src/FDM/flight.hxx

   1 // flight.hxx -- define shared flight model parameters
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started May 1997.
   4 //
   5 // Copyright (C) 1997  Curtis L. Olson  - curt@infoplane.com
   6 //
   7 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   8 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10 // License, or (at your option) any later version.
  11 //
  12 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15 // General Public License for more details.
  16 //
  17 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 // along with this program; if not, write to the Free Software
  19 // Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20 //
  21 // $Id$
  22
  23
  24 #ifndef _FLIGHT_HXX
  25 #define _FLIGHT_HXX
  26
  27
  28 #ifndef __cplusplus
  29 # error This library requires C++
  30 #endif
  31
  32
  33 /* Required get_()
  34
  35    `FGInterface::get_Longitude ()'
  36    `FGInterface::get_Latitude ()'
  37    `FGInterface::get_Altitude ()'
  38    `FGInterface::get_Phi ()'
  39    `FGInterface::get_Theta ()'
  40    `FGInterface::get_Psi ()'
  41    `FGInterface::get_V_equiv_kts ()'
  42
  43    `FGInterface::get_Mass ()'
  44    `FGInterface::get_I_xx ()'
  45    `FGInterface::get_I_yy ()'
  46    `FGInterface::get_I_zz ()'
  47    `FGInterface::get_I_xz ()'
  48
  49    `FGInterface::get_V_north ()'
  50    `FGInterface::get_V_east ()'
  51    `FGInterface::get_V_down ()'
  52
  53    `FGInterface::get_P_Body ()'
  54    `FGInterface::get_Q_Body ()'
  55    `FGInterface::get_R_Body ()'
  56
  57    `FGInterface::get_Gamma_vert_rad ()'
  58    `FGInterface::get_Climb_Rate ()'
  59    `FGInterface::get_Alpha ()'
  60    `FGInterface::get_Beta ()'
  61
  62    `FGInterface::get_Runway_altitude ()'
  63
  64    `FGInterface::get_Lon_geocentric ()'
  65    `FGInterface::get_Lat_geocentric ()'
  66    `FGInterface::get_Sea_level_radius ()'
  67    `FGInterface::get_Earth_position_angle ()'
  68
  69    `FGInterface::get_Latitude_dot()'
  70    `FGInterface::get_Longitude_dot()'
  71    `FGInterface::get_Radius_dot()'
  72
  73    `FGInterface::get_Dx_cg ()'
  74    `FGInterface::get_Dy_cg ()'
  75    `FGInterface::get_Dz_cg ()'
  76
  77    `FGInterface::get_T_local_to_body_11 ()' ... `FGInterface::get_T_local_to_body_33 ()'
  78
  79    `FGInterface::get_Radius_to_vehicle ()'
  80
  81  */
  82
  83
  84 #include <math.h>
  85
  86 #include <Time/timestamp.hxx>
  87
  88 #ifndef __cplusplus
  89 # error This library requires C++
  90 #endif
  91
  92
  93 typedef double FG_VECTOR_3[3];
  94
  95
  96 // This is based heavily on LaRCsim/ls_generic.h
  97 class FGInterface {
  98
  99 public:
 100
 101     // Define the various supported flight models (many not yet implemented)
 102     enum {
 103         // Slew (in MS terminology)
 104         FG_SLEW = 0,
 105
 106         // The NASA LaRCsim (Navion) flight model
 107         FG_LARCSIM = 1,
 108
 109         // Jon S. Berndt's new FDM written from the ground up in C++
 110         FG_JSBSIM = 2,
 111
 112         // The following aren't implemented but are here to spark
 113         // thoughts and discussions, and maybe even action.
 114         FG_ACM = 3,
 115         FG_SUPER_SONIC = 4,
 116         FG_HELICOPTER = 5,
 117         FG_AUTOGYRO = 6,
 118         FG_BALLOON = 7,
 119         FG_PARACHUTE = 8,
 120
 121         // Driven externally via a serial port, net, file, etc.
 122         FG_EXTERNAL = 9
 123     };
 124
 125 /*================== Mass properties and geometry values ==================*/
 126
 127     // Inertias
 128     double mass, i_xx, i_yy, i_zz, i_xz;
 129     inline double get_Mass() const { return mass; }
 130     inline double get_I_xx() const { return i_xx; }
 131     inline double get_I_yy() const { return i_yy; }
 132     inline double get_I_zz() const { return i_zz; }
 133     inline double get_I_xz() const { return i_xz; }
 134     inline void set_Inertias( double m, double xx, double yy,
 135                               double zz, double xz)
 136     {
 137         mass = m;
 138         i_xx = xx;
 139         i_yy = yy;
 140         i_zz = zz;
 141         i_xz = xz;
 142     }
 143
 144     // Pilot location rel to ref pt
 145     FG_VECTOR_3 d_pilot_rp_body_v;
 146     // inline double * get_D_pilot_rp_body_v() {
 147     //  return d_pilot_rp_body_v;
 148     // }
 149     // inline double get_Dx_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[0]; }
 150     // inline double get_Dy_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[1]; }
 151     // inline double get_Dz_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[2]; }
 152     /* inline void set_Pilot_Location( double dx, double dy, double dz ) {
 153         d_pilot_rp_body_v[0] = dx;
 154         d_pilot_rp_body_v[1] = dy;
 155         d_pilot_rp_body_v[2] = dz;
 156     } */
 157
 158     // CG position w.r.t. ref. point
 159     FG_VECTOR_3 d_cg_rp_body_v;
 160     // inline double * get_D_cg_rp_body_v() { return d_cg_rp_body_v; }
 161     inline double get_Dx_cg() const { return d_cg_rp_body_v[0]; }
 162     inline double get_Dy_cg() const { return d_cg_rp_body_v[1]; }
 163     inline double get_Dz_cg() const { return d_cg_rp_body_v[2]; }
 164     inline void set_CG_Position( double dx, double dy, double dz ) {
 165         d_cg_rp_body_v[0] = dx;
 166         d_cg_rp_body_v[1] = dy;
 167         d_cg_rp_body_v[2] = dz;
 168     }
 169
 170 /*================================ Forces =================================*/
 171
 172     FG_VECTOR_3 f_body_total_v;
 173     // inline double * get_F_body_total_v() { return f_body_total_v; }
 174     // inline double get_F_X() const { return f_body_total_v[0]; }
 175     // inline double get_F_Y() const { return f_body_total_v[1]; }
 176     // inline double get_F_Z() const { return f_body_total_v[2]; }
 177     /* inline void set_Forces_Body_Total( double x, double y, double z ) {
 178         f_body_total_v[0] = x;
 179         f_body_total_v[1] = y;
 180         f_body_total_v[2] = z;
 181     } */
 182
 183     FG_VECTOR_3 f_local_total_v;
 184     // inline double * get_F_local_total_v() { return f_local_total_v; }
 185     // inline double get_F_north() const { return f_local_total_v[0]; }
 186     // inline double get_F_east() const { return f_local_total_v[1]; }
 187     // inline double get_F_down() const { return f_local_total_v[2]; }
 188     /* inline void set_Forces_Local_Total( double x, double y, double z ) {
 189         f_local_total_v[0] = x;
 190         f_local_total_v[1] = y;
 191         f_local_total_v[2] = z;
 192     } */
 193
 194     FG_VECTOR_3 f_aero_v;
 195     // inline double * get_F_aero_v() { return f_aero_v; }
 196     // inline double get_F_X_aero() const { return f_aero_v[0]; }
 197     // inline double get_F_Y_aero() const { return f_aero_v[1]; }
 198     // inline double get_F_Z_aero() const { return f_aero_v[2]; }
 199     /* inline void set_Forces_Aero( double x, double y, double z ) {
 200         f_aero_v[0] = x;
 201         f_aero_v[1] = y;
 202         f_aero_v[2] = z;
 203     } */
 204
 205     FG_VECTOR_3 f_engine_v;
 206     // inline double * get_F_engine_v() { return f_engine_v; }
 207     // inline double get_F_X_engine() const { return f_engine_v[0]; }
 208     // inline double get_F_Y_engine() const { return f_engine_v[1]; }
 209     // inline double get_F_Z_engine() const { return f_engine_v[2]; }
 210     /* inline void set_Forces_Engine( double x, double y, double z ) {
 211         f_engine_v[0] = x;
 212         f_engine_v[1] = y;
 213         f_engine_v[2] = z;
 214     } */
 215
 216     FG_VECTOR_3 f_gear_v;
 217     // inline double * get_F_gear_v() { return f_gear_v; }
 218     // inline double get_F_X_gear() const { return f_gear_v[0]; }
 219     // inline double get_F_Y_gear() const { return f_gear_v[1]; }
 220     // inline double get_F_Z_gear() const { return f_gear_v[2]; }
 221     /* inline void set_Forces_Gear( double x, double y, double z ) {
 222         f_gear_v[0] = x;
 223         f_gear_v[1] = y;
 224         f_gear_v[2] = z;
 225     } */
 226
 227     /*================================ Moments ================================*/
 228
 229     FG_VECTOR_3 m_total_rp_v;
 230     // inline double * get_M_total_rp_v() { return m_total_rp_v; }
 231     // inline double get_M_l_rp() const { return m_total_rp_v[0]; }
 232     // inline double get_M_m_rp() const { return m_total_rp_v[1]; }
 233     // inline double get_M_n_rp() const { return m_total_rp_v[2]; }
 234     /* inline void set_Moments_Total_RP( double l, double m, double n ) {
 235         m_total_rp_v[0] = l;
 236         m_total_rp_v[1] = m;
 237         m_total_rp_v[2] = n;
 238     } */
 239
 240     FG_VECTOR_3 m_total_cg_v;
 241     // inline double * get_M_total_cg_v() { return m_total_cg_v; }
 242     // inline double get_M_l_cg() const { return m_total_cg_v[0]; }
 243     // inline double get_M_m_cg() const { return m_total_cg_v[1]; }
 244     // inline double get_M_n_cg() const { return m_total_cg_v[2]; }
 245     /* inline void set_Moments_Total_CG( double l, double m, double n ) {
 246         m_total_cg_v[0] = l;
 247         m_total_cg_v[1] = m;
 248         m_total_cg_v[2] = n;
 249     } */
 250
 251     FG_VECTOR_3 m_aero_v;
 252     // inline double * get_M_aero_v() { return m_aero_v; }
 253     // inline double get_M_l_aero() const { return m_aero_v[0]; }
 254     // inline double get_M_m_aero() const { return m_aero_v[1]; }
 255     // inline double get_M_n_aero() const { return m_aero_v[2]; }
 256     /* inline void set_Moments_Aero( double l, double m, double n ) {
 257         m_aero_v[0] = l;
 258         m_aero_v[1] = m;
 259         m_aero_v[2] = n;
 260     } */
 261
 262     FG_VECTOR_3    m_engine_v;
 263     // inline double * get_M_engine_v() { return m_engine_v; }
 264     // inline double get_M_l_engine() const { return m_engine_v[0]; }
 265     // inline double get_M_m_engine() const { return m_engine_v[1]; }
 266     // inline double get_M_n_engine() const { return m_engine_v[2]; }
 267     /* inline void set_Moments_Engine( double l, double m, double n ) {
 268         m_engine_v[0] = l;
 269         m_engine_v[1] = m;
 270         m_engine_v[2] = n;
 271     } */
 272
 273     FG_VECTOR_3    m_gear_v;
 274     // inline double * get_M_gear_v() { return m_gear_v; }
 275     // inline double get_M_l_gear() const { return m_gear_v[0]; }
 276     // inline double get_M_m_gear() const { return m_gear_v[1]; }
 277     // inline double get_M_n_gear() const { return m_gear_v[2]; }
 278     /* inline void set_Moments_Gear( double l, double m, double n ) {
 279         m_gear_v[0] = l;
 280         m_gear_v[1] = m;
 281         m_gear_v[2] = n;
 282     } */
 283
 284     /*============================== Accelerations ============================*/
 285
 286     FG_VECTOR_3    v_dot_local_v;
 287     // inline double * get_V_dot_local_v() { return v_dot_local_v; }
 288     // inline double get_V_dot_north() const { return v_dot_local_v[0]; }
 289     // inline double get_V_dot_east() const { return v_dot_local_v[1]; }
 290     // inline double get_V_dot_down() const { return v_dot_local_v[2]; }
 291     /* inline void set_Accels_Local( double north, double east, double down ) {
 292         v_dot_local_v[0] = north;
 293         v_dot_local_v[1] = east;
 294         v_dot_local_v[2] = down;
 295     } */
 296
 297     FG_VECTOR_3    v_dot_body_v;
 298     // inline double * get_V_dot_body_v() { return v_dot_body_v; }
 299     // inline double get_U_dot_body() const { return v_dot_body_v[0]; }
 300     // inline double get_V_dot_body() const { return v_dot_body_v[1]; }
 301     // inline double get_W_dot_body() const { return v_dot_body_v[2]; }
 302     /* inline void set_Accels_Body( double u, double v, double w ) {
 303         v_dot_local_v[0] = u;
 304         v_dot_local_v[1] = v;
 305         v_dot_local_v[2] = w;
 306     } */
 307
 308     FG_VECTOR_3    a_cg_body_v;
 309     // inline double * get_A_cg_body_v() { return a_cg_body_v; }
 310     // inline double get_A_X_cg() const { return a_cg_body_v[0]; }
 311     // inline double get_A_Y_cg() const { return a_cg_body_v[1]; }
 312     // inline double get_A_Z_cg() const { return a_cg_body_v[2]; }
 313     /* inline void set_Accels_CG_Body( double x, double y, double z ) {
 314         a_cg_body_v[0] = x;
 315         a_cg_body_v[1] = y;
 316         a_cg_body_v[2] = z;
 317     } */
 318
 319     FG_VECTOR_3    a_pilot_body_v;
 320     // inline double * get_A_pilot_body_v() { return a_pilot_body_v; }
 321     // inline double get_A_X_pilot() const { return a_pilot_body_v[0]; }
 322     // inline double get_A_Y_pilot() const { return a_pilot_body_v[1]; }
 323     // inline double get_A_Z_pilot() const { return a_pilot_body_v[2]; }
 324     /* inline void set_Accels_Pilot_Body( double x, double y, double z ) {
 325         a_pilot_body_v[0] = x;
 326         a_pilot_body_v[1] = y;
 327         a_pilot_body_v[2] = z;
 328     } */
 329
 330     FG_VECTOR_3    n_cg_body_v;
 331     // inline double * get_N_cg_body_v() { return n_cg_body_v; }
 332     // inline double get_N_X_cg() const { return n_cg_body_v[0]; }
 333     // inline double get_N_Y_cg() const { return n_cg_body_v[1]; }
 334     // inline double get_N_Z_cg() const { return n_cg_body_v[2]; }
 335     /* inline void set_Accels_CG_Body_N( double x, double y, double z ) {
 336         n_cg_body_v[0] = x;
 337         n_cg_body_v[1] = y;
 338         n_cg_body_v[2] = z;
 339     } */
 340
 341     FG_VECTOR_3    n_pilot_body_v;
 342     // inline double * get_N_pilot_body_v() { return n_pilot_body_v; }
 343     // inline double get_N_X_pilot() const { return n_pilot_body_v[0]; }
 344     // inline double get_N_Y_pilot() const { return n_pilot_body_v[1]; }
 345     // inline double get_N_Z_pilot() const { return n_pilot_body_v[2]; }
 346     /* inline void set_Accels_Pilot_Body_N( double x, double y, double z ) {
 347         n_pilot_body_v[0] = x;
 348         n_pilot_body_v[1] = y;
 349         n_pilot_body_v[2] = z;
 350     } */
 351
 352     FG_VECTOR_3    omega_dot_body_v;
 353     // inline double * get_Omega_dot_body_v() { return omega_dot_body_v; }
 354     // inline double get_P_dot_body() const { return omega_dot_body_v[0]; }
 355     // inline double get_Q_dot_body() const { return omega_dot_body_v[1]; }
 356     // inline double get_R_dot_body() const { return omega_dot_body_v[2]; }
 357     /* inline void set_Accels_Omega( double p, double q, double r ) {
 358         omega_dot_body_v[0] = p;
 359         omega_dot_body_v[1] = q;
 360         omega_dot_body_v[2] = r;
 361     } */
 362
 363
 364     /*============================== Velocities ===============================*/
 365
 366     FG_VECTOR_3    v_local_v;
 367     // inline double * get_V_local_v() { return v_local_v; }
 368     inline double get_V_north() const { return v_local_v[0]; }
 369     inline double get_V_east() const { return v_local_v[1]; }
 370     inline double get_V_down() const { return v_local_v[2]; }
 371     inline void set_Velocities_Local( double north, double east, double down ) {
 372         v_local_v[0] = north;
 373         v_local_v[1] = east;
 374         v_local_v[2] = down;
 375     }
 376
 377     FG_VECTOR_3    v_local_rel_ground_v; // V rel w.r.t. earth surface
 378     // inline double * get_V_local_rel_ground_v() { return v_local_rel_ground_v; }
 379     // inline double get_V_north_rel_ground() const {
 380     //  return v_local_rel_ground_v[0];
 381     //    }
 382     // inline double get_V_east_rel_ground() const {
 383     //  return v_local_rel_ground_v[1];
 384     //    }
 385     // inline double get_V_down_rel_ground() const {
 386     //  return v_local_rel_ground_v[2];
 387     //    }
 388     /* inline void set_Velocities_Ground(double north, double east, double down) {
 389         v_local_rel_ground_v[0] = north;
 390         v_local_rel_ground_v[1] = east;
 391         v_local_rel_ground_v[2] = down;
 392     } */
 393
 394     FG_VECTOR_3    v_local_airmass_v;   // velocity of airmass (steady winds)
 395     // inline double * get_V_local_airmass_v() { return v_local_airmass_v; }
 396     // inline double get_V_north_airmass() const { return v_local_airmass_v[0]; }
 397     // inline double get_V_east_airmass() const { return v_local_airmass_v[1]; }
 398     // inline double get_V_down_airmass() const { return v_local_airmass_v[2]; }
 399     /* inline void set_Velocities_Local_Airmass( double north, double east,
 400                                               double down)
 401     {
 402         v_local_airmass_v[0] = north;
 403         v_local_airmass_v[1] = east;
 404         v_local_airmass_v[2] = down;
 405     } */
 406
 407     FG_VECTOR_3    v_local_rel_airmass_v;  // velocity of veh. relative to
 408     // airmass
 409     // inline double * get_V_local_rel_airmass_v() {
 410         //return v_local_rel_airmass_v;
 411     //}
 412     // inline double get_V_north_rel_airmass() const {
 413         //return v_local_rel_airmass_v[0];
 414     //}
 415     // inline double get_V_east_rel_airmass() const {
 416         //return v_local_rel_airmass_v[1];
 417     //}
 418     // inline double get_V_down_rel_airmass() const {
 419         //return v_local_rel_airmass_v[2];
 420     //}
 421     /* inline void set_Velocities_Local_Rel_Airmass( double north, double east,
 422                                                   double down)
 423     {
 424         v_local_rel_airmass_v[0] = north;
 425         v_local_rel_airmass_v[1] = east;
 426         v_local_rel_airmass_v[2] = down;
 427     } */
 428
 429     FG_VECTOR_3    v_local_gust_v; // linear turbulence components, L frame
 430     // inline double * get_V_local_gust_v() { return v_local_gust_v; }
 431     // inline double get_U_gust() const { return v_local_gust_v[0]; }
 432     // inline double get_V_gust() const { return v_local_gust_v[1]; }
 433     // inline double get_W_gust() const { return v_local_gust_v[2]; }
 434     /* inline void set_Velocities_Gust( double u, double v, double w)
 435     {
 436         v_local_gust_v[0] = u;
 437         v_local_gust_v[1] = v;
 438         v_local_gust_v[2] = w;
 439     } */
 440
 441     FG_VECTOR_3    v_wind_body_v;  // Wind-relative velocities in body axis
 442     // inline double * get_V_wind_body_v() { return v_wind_body_v; }
 443     // inline double get_U_body() const { return v_wind_body_v[0]; }
 444     // inline double get_V_body() const { return v_wind_body_v[1]; }
 445     // inline double get_W_body() const { return v_wind_body_v[2]; }
 446     /* inline void set_Velocities_Wind_Body( double u, double v, double w)
 447     {
 448         v_wind_body_v[0] = u;
 449         v_wind_body_v[1] = v;
 450         v_wind_body_v[2] = w;
 451     } */
 452
 453     double    v_rel_wind, v_true_kts, v_rel_ground, v_inertial;
 454     double    v_ground_speed, v_equiv, v_equiv_kts;
 455     double    v_calibrated, v_calibrated_kts;
 456
 457     // inline double get_V_rel_wind() const { return v_rel_wind; }
 458     // inline void set_V_rel_wind(double wind) { v_rel_wind = wind; }
 459
 460     // inline double get_V_true_kts() const { return v_true_kts; }
 461     // inline void set_V_true_kts(double kts) { v_true_kts = kts; }
 462
 463     // inline double get_V_rel_ground() const { return v_rel_ground; }
 464     // inline void set_V_rel_ground( double v ) { v_rel_ground = v; }
 465
 466     // inline double get_V_inertial() const { return v_inertial; }
 467     // inline void set_V_inertial(double v) { v_inertial = v; }
 468
 469     // inline double get_V_ground_speed() const { return v_ground_speed; }
 470     // inline void set_V_ground_speed( double v) { v_ground_speed = v; }
 471
 472     // inline double get_V_equiv() const { return v_equiv; }
 473     // inline void set_V_equiv( double v ) { v_equiv = v; }
 474
 475     inline double get_V_equiv_kts() const { return v_equiv_kts; }
 476     inline void set_V_equiv_kts( double kts ) { v_equiv_kts = kts; }
 477
 478     // inline double get_V_calibrated() const { return v_calibrated; }
 479     // inline void set_V_calibrated( double v ) { v_calibrated = v; }
 480
 481     // inline double get_V_calibrated_kts() const { return v_calibrated_kts; }
 482     // inline void set_V_calibrated_kts( double kts ) { v_calibrated_kts = kts; }
 483
 484     FG_VECTOR_3    omega_body_v;   // Angular B rates
 485     // inline double * get_Omega_body_v() { return omega_body_v; }
 486     inline double get_P_body() const { return omega_body_v[0]; }
 487     inline double get_Q_body() const { return omega_body_v[1]; }
 488     inline double get_R_body() const { return omega_body_v[2]; }
 489     inline void set_Omega_Body( double p, double q, double r ) {
 490         omega_body_v[0] = p;
 491         omega_body_v[1] = q;
 492         omega_body_v[2] = r;
 493     }
 494
 495     FG_VECTOR_3    omega_local_v;  // Angular L rates
 496     // inline double * get_Omega_local_v() { return omega_local_v; }
 497     // inline double get_P_local() const { return omega_local_v[0]; }
 498     // inline double get_Q_local() const { return omega_local_v[1]; }
 499     // inline double get_R_local() const { return omega_local_v[2]; }
 500     /* inline void set_Omega_Local( double p, double q, double r ) {
 501         omega_local_v[0] = p;
 502         omega_local_v[1] = q;
 503         omega_local_v[2] = r;
 504     } */
 505
 506     FG_VECTOR_3    omega_total_v;  // Diff btw B & L
 507     // inline double * get_Omega_total_v() { return omega_total_v; }
 508     // inline double get_P_total() const { return omega_total_v[0]; }
 509     // inline double get_Q_total() const { return omega_total_v[1]; }
 510     // inline double get_R_total() const { return omega_total_v[2]; }
 511     /* inline void set_Omega_Total( double p, double q, double r ) {
 512         omega_total_v[0] = p;
 513         omega_total_v[1] = q;
 514         omega_total_v[2] = r;
 515     } */
 516
 517     FG_VECTOR_3    euler_rates_v;
 518     // inline double * get_Euler_rates_v() { return euler_rates_v; }
 519     // inline double get_Phi_dot() const { return euler_rates_v[0]; }
 520     // inline double get_Theta_dot() const { return euler_rates_v[1]; }
 521     // inline double get_Psi_dot() const { return euler_rates_v[2]; }
 522     /* inline void set_Euler_Rates( double phi, double theta, double psi ) {
 523         euler_rates_v[0] = phi;
 524         euler_rates_v[1] = theta;
 525         euler_rates_v[2] = psi;
 526     } */
 527
 528     FG_VECTOR_3    geocentric_rates_v;     // Geocentric linear velocities
 529     // inline double * get_Geocentric_rates_v() { return geocentric_rates_v; }
 530     inline double get_Latitude_dot() const { return geocentric_rates_v[0]; }
 531     inline double get_Longitude_dot() const { return geocentric_rates_v[1]; }
 532     inline double get_Radius_dot() const { return geocentric_rates_v[2]; }
 533     inline void set_Geocentric_Rates( double lat, double lon, double rad ) {
 534         geocentric_rates_v[0] = lat;
 535         geocentric_rates_v[1] = lon;
 536         geocentric_rates_v[2] = rad;
 537     }
 538
 539     /*=============================== Positions ===============================*/
 540
 541     FG_VECTOR_3    geocentric_position_v;
 542     // inline double * get_Geocentric_position_v() {
 543     //    return geocentric_position_v;
 544     // }
 545     inline double get_Lat_geocentric() const {
 546         return geocentric_position_v[0];
 547     }
 548     inline double get_Lon_geocentric() const {
 549         return geocentric_position_v[1];
 550     }
 551     inline double get_Radius_to_vehicle() const {
 552         return geocentric_position_v[2];
 553     }
 554     inline void set_Radius_to_vehicle(double radius) {
 555         geocentric_position_v[2] = radius;
 556     }
 557
 558     inline void set_Geocentric_Position( double lat, double lon, double rad ) {
 559         geocentric_position_v[0] = lat;
 560         geocentric_position_v[1] = lon;
 561         geocentric_position_v[2] = rad;
 562     }
 563
 564     FG_VECTOR_3    geodetic_position_v;
 565     // inline double * get_Geodetic_position_v() { return geodetic_position_v; }
 566     inline double get_Latitude() const { return geodetic_position_v[0]; }
 567     inline void set_Latitude(double lat) { geodetic_position_v[0] = lat; }
 568     inline double get_Longitude() const { return geodetic_position_v[1]; }
 569     inline void set_Longitude(double lon) { geodetic_position_v[1] = lon; }
 570     inline double get_Altitude() const { return geodetic_position_v[2]; }
 571     inline void set_Altitude(double altitude) {
 572         geodetic_position_v[2] = altitude;
 573     }
 574     inline void set_Geodetic_Position( double lat, double lon, double alt ) {
 575         geodetic_position_v[0] = lat;
 576         geodetic_position_v[1] = lon;
 577         geodetic_position_v[2] = alt;
 578     }
 579
 580     FG_VECTOR_3 euler_angles_v;
 581     // inline double * get_Euler_angles_v() { return euler_angles_v; }
 582     inline double get_Phi() const { return euler_angles_v[0]; }
 583     inline double get_Theta() const { return euler_angles_v[1]; }
 584     inline double get_Psi() const { return euler_angles_v[2]; }
 585     inline void set_Euler_Angles( double phi, double theta, double psi ) {
 586         euler_angles_v[0] = phi;
 587         euler_angles_v[1] = theta;
 588         euler_angles_v[2] = psi;
 589     }
 590
 591
 592     /*======================= Miscellaneous quantities ========================*/
 593
 594     double    t_local_to_body_m[3][3];    // Transformation matrix L to B
 595     // inline double * get_T_local_to_body_m() { return t_local_to_body_m; }
 596     inline double get_T_local_to_body_11() const {
 597         return t_local_to_body_m[0][0];
 598     }
 599     inline double get_T_local_to_body_12() const {
 600         return t_local_to_body_m[0][1];
 601     }
 602     inline double get_T_local_to_body_13() const {
 603         return t_local_to_body_m[0][2];
 604     }
 605     inline double get_T_local_to_body_21() const {
 606         return t_local_to_body_m[1][0];
 607     }
 608     inline double get_T_local_to_body_22() const {
 609         return t_local_to_body_m[1][1];
 610     }
 611     inline double get_T_local_to_body_23() const {
 612         return t_local_to_body_m[1][2];
 613     }
 614     inline double get_T_local_to_body_31() const {
 615         return t_local_to_body_m[2][0];
 616     }
 617     inline double get_T_local_to_body_32() const {
 618         return t_local_to_body_m[2][1];
 619     }
 620     inline double get_T_local_to_body_33() const {
 621         return t_local_to_body_m[2][2];
 622     }
 623     inline void set_T_Local_to_Body( double m[3][3] ) {
 624         int i, j;
 625         for ( i = 0; i < 3; i++ ) {
 626             for ( j = 0; j < 3; j++ ) {
 627                 t_local_to_body_m[i][j] = m[i][j];
 628             }
 629         }
 630     }
 631
 632     double    gravity;            // Local acceleration due to G
 633     // inline double get_Gravity() const { return gravity; }
 634     // inline void set_Gravity(double g) { gravity = g; }
 635
 636     double    centrifugal_relief; // load factor reduction due to speed
 637     // inline double get_Centrifugal_relief() const { return centrifugal_relief; }
 638     // inline void set_Centrifugal_relief(double cr) { centrifugal_relief = cr; }
 639
 640     double    alpha, beta, alpha_dot, beta_dot;   // in radians
 641     inline double get_Alpha() const { return alpha; }
 642     inline void set_Alpha( double a ) { alpha = a; }
 643     inline double get_Beta() const { return beta; }
 644     inline void set_Beta( double b ) { beta = b; }
 645     // inline double get_Alpha_dot() const { return alpha_dot; }
 646     // inline void set_Alpha_dot( double ad ) { alpha_dot = ad; }
 647     // inline double get_Beta_dot() const { return beta_dot; }
 648     // inline void set_Beta_dot( double bd ) { beta_dot = bd; }
 649
 650     double    cos_alpha, sin_alpha, cos_beta, sin_beta;
 651     // inline double get_Cos_alpha() const { return cos_alpha; }
 652     // inline void set_Cos_alpha( double ca ) { cos_alpha = ca; }
 653     // inline double get_Sin_alpha() const { return sin_alpha; }
 654     // inline void set_Sin_alpha( double sa ) { sin_alpha = sa; }
 655     // inline double get_Cos_beta() const { return cos_beta; }
 656     // inline void set_Cos_beta( double cb ) { cos_beta = cb; }
 657     // inline double get_Sin_beta() const { return sin_beta; }
 658     // inline void set_Sin_beta( double sb ) { sin_beta = sb; }
 659
 660     double    cos_phi, sin_phi, cos_theta, sin_theta, cos_psi, sin_psi;
 661     // inline double get_Cos_phi() const { return cos_phi; }
 662     // inline void set_Cos_phi( double cp ) { cos_phi = cp; }
 663     // inline double get_Sin_phi() const { return sin_phi; }
 664     // inline void set_Sin_phi( double sp ) { sin_phi = sp; }
 665     // inline double get_Cos_theta() const { return cos_theta; }
 666     // inline void set_Cos_theta( double ct ) { cos_theta = ct; }
 667     // inline double get_Sin_theta() const { return sin_theta; }
 668     // inline void set_Sin_theta( double st ) { sin_theta = st; }
 669     // inline double get_Cos_psi() const { return cos_psi; }
 670     // inline void set_Cos_psi( double cp ) { cos_psi = cp; }
 671     // inline double get_Sin_psi() const { return sin_psi; }
 672     // inline void set_Sin_psi( double sp ) { sin_psi = sp; }
 673
 674     double    gamma_vert_rad, gamma_horiz_rad;    // Flight path angles
 675     inline double get_Gamma_vert_rad() const { return gamma_vert_rad; }
 676     inline void set_Gamma_vert_rad( double gv ) { gamma_vert_rad = gv; }
 677     // inline double get_Gamma_horiz_rad() const { return gamma_horiz_rad; }
 678     // inline void set_Gamma_horiz_rad( double gh ) { gamma_horiz_rad = gh; }
 679
 680     double    sigma, density, v_sound, mach_number;
 681     // inline double get_Sigma() const { return sigma; }
 682     // inline void set_Sigma( double s ) { sigma = s; }
 683     // inline double get_Density() const { return density; }
 684     // inline void set_Density( double d ) { density = d; }
 685     // inline double get_V_sound() const { return v_sound; }
 686     // inline void set_V_sound( double v ) { v_sound = v; }
 687     // inline double get_Mach_number() const { return mach_number; }
 688     // inline void set_Mach_number( double m ) { mach_number = m; }
 689
 690     double    static_pressure, total_pressure, impact_pressure;
 691     double    dynamic_pressure;
 692     // inline double get_Static_pressure() const { return static_pressure; }
 693     // inline void set_Static_pressure( double sp ) { static_pressure = sp; }
 694     // inline double get_Total_pressure() const { return total_pressure; }
 695     // inline void set_Total_pressure( double tp ) { total_pressure = tp; }
 696     // inline double get_Impact_pressure() const { return impact_pressure; }
 697     // inline void set_Impact_pressure( double ip ) { impact_pressure = ip; }
 698     // inline double get_Dynamic_pressure() const { return dynamic_pressure; }
 699     // inline void set_Dynamic_pressure( double dp ) { dynamic_pressure = dp; }
 700
 701     double    static_temperature, total_temperature;
 702     // inline double get_Static_temperature() const { return static_temperature; }
 703     // inline void set_Static_temperature( double t ) { static_temperature = t; }
 704     // inline double get_Total_temperature() const { return total_temperature; }
 705     // inline void set_Total_temperature( double t ) { total_temperature = t; }
 706
 707     double    sea_level_radius, earth_position_angle;
 708     inline double get_Sea_level_radius() const { return sea_level_radius; }
 709     inline void set_Sea_level_radius( double r ) { sea_level_radius = r; }
 710     inline double get_Earth_position_angle() const {
 711         return earth_position_angle;
 712     }
 713     inline void set_Earth_position_angle(double a) {
 714         earth_position_angle = a;
 715     }
 716
 717     double    runway_altitude, runway_latitude, runway_longitude;
 718     double    runway_heading;
 719     inline double get_Runway_altitude() const { return runway_altitude; }
 720     inline void set_Runway_altitude( double alt ) { runway_altitude = alt; }
 721     // inline double get_Runway_latitude() const { return runway_latitude; }
 722     // inline void set_Runway_latitude( double lat ) { runway_latitude = lat; }
 723     // inline double get_Runway_longitude() const { return runway_longitude; }
 724     // inline void set_Runway_longitude( double lon ) { runway_longitude = lon; }
 725     // inline double get_Runway_heading() const { return runway_heading; }
 726     // inline void set_Runway_heading( double h ) { runway_heading = h; }
 727
 728     double    radius_to_rwy;
 729     // inline double get_Radius_to_rwy() const { return radius_to_rwy; }
 730     // inline void set_Radius_to_rwy( double r ) { radius_to_rwy = r; }
 731
 732     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_local_v;       // CG rel. to rwy in local coords
 733     // inline double * get_D_cg_rwy_local_v() { return d_cg_rwy_local_v; }
 734     // inline double get_D_cg_north_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[0]; }
 735     // inline double get_D_cg_east_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[1]; }
 736     // inline double get_D_cg_above_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[2]; }
 737     /* inline void set_CG_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 738     {
 739         d_cg_rwy_local_v[0] = north;
 740         d_cg_rwy_local_v[1] = east;
 741         d_cg_rwy_local_v[2] = above;
 742     } */
 743
 744     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_rwy_v; // CG relative to rwy, in rwy coordinates
 745     // inline double * get_D_cg_rwy_rwy_v() { return d_cg_rwy_rwy_v; }
 746     // inline double get_X_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[0]; }
 747     // inline double get_Y_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[1]; }
 748     // inline double get_H_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[2]; }
 749     /* inline void set_CG_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 750     {
 751         d_cg_rwy_rwy_v[0] = x;
 752         d_cg_rwy_rwy_v[1] = y;
 753         d_cg_rwy_rwy_v[2] = h;
 754     } */
 755
 756     FG_VECTOR_3    d_pilot_rwy_local_v;  // pilot rel. to rwy in local coords
 757     // inline double * get_D_pilot_rwy_local_v() { return d_pilot_rwy_local_v; }
 758     // inline double get_D_pilot_north_of_rwy() const {
 759         //return d_pilot_rwy_local_v[0];
 760   //  }
 761     // inline double get_D_pilot_east_of_rwy() const {
 762 //      return d_pilot_rwy_local_v[1];
 763 //    }
 764     // inline double get_D_pilot_above_rwy() const {
 765         //return d_pilot_rwy_local_v[2];
 766  //   }
 767     /* inline void set_Pilot_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 768     {
 769         d_pilot_rwy_local_v[0] = north;
 770         d_pilot_rwy_local_v[1] = east;
 771         d_pilot_rwy_local_v[2] = above;
 772     } */
 773
 774     FG_VECTOR_3   d_pilot_rwy_rwy_v;   // pilot rel. to rwy, in rwy coords.
 775     // inline double * get_D_pilot_rwy_rwy_v() { return d_pilot_rwy_rwy_v; }
 776     // inline double get_X_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[0]; }
 777     // inline double get_Y_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[1]; }
 778     // inline double get_H_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[2]; }
 779     /* inline void set_Pilot_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 780     {
 781         d_pilot_rwy_rwy_v[0] = x;
 782         d_pilot_rwy_rwy_v[1] = y;
 783         d_pilot_rwy_rwy_v[2] = h;
 784     } */
 785
 786     double        climb_rate;           // in feet per second
 787     inline double get_Climb_Rate() const { return climb_rate; }
 788     inline void set_Climb_Rate(double rate) { climb_rate = rate; }
 789
 790     FGTimeStamp valid_stamp;       // time this record is valid
 791     FGTimeStamp next_stamp;       // time this record is valid
 792     inline FGTimeStamp get_time_stamp() const { return valid_stamp; }
 793     inline void stamp_time() { valid_stamp = next_stamp; next_stamp.stamp(); }
 794
 795     // Extrapolate FDM based on time_offset (in usec)
 796     void extrapolate( int time_offset );
 797
 798     // sin/cos lat_geocentric
 799     double sin_lat_geocentric;
 800     double cos_lat_geocentric;
 801     inline void set_sin_lat_geocentric(double parm) {
 802         sin_lat_geocentric = sin(parm);
 803     }
 804     inline void set_cos_lat_geocentric(double parm) {
 805         cos_lat_geocentric = cos(parm);
 806     }
 807     inline double get_sin_lat_geocentric(void) const {
 808         return sin_lat_geocentric;
 809     }
 810     inline double get_cos_lat_geocentric(void) const {
 811         return cos_lat_geocentric;
 812     }
 813
 814     double sin_longitude;
 815     double cos_longitude;
 816     inline void set_sin_cos_longitude(double parm) {
 817         sin_longitude = sin(parm);
 818         cos_longitude = cos(parm);
 819     }
 820     inline double get_sin_longitude(void) const {
 821         return sin_longitude;
 822     }
 823     inline double get_cos_longitude(void) const {
 824         return cos_longitude;
 825     }
 826
 827     double sin_latitude;
 828     double cos_latitude;
 829     inline void set_sin_cos_latitude(double parm) {
 830         sin_latitude = sin(parm);
 831         cos_latitude = cos(parm);
 832     }
 833     inline double get_sin_latitude(void) const {
 834         return sin_latitude;
 835     }
 836     inline double get_cos_latitude(void) const {
 837         return cos_latitude;
 838     }
 839 };
 840
 841
 842 extern FGInterface cur_fdm_state;
 843
 844
 845 // General interface to the flight model routines
 846
 847 // Initialize the flight model parameters
 848 int fgFDMInit(int model, FGInterface& f, double dt);
 849
 850 // Run multiloop iterations of the flight model
 851 int fgFDMUpdate(int model, FGInterface& f, int multiloop, int jitter);
 852
 853 // Set the altitude (force)
 854 void fgFDMForceAltitude(int model, double alt_meters);
 855
 856 // Set the local ground elevation
 857 void fgFDMSetGroundElevation(int model, double alt_meters);
 858
 859
 860 #endif // _FLIGHT_HXX
 861
 862