the vector returned by this call are,
 153       eNorth=1, eEast=2, eDown=3.
 154       units ft/sec
 155       @return The vehicle velocity vector with respect to the Earth centered frame,
 156               expressed in Local horizontal frame.
 157   */
 158   const FGColumnVector3& GetVel(void) const { return vVel; }
 159
 160   /** Retrieves the body frame vehicle velocity vector.
 161       The vector returned is represented by an FGColumnVector reference. The vector
 162       for the velocity in Body frame is organized (Vx, Vy, Vz). The vector
 163       is 1-based, so that the first element can be retrieved using the "()" operator.
 164       In other words, vUVW(1) is Vx. Various convenience enumerators are defined
 165       in FGJSBBase. The relevant enumerators for the vector returned by this call are,
 166       eX=1, eY=2, eZ=3.
 167       units ft/sec
 168       @return The body frame vehicle velocity vector in ft/sec.
 169   */
 170   const FGColumnVector3& GetUVW(void) const { return VState.vUVW; }
 171
 172   /** Retrieves the body axis acceleration.
 173       Retrieves the computed body axis accelerations based on the
 174       applied forces and accounting for a rotating body frame.
 175       The vector returned is represented by an FGColumnVector reference. The vector
 176       for the acceleration in Body frame is organized (Ax, Ay, Az). The vector
 177       is 1-based, so that the first element can be retrieved using the "()" operator.
 178       In other words, vUVWdot(1) is Ax. Various convenience enumerators are defined
 179       in FGJSBBase. The relevant enumerators for the vector returned by this call are,
 180       eX=1, eY=2, eZ=3.
 181       units ft/sec^2
 182       @return Body axis translational acceleration in ft/sec^2.
 183   */
 184   const FGColumnVector3& GetUVWdot(void) const { return vUVWdot; }
 185
 186   /** Retrieves the body angular rates vector, relative to the ECEF frame.
 187       Retrieves the body angular rates (p, q, r), which are calculated by integration
 188       of the angular acceleration.
 189       The vector returned is represented by an FGColumnVector reference. The vector
 190       for the angular velocity in Body frame is organized (P, Q, R). The vector
 191       is 1-based, so that the first element can be retrieved using the "()" operator.
 192       In other words, vPQR(1) is P. Various convenience enumerators are defined
 193       in FGJSBBase. The relevant enumerators for the vector returned by this call are,
 194       eP=1, eQ=2, eR=3.
 195       units rad/sec
 196       @return The body frame angular rates in rad/sec.
 197   */
 198   const FGColumnVector3& GetPQR(void) const {return VState.vPQR;}
 199
 200   /** Retrieves the body angular rates vector, relative to the ECI (inertial) frame.
 201       Retrieves the body angular rates (p, q, r), which are calculated by integration
 202       of the angular acceleration.
 203       The vector returned is represented by an FGColumnVector reference. The vector
 204       for the angular velocity in Body frame is organized (P, Q, R). The vector
 205       is 1-based, so that the first element can be retrieved using the "()" operator.
 206       In other words, vPQR(1) is P. Various convenience enumerators are defined
 207       in FGJSBBase. The relevant enumerators for the vector returned by this call are,
 208       eP=1, eQ=2, eR=3.
 209       units rad/sec
 210       @return The body frame angular rates in rad/sec.
 211   */
 212   const FGColumnVector3& GetPQRi(void) const {return vPQRi;}
 213
 214   /** Retrieves the body axis angular acceleration vector.
 215       Retrieves the body axis angular acceleration vector in rad/sec^2. The
 216       angular acceleration vector is determined from the applied forces and
 217       accounts for a rotating frame.
 218       The vector returned is represented by an FGColumnVector reference. The vector
 219       for the angular acceleration in Body frame is organized (Pdot, Qdot, Rdot). The vector
 220       is 1-based, so that the first element can be retrieved using the "()" operator.
 221       In other words, vPQRdot(1) is Pdot. Various convenience enumerators are defined
 222       in FGJSBBase. The relevant enumerators for the vector returned by this call are,
 223       eP=1, eQ=2, eR=3.
 224       units rad/sec^2
 225       @return The angular acceleration vector.
 226   */
 227   const FGColumnVector3& GetPQRdot(void) const {return vPQRdot;}
 228
 229   /** Retrieves the Euler angles that define the vehicle orientation.
 230       Extracts the Euler angles from the quaternion that stores the orientation
 231       in the Local frame. The order of rotation used is Yaw-Pitch-Roll. The
 232       vector returned is represented by an FGColumnVector reference. The vector
 233       for the Euler angles is organized (Phi, Theta, Psi). The vector
 234       is 1-based, so that the first element can be retrieved using the "()" operator.
 235       In other words, the returned vector item with subscript (1) is Phi.
 236       Various convenience enumerators are defined in FGJSBBase. The relevant
 237       enumerators for the vector returned by this call are, ePhi=1, eTht=2, ePsi=3.
 238       units radians
 239       @return The Euler angle vector, where the first item in the
 240               vector is the angle about the X axis, the second is the
 241               angle about the Y axis, and the third item is the angle
 242               about the Z axis (Phi, Theta, Psi).
 243   */
 244   const FGColumnVector3& GetEuler(void) const { return VState.vQtrn.GetEuler(); }
 245
 246   /** Retrieves a body frame velocity component.
 247       Retrieves a body frame velocity component. The velocity returned is
 248       extracted from the vUVW vector (an FGColumnVector). The vector for the
 249       velocity in Body frame is organized (Vx, Vy, Vz). The vector is 1-based.
 250       In other words, GetUVW(1) returns Vx. Various convenience enumerators
 251       are defined in FGJSBBase. The relevant enumerators for the velocity
 252       returned by this call are, eX=1, eY=2, eZ=3.
 253       units ft/sec
 254       @param idx the index of the velocity component desired (1-based).
 255       @return The body frame velocity component.
 256   */
 257   double GetUVW   (int idx) const { return VState.vUVW(idx); }
 258
 259   /** Retrieves a body frame acceleration component.
 260       Retrieves a body frame acceleration component. The acceleration returned
 261       is extracted from the vUVWdot vector (an FGColumnVector). The vector for
 262       the acceleration in Body frame is organized (Ax, Ay, Az). The vector is
 263       1-based. In other words, GetUVWdot(1) returns Ax. Various convenience
 264       enumerators are defined in FGJSBBase. The relevant enumerators for the
 265       acceleration returned by this call are, eX=1, eY=2, eZ=3.
 266       units ft/sec^2
 267       @param idx the index of the acceleration component desired (1-based).
 268       @return The body frame acceleration component.
 269   */
 270   double GetUVWdot(int idx) const { return vUVWdot(idx); }
 271
 272   /** Retrieves a Local frame velocity component.
 273       Retrieves a Local frame velocity component. The velocity returned is
 274       extracted from the vVel vector (an FGColumnVector). The vector for the
 275       velocity in Local frame is organized (Vnorth, Veast, Vdown). The vector
 276       is 1-based. In other words, GetVel(1) returns Vnorth. Various convenience
 277       enumerators are defined in FGJSBBase. The relevant enumerators for the
 278       velocity returned by this call are, eNorth=1, eEast=2, eDown=3.
 279       units ft/sec
 280       @param idx the index of the velocity component desired (1-based).
 281       @return The body frame velocity component.
 282   */
 283   double GetVel(int idx) const { return vVel(idx); }
 284
 285   /** Retrieves the total inertial velocity in ft/sec.
 286   */
 287   double GetInertialVelocityMagnitude(void) const { return vInertialVelocity.Magnitude(); }
 288
 289   /** Returns the current altitude.
 290       Returns the current altitude. Specifically, this function returns the
 291       difference between the distance to the center of the Earth, and sea level.
 292       units ft
 293       @return The current altitude above sea level in feet.
 294   */
 295   double Geth(void)   const { return VState.vLocation.GetRadius() - SeaLevelRadius; }
 296
 297   /** Returns the current altitude.
 298       Returns the curren altitude. Specifically, this function returns the
 299       difference between the distance to the center of the Earth, and sea level.
 300       units meters
 301       @return The current altitude above sea level in meters.
 302   */
 303   double Gethmeters(void) const { return Geth()*fttom;}
 304
 305   /** Retrieves a body frame angular velocity component relative to the ECEF frame.
 306       Retrieves a body frame angular velocity component. The angular velocity
 307       returned is extracted from the vPQR vector (an FGColumnVector). The vector
 308       for the angular velocity in Body frame is organized (P, Q, R). The vector
 309       is 1-based. In other words, GetPQR(1) returns P (roll rate). Various
 310       convenience enumerators are defined in FGJSBBase. The relevant enumerators
 311       for the angular velocity returned by this call are, eP=1, eQ=2, eR=3.
 312       units rad/sec
 313       @param axis the index of the angular velocity component desired (1-based).
 314       @return The body frame angular velocity component.
 315   */
 316   double GetPQR(int axis) const {return VState.vPQR(axis);}
 317
 318   /** Retrieves a body frame angular velocity component relative to the ECI (inertial) frame.
 319       Retrieves a body frame angular velocity component. The angular velocity
 320       returned is extracted from the vPQR vector (an FGColumnVector). The vector
 321       for the angular velocity in Body frame is organized (P, Q, R). The vector
 322       is 1-based. In other words, GetPQR(1) returns P (roll rate). Various
 323       convenience enumerators are defined in FGJSBBase. The relevant enumerators
 324       for the angular velocity returned by this call are, eP=1, eQ=2, eR=3.
 325       units rad/sec
 326       @param axis the index of the angular velocity component desired (1-based).
 327       @return The body frame angular velocity component.
 328   */
 329   double GetPQRi(int axis) const {return vPQRi(axis);}
 330
 331   /** Retrieves a body frame angular acceleration component.
 332       Retrieves a body frame angular acceleration component. The angular
 333       acceleration returned is extracted from the vPQRdot vector (an
 334       FGColumnVector). The vector for the angular acceleration in Body frame
 335       is organized (Pdot, Qdot, Rdot). The vector is 1-based. In other words,
 336       GetPQRdot(1) returns Pdot (roll acceleration). Various convenience
 337       enumerators are defined in FGJSBBase. The relevant enumerators for the
 338       angular acceleration returned by this call are, eP=1, eQ=2, eR=3.
 339       units rad/sec^2
 340       @param axis the index of the angular acceleration component desired (1-based).
 341       @return The body frame angular acceleration component.
 342   */
 343   double GetPQRdot(int axis) const {return vPQRdot(axis);}
 344
 345   /** Retrieves a vehicle Euler angle component.
 346       Retrieves an Euler angle (Phi, Theta, or Psi) from the quaternion that
 347       stores the vehicle orientation relative to the Local frame. The order of
 348       rotations used is Yaw-Pitch-Roll. The Euler angle with subscript (1) is
 349       Phi. Various convenience enumerators are defined in FGJSBBase. The
 350       relevant enumerators for the Euler angle returned by this call are,
 351       ePhi=1, eTht=2, ePsi=3 (e.g. GetEuler(eTht) returns Theta).
 352       units radians
 353       @return An Euler angle.
 354   */
 355   double GetEuler(int axis) const { return VState.vQtrn.GetEuler(axis); }
 356
 357   /** Retrieves the cosine of a vehicle Euler angle component.
 358       Retrieves the cosine of an Euler angle (Phi, Theta, or Psi) from the
 359       quaternion that stores the vehicle orientation relative to the Local frame.
 360       The order of rotations used is Yaw-Pitch-Roll. The Euler angle
 361       with subscript (1) is Phi. Various convenience enumerators are defined in
 362       FGJSBBase. The relevant enumerators for the Euler angle referred to in this
 363       call are, ePhi=1, eTht=2, ePsi=3 (e.g. GetCosEuler(eTht) returns cos(theta)).
 364       units none
 365       @return The cosine of an Euler angle.
 366   */
 367   double GetCosEuler(int idx) const { return VState.vQtrn.GetCosEuler(idx); }
 368
 369   /** Retrieves the sine of a vehicle Euler angle component.
 370       Retrieves the sine of an Euler angle (Phi, Theta, or Psi) from the
 371       quaternion that stores the vehicle orientation relative to the Local frame.
 372       The order of rotations used is Yaw-Pitch-Roll. The Euler angle
 373       with subscript (1) is Phi. Various convenience enumerators are defined in
 374       FGJSBBase. The relevant enumerators for the Euler angle referred to in this
 375       call are, ePhi=1, eTht=2, ePsi=3 (e.g. GetSinEuler(eTht) returns sin(theta)).
 376       units none
 377       @return The sine of an Euler angle.
 378   */
 379   double GetSinEuler(int idx) const { return VState.vQtrn.GetSinEuler(idx); }
 380
 381   /** Returns the current altitude rate.
 382       Returns the current altitude rate (rate of climb).
 383       units ft/sec
 384       @return The current rate of change in altitude.
 385   */
 386   double Gethdot(void) const { return -vVel(eDown); }
 387
 388   /** Returns the "constant" RunwayRadius.
 389       The RunwayRadius parameter is set by the calling application or set to
 390       sea level if JSBSim is running in standalone mode.
 391       units feet
 392       @return distance of the runway from the center of the earth.
 393       */
 394   double GetRunwayRadius(void) const;
 395
 396   double GetSeaLevelRadius(void) const { return SeaLevelRadius; }
 397   double GetTerrainElevationASL(void) const;
 398   double GetDistanceAGL(void)  const;
 399   double GetRadius(void) const {
 400       if (VState.vLocation.GetRadius() == 0) return 1.0;
 401       else return VState.vLocation.GetRadius();
 402   }
 403   double GetLongitude(void) const { return VState.vLocation.GetLongitude(); }
 404   double GetLatitude(void) const { return VState.vLocation.GetLatitude(); }
 405
 406   double GetGeodLatitudeRad(void) const { return VState.vLocation.GetGeodLatitudeRad(); }
 407   double GetGeodLatitudeDeg(void) const { return VState.vLocation.GetGeodLatitudeDeg(); }
 408
 409   double GetGeodeticAltitude(void) const { return VState.vLocation.GetGeodAltitude(); }
 410
 411   double GetLongitudeDeg(void) const { return VState.vLocation.GetLongitudeDeg(); }
 412   double GetLatitudeDeg(void) const { return VState.vLocation.GetLatitudeDeg(); }
 413   const FGLocation& GetLocation(void) const { return VState.vLocation; }
 414
 415   /** Retrieves the local-to-body transformation matrix.
 416       The quaternion class, being the means by which the orientation of the
 417       vehicle is stored, manages the local-to-body transformation matrix.
 418       @return a reference to the local-to-body transformation matrix.  */
 419   const FGMatrix33& GetTl2b(void) const { return VState.vQtrn.GetT(); }
 420
 421   /** Retrieves the body-to-local transformation matrix.
 422       The quaternion class, being the means by which the orientation of the
 423       vehicle is stored, manages the body-to-local transformation matrix.
 424       @return a reference to the body-to-local matrix.  */
 425   const FGMatrix33& GetTb2l(void) const { return VState.vQtrn.GetTInv(); }
 426
 427   /** Retrieves the ECEF-to-body transformation matrix.
 428       @return a reference to the ECEF-to-body transformation matrix.  */
 429   const FGMatrix33& GetTec2b(void) const { return Tec2b; }
 430
 431   /** Retrieves the body-to-ECEF transformation matrix.
 432       @return a reference to the body-to-ECEF matrix.  */
 433   const FGMatrix33& GetTb2ec(void) const { return Tb2ec; }
 434
 435   /** Retrieves the ECEF-to-ECI transformation matrix.
 436       @return a reference to the ECEF-to-ECI transformation matrix.  */
 437   const FGMatrix33& GetTec2i(void);
 438
 439   /** Retrieves the ECI-to-ECEF transformation matrix.
 440       @return a reference to the ECI-to-ECEF matrix.  */
 441   const FGMatrix33& GetTi2ec(void);
 442
 443   /** Retrieves the ECEF-to-local transformation matrix.
 444       Retrieves the ECEF-to-local transformation matrix. Note that the so-called
 445       local from is also know as the NED frame (for North, East, Down).
 446       @return a reference to the ECEF-to-local matrix.  */
 447   const FGMatrix33& GetTec2l(void) const { return VState.vLocation.GetTec2l(); }
 448
 449   /** Retrieves the local-to-ECEF transformation matrix.
 450       Retrieves the local-to-ECEF transformation matrix. Note that the so-called
 451       local from is also know as the NED frame (for North, East, Down).
 452       @return a reference to the local-to-ECEF matrix.  */
 453   const FGMatrix33& GetTl2ec(void) const { return VState.vLocation.GetTl2ec(); }
 454
 455   VehicleState* GetVState(void) { return &VState; }
 456
 457   void SetVState(VehicleState* vstate) {
 458       VState.vLocation = vstate->vLocation;
 459       VState.vUVW = vstate->vUVW;
 460       VState.vPQR = vstate->vPQR;
 461       VState.vQtrn = vstate->vQtrn; // ... mmh
 462   }
 463
 464   const FGQuaternion GetQuaternion(void) const { return VState.vQtrn; }
 465
 466   void SetPQR(unsigned int i, double val) {
 467       if ((i>=1) && (i<=3) )
 468           VState.vPQR(i) = val;
 469   }
 470
 471   void SetUVW(unsigned int i, double val) {
 472       if ((i>=1) && (i<=3) )
 473           VState.vUVW(i) = val;
 474   }
 475
 476 // SET functions
 477
 478   void SetLongitude(double lon) { VState.vLocation.SetLongitude(lon); }
 479   void SetLongitudeDeg(double lon) {SetLongitude(lon*degtorad);}
 480   void SetLatitude(double lat) { VState.vLocation.SetLatitude(lat); }
 481   void SetLatitudeDeg(double lat) {SetLatitude(lat*degtorad);}
 482   void SetRadius(double r) { VState.vLocation.SetRadius(r); }
 483   void SetLocation(const FGLocation& l) { VState.vLocation = l; }
 484   void Seth(double tt);
 485   void Sethmeters(double tt) {Seth(tt/fttom);}
 486   void SetSeaLevelRadius(double tt) { SeaLevelRadius = tt; }
 487   void SetTerrainElevationASL(double tt);
 488   void SetDistanceAGL(double tt);
 489   void SetInitialState(const FGInitialCondition *);
 490   void RecomputeRunwayRadius(void);
 491
 492   void CalculatePQRdot(void);
 493   void CalculateQuatdot(void);
 494   void CalculateLocationdot(void);
 495   void CalculateUVWdot(void);
 496
 497 private:
 498
 499 // state vector
 500
 501   struct VehicleState VState;
 502
 503   FGColumnVector3 vVel;
 504   FGColumnVector3 vInertialVelocity;
 505   FGColumnVector3 vPQRdot, last_vPQRdot, last2_vPQRdot;
 506   FGColumnVector3 vUVWdot, last_vUVWdot, last2_vUVWdot;
 507   FGColumnVector3 vLocationDot, last_vLocationDot, last2_vLocationDot;
 508   FGColumnVector3 vLocation;
 509   FGColumnVector3 vPQRi;   // Inertial frame angular velocity
 510   FGColumnVector3 vOmega;  // The Earth angular velocity vector
 511   FGColumnVector3 vOmegaLocal;  // The local frame angular velocity vector
 512   FGQuaternion vQtrndot, last_vQtrndot, last2_vQtrndot;
 513   FGMatrix33 Tec2b;
 514   FGMatrix33 Tb2ec;
 515   FGMatrix33 Tl2b;   // local to body frame matrix copy for immediate local use
 516   FGMatrix33 Tb2l;   // body to local frame matrix copy for immediate local use
 517   FGMatrix33 Tl2ec;  // local to ECEF matrix copy for immediate local use
 518   FGMatrix33 Tec2l;  // ECEF to local frame matrix copy for immediate local use
 519   FGMatrix33 Tec2i;  // ECEF to ECI frame matrix copy for immediate local use
 520   FGMatrix33 Ti2ec;  // ECI to ECEF frame matrix copy for immediate local use
 521   FGMatrix33 Ti2b;   // ECI to body frame rotation matrix
 522   FGMatrix33 Tb2i;   // body to ECI frame rotation matrix
 523
 524   double RunwayRadius, SeaLevelRadius, VehicleRadius;
 525   double radInv;
 526   int integrator_rotational_rate;
 527   int integrator_translational_rate;
 528   int integrator_rotational_position;
 529   int integrator_translational_position;
 530
 531   void bind(void);
 532   void Debug(int from);
 533 };
 534 }
 535 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 536
 537 #include <initialization/FGInitialCondition.h>
 538
 539 #endif