src/FDM/SP/ADA.cxx

   1 // ADA.cxx -- interface to the "External"-ly driven ADA flight model
   2 //
   3 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   4 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   5 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
   6 // License, or (at your option) any later version.
   7 //
   8 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11 // General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  14 // along with this program; if not, write to the Free Software
  15 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  16 //
  17 // $Id$
  18
  19 // Modified by Cdr. VS Renganthan <vsranga@ada.ernet.in>, 12 Oct 2K
  20
  21 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  22 #  include <config.h>
  23 #endif
  24
  25 #include <simgear/io/iochannel.hxx>
  26 #include <simgear/io/sg_socket.hxx>
  27 #include <simgear/constants.h>
  28
  29 #include <Aircraft/controls.hxx>
  30 #include <Scenery/scenery.hxx> //to pass ground elevation to FDM
  31 #include <Main/globals.hxx>
  32 #include <Main/fg_props.hxx> //to get ID of window (left/right or center)
  33
  34 #include "ADA.hxx"
  35
  36 #define numberofbytes 472 // from FDM to visuals
  37 #define nbytes 8        //from visuals to FDM
  38
  39 static struct {
  40     double number_of_bytes;
  41     double lat_geoc;
  42     double lon_geoc;
  43     double altitude;
  44     double psirad;
  45     double thetrad;
  46     double phirad;
  47     double earth_posn_angle;
  48     double radius_to_vehicle;
  49     double sea_level_radius;
  50     double latitude;
  51     double longitude;
  52     double Vnorth;
  53     double Veast;
  54     double Vdown;
  55     double Vcas_kts;
  56     double prad;
  57     double qrad;
  58     double rrad;
  59     double alpharad;
  60     double betarad;
  61     double latitude_dot;
  62     double longitude_dot;
  63     double radius_dot;
  64     double Gamma_vert_rad;
  65     double Runway_altitude;
  66     double throttle;
  67     double pstick;
  68     double rstick;
  69     double rpedal;
  70     double U_local;
  71     double V_local;
  72     double W_local;
  73     double U_dot_local;
  74     double V_dot_local;
  75     double W_dot_local;
  76     double Machno;
  77     double anxg;
  78     double anyg;
  79     double anzg;
  80     double aux1;
  81     double aux2;
  82     double aux3;
  83     double aux4;
  84     double aux5;
  85     double aux6;
  86     double aux7;
  87     double aux8;
  88     int iaux1;
  89     int iaux2;
  90     int iaux3;
  91     int iaux4;
  92     int iaux5;
  93     int iaux6;
  94     int iaux7;
  95     int iaux8;
  96     int iaux9;
  97     int iaux10;
  98     int iaux11;
  99     int iaux12;
 100     float aux9;
 101     float aux10;
 102     float aux11;
 103     float aux12;
 104     float aux13;
 105     float aux14;
 106     float aux15;
 107     float aux16;
 108     float aux17;
 109     float aux18;
 110 } sixdof_to_visuals;
 111
 112 double view_offset; //if this zero, means center window
 113
 114 static struct {
 115         double ground_elevation;
 116 } visuals_to_sixdof;
 117
 118 #define ground_elevation visuals_to_sixdof.ground_elevation
 119
 120 #define number_of_bytes sixdof_to_visuals.number_of_bytes
 121 #define U_dot_local sixdof_to_visuals.U_dot_local
 122 #define V_dot_local sixdof_to_visuals.V_dot_local
 123 #define W_dot_local sixdof_to_visuals.W_dot_local
 124 #define U_local sixdof_to_visuals.U_local
 125 #define V_local sixdof_to_visuals.V_local
 126 #define W_local sixdof_to_visuals.W_local
 127 #define throttle sixdof_to_visuals.throttle
 128 #define pstick sixdof_to_visuals.pstick
 129 #define rstick sixdof_to_visuals.rstick
 130 #define rpedal sixdof_to_visuals.rpedal
 131 #define V_north sixdof_to_visuals.Vnorth
 132 #define V_east sixdof_to_visuals.Veast
 133 #define V_down sixdof_to_visuals.Vdown
 134 #define V_calibrated_kts sixdof_to_visuals.Vcas_kts
 135 #define P_body sixdof_to_visuals.prad
 136 #define Q_body sixdof_to_visuals.qrad
 137 #define R_body sixdof_to_visuals.rrad
 138 #define Latitude_dot sixdof_to_visuals.latitude_dot
 139 #define Longitude_dot sixdof_to_visuals.longitude_dot
 140 #define Radius_dot sixdof_to_visuals.radius_dot
 141 #define Latitude sixdof_to_visuals.latitude
 142 #define Longitude sixdof_to_visuals.longitude
 143 #define Lat_geocentric sixdof_to_visuals.lat_geoc
 144 #define Lon_geocentric sixdof_to_visuals.lon_geoc
 145 #define Radius_to_vehicle sixdof_to_visuals.radius_to_vehicle
 146 #define Altitude sixdof_to_visuals.altitude
 147 #define Phi sixdof_to_visuals.phirad
 148 #define Theta sixdof_to_visuals.thetrad
 149 #define Psi sixdof_to_visuals.psirad
 150 #define Alpha sixdof_to_visuals.alpharad
 151 #define Beta sixdof_to_visuals.betarad
 152 #define Sea_level_radius sixdof_to_visuals.sea_level_radius
 153 #define Earth_position_angle sixdof_to_visuals.earth_posn_angle
 154 #define Runway_altitude sixdof_to_visuals.Runway_altitude
 155 #define Gamma_vert_rad sixdof_to_visuals.Gamma_vert_rad
 156 #define Machno sixdof_to_visuals.Machno
 157 #define anxg sixdof_to_visuals.anxg
 158 #define anyg sixdof_to_visuals.anyg
 159 #define anzg sixdof_to_visuals.anzg
 160
 161
 162 FGADA::FGADA( double dt ) :
 163     fdmsock(0)
 164 {
 165 //     set_delta_t( dt );
 166 }
 167
 168
 169 FGADA::~FGADA() {
 170     delete fdmsock;
 171 }
 172
 173
 174 // Initialize the ADA flight model, dt is the time increment
 175 // for each subsequent iteration through the EOM
 176 void FGADA::init() {
 177
 178     //do init common to all FDM"s
 179     common_init();
 180
 181     //now do ADA-specific init.
 182
 183     // cout << "FGADA::init()" << endl;
 184
 185     char OutBuffer[nbytes];
 186     copy_to_FGADA();
 187
 188     printf("\nInitialising UDP sockets\n");
 189     // initialise a "udp" socket
 190     fdmsock = new SGSocket( "fdm_pc", "5001", "udp" );
 191
 192     // open as a client
 193     bool result = fdmsock->open(SG_IO_OUT);
 194     if (result == false) {
 195         printf ("Socket Open Error\n");
 196     } else {
 197     copy_to_FGADA();
 198         // Write FGExternal structure from socket to establish connection
 199         int result = fdmsock->write(OutBuffer, nbytes);
 200         printf("Connection established = %d.\n", result);
 201     }
 202 }
 203
 204
 205 // Run an iteration of the EOM.  This is essentially a NOP here
 206 // because these values are getting filled in elsewhere based on
 207 // external input.
 208 void FGADA::update( double dt ) {
 209     // cout << "FGADA::update()" << endl;
 210
 211     if (is_suspended())
 212       return;
 213
 214     char Buffer[numberofbytes];
 215     char OutBuffer[nbytes];
 216
 217     // Read FGExternal structure from socket
 218     while (1) {
 219       int result = fdmsock->read(Buffer, numberofbytes);
 220       if (result == numberofbytes) {
 221          // Copy buffer into FGExternal structure
 222          memcpy (&sixdof_to_visuals, &Buffer, sizeof (Buffer));
 223              // Convert from the FGExternal struct to the FGInterface struct (input)
 224                  copy_from_FGADA();
 225       } else {
 226          break;
 227       }
 228     }
 229
 230     copy_to_FGADA();
 231     fgGetDouble("/sim/view/offset",view_offset);
 232     if ( view_offset == 0.0) {
 233         memcpy (&OutBuffer, &visuals_to_sixdof, sizeof (OutBuffer));
 234         fdmsock->write(OutBuffer, nbytes);
 235     }
 236 }
 237
 238 // Convert from the FGInterface struct to the FGADA struct (output)
 239 bool FGADA::copy_to_FGADA () {
 240     ground_elevation = get_Runway_altitude_m();
 241     return true;
 242 }
 243
 244
 245 // Convert from the FGADA struct to the FGInterface struct (input)
 246 bool FGADA::copy_from_FGADA() {
 247
 248     //Positions and attitudes for The Rendering engine
 249     _set_Geodetic_Position( Latitude, Longitude, Altitude );
 250     _set_Euler_Angles( Phi, Theta, Psi );
 251     _set_Geocentric_Position( Lat_geocentric, Lon_geocentric,
 252                               Radius_to_vehicle );
 253     _set_Sea_level_radius( Sea_level_radius );
 254
 255         _set_Geocentric_Rates( Latitude_dot, Longitude_dot, Radius_dot );
 256     _set_Earth_position_angle( Earth_position_angle );
 257
 258         // Velocities and accelerations for the pitch ladder and velocity vector
 259     _set_Accels_Local( U_dot_local, V_dot_local, W_dot_local );
 260     _set_Velocities_Ground( U_local, V_local, W_local );//same as V_NED in mps
 261     _set_Velocities_Local( V_north, V_east, V_down ); //same as UVW_local in fps
 262
 263     //Positions and attitude for ship
 264         _set_daux(1,sixdof_to_visuals.aux1);//ship lat
 265     _set_daux(2,sixdof_to_visuals.aux2);//ship lon
 266     _set_daux(3,sixdof_to_visuals.aux3);//ship alt+heave
 267     _set_daux(4,sixdof_to_visuals.aux4);//distance of a/c from ski-jump exit
 268     _set_faux(1,sixdof_to_visuals.aux9);//ship pitch
 269     _set_faux(2,sixdof_to_visuals.aux10);//ship roll
 270     _set_faux(3,sixdof_to_visuals.aux11);//ship yaw
 271     _set_iaux(1,sixdof_to_visuals.iaux1);//flag for drawing ship
 272
 273     // controls
 274     globals->get_controls()->set_throttle(0,throttle/131.0);
 275     globals->get_controls()->set_elevator(pstick);
 276     globals->get_controls()->set_aileron(rstick);
 277     globals->get_controls()->set_rudder(rpedal);
 278
 279     // auxilliary parameters for HUD
 280     _set_V_calibrated_kts( V_calibrated_kts );
 281     _set_Alpha( Alpha );
 282     _set_Beta( Beta );
 283     _set_Accels_CG_Body_N( anxg,anyg,anzg);
 284     _set_Mach_number( Machno);
 285     _set_Climb_Rate( W_local*SG_METER_TO_FEET ); //pressure alt in feet for lca(navy)
 286
 287     _set_iaux(2,sixdof_to_visuals.iaux2);//control law mode switch posn
 288     _set_iaux(3,sixdof_to_visuals.iaux3);//ldg gear posn
 289     _set_iaux(4,sixdof_to_visuals.iaux4);// wow nose status
 290     _set_iaux(5,sixdof_to_visuals.iaux5);// wow main status
 291     _set_iaux(6,sixdof_to_visuals.iaux6);// arrester hook posn
 292     _set_iaux(7,sixdof_to_visuals.iaux7);
 293     _set_iaux(8,sixdof_to_visuals.iaux8);
 294     _set_iaux(9,sixdof_to_visuals.iaux9);
 295     _set_iaux(10,sixdof_to_visuals.iaux10);
 296     _set_iaux(11,sixdof_to_visuals.iaux11);
 297     _set_iaux(12,sixdof_to_visuals.iaux12);
 298
 299     _set_daux(5,sixdof_to_visuals.aux5);
 300     _set_daux(6,sixdof_to_visuals.aux6);
 301     _set_daux(7,sixdof_to_visuals.aux7);
 302     _set_daux(8,sixdof_to_visuals.aux8);
 303
 304     _set_faux(4,sixdof_to_visuals.aux12);
 305     _set_faux(5,sixdof_to_visuals.aux13);
 306     _set_faux(6,sixdof_to_visuals.aux14);
 307     _set_faux(7,sixdof_to_visuals.aux15);
 308     _set_faux(8,sixdof_to_visuals.aux16);
 309     _set_faux(9,sixdof_to_visuals.aux17);
 310     _set_faux(10,sixdof_to_visuals.aux18);
 311
 312     // Angular rates
 313     _set_Omega_Body( P_body, Q_body, R_body );
 314
 315     // Miscellaneous quantities
 316     _set_Gamma_vert_rad( Gamma_vert_rad );
 317     _set_Runway_altitude( Runway_altitude );
 318
 319     //    SG_LOG( SG_FLIGHT, SG_DEBUG, "lon = " << Longitude
 320     //      << " lat_geoc = " << Lat_geocentric << " lat_geod = " << Latitude
 321     //      << " alt = " << Altitude << " sl_radius = " << Sea_level_radius
 322     //      << " radius_to_vehicle = " << Radius_to_vehicle );
 323
 324
 325     //    printf("sr=%f\n",Sea_level_radius);
 326     //    printf("psi = %f %f\n",Psi,Psi*SGD_RADIANS_TO_DEGREES);
 327
 328     return true;
 329 }