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 <Include/compiler.h>
  85
  86 #include <math.h>
  87
  88 #include <list>
  89
  90 #include <Time/timestamp.hxx>
  91
  92 FG_USING_STD(list);
  93
  94
  95 #ifndef __cplusplus
  96 # error This library requires C++
  97 #endif
  98
  99
 100 typedef double FG_VECTOR_3[3];
 101
 102
 103 // This is based heavily on LaRCsim/ls_generic.h
 104 class FGInterface {
 105
 106 public:
 107
 108     virtual int init( double dt );
 109     virtual int update( int multi_loop );
 110     virtual ~FGInterface();
 111
 112     // Define the various supported flight models (many not yet implemented)
 113     enum {
 114         // Slew (in MS terminology)
 115         FG_SLEW = 0,
 116
 117         // The NASA LaRCsim (Navion) flight model
 118         FG_LARCSIM = 1,
 119
 120         // Jon S. Berndt's new FDM written from the ground up in C++
 121         FG_JSBSIM = 2,
 122
 123         // The following aren't implemented but are here to spark
 124         // thoughts and discussions, and maybe even action.
 125         FG_ACM = 3,
 126         FG_SUPER_SONIC = 4,
 127         FG_HELICOPTER = 5,
 128         FG_AUTOGYRO = 6,
 129         FG_BALLOON = 7,
 130         FG_PARACHUTE = 8,
 131
 132         // Driven externally via a serial port, net, file, etc.
 133         FG_EXTERNAL = 9
 134     };
 135
 136 /*================== Mass properties and geometry values ==================*/
 137
 138     // Inertias
 139     double mass, i_xx, i_yy, i_zz, i_xz;
 140     inline double get_Mass() const { return mass; }
 141     inline double get_I_xx() const { return i_xx; }
 142     inline double get_I_yy() const { return i_yy; }
 143     inline double get_I_zz() const { return i_zz; }
 144     inline double get_I_xz() const { return i_xz; }
 145     inline void set_Inertias( double m, double xx, double yy,
 146                               double zz, double xz)
 147     {
 148         mass = m;
 149         i_xx = xx;
 150         i_yy = yy;
 151         i_zz = zz;
 152         i_xz = xz;
 153     }
 154
 155     // Pilot location rel to ref pt
 156     FG_VECTOR_3 d_pilot_rp_body_v;
 157     // inline double * get_D_pilot_rp_body_v() {
 158     //  return d_pilot_rp_body_v;
 159     // }
 160     // inline double get_Dx_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[0]; }
 161     // inline double get_Dy_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[1]; }
 162     // inline double get_Dz_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[2]; }
 163     /* inline void set_Pilot_Location( double dx, double dy, double dz ) {
 164         d_pilot_rp_body_v[0] = dx;
 165         d_pilot_rp_body_v[1] = dy;
 166         d_pilot_rp_body_v[2] = dz;
 167     } */
 168
 169     // CG position w.r.t. ref. point
 170     FG_VECTOR_3 d_cg_rp_body_v;
 171     // inline double * get_D_cg_rp_body_v() { return d_cg_rp_body_v; }
 172     inline double get_Dx_cg() const { return d_cg_rp_body_v[0]; }
 173     inline double get_Dy_cg() const { return d_cg_rp_body_v[1]; }
 174     inline double get_Dz_cg() const { return d_cg_rp_body_v[2]; }
 175     inline void set_CG_Position( double dx, double dy, double dz ) {
 176         d_cg_rp_body_v[0] = dx;
 177         d_cg_rp_body_v[1] = dy;
 178         d_cg_rp_body_v[2] = dz;
 179     }
 180
 181 /*================================ Forces =================================*/
 182
 183     FG_VECTOR_3 f_body_total_v;
 184     // inline double * get_F_body_total_v() { return f_body_total_v; }
 185     // inline double get_F_X() const { return f_body_total_v[0]; }
 186     // inline double get_F_Y() const { return f_body_total_v[1]; }
 187     // inline double get_F_Z() const { return f_body_total_v[2]; }
 188     /* inline void set_Forces_Body_Total( double x, double y, double z ) {
 189         f_body_total_v[0] = x;
 190         f_body_total_v[1] = y;
 191         f_body_total_v[2] = z;
 192     } */
 193
 194     FG_VECTOR_3 f_local_total_v;
 195     // inline double * get_F_local_total_v() { return f_local_total_v; }
 196     // inline double get_F_north() const { return f_local_total_v[0]; }
 197     // inline double get_F_east() const { return f_local_total_v[1]; }
 198     // inline double get_F_down() const { return f_local_total_v[2]; }
 199     /* inline void set_Forces_Local_Total( double x, double y, double z ) {
 200         f_local_total_v[0] = x;
 201         f_local_total_v[1] = y;
 202         f_local_total_v[2] = z;
 203     } */
 204
 205     FG_VECTOR_3 f_aero_v;
 206     // inline double * get_F_aero_v() { return f_aero_v; }
 207     // inline double get_F_X_aero() const { return f_aero_v[0]; }
 208     // inline double get_F_Y_aero() const { return f_aero_v[1]; }
 209     // inline double get_F_Z_aero() const { return f_aero_v[2]; }
 210     /* inline void set_Forces_Aero( double x, double y, double z ) {
 211         f_aero_v[0] = x;
 212         f_aero_v[1] = y;
 213         f_aero_v[2] = z;
 214     } */
 215
 216     FG_VECTOR_3 f_engine_v;
 217     // inline double * get_F_engine_v() { return f_engine_v; }
 218     // inline double get_F_X_engine() const { return f_engine_v[0]; }
 219     // inline double get_F_Y_engine() const { return f_engine_v[1]; }
 220     // inline double get_F_Z_engine() const { return f_engine_v[2]; }
 221     /* inline void set_Forces_Engine( double x, double y, double z ) {
 222         f_engine_v[0] = x;
 223         f_engine_v[1] = y;
 224         f_engine_v[2] = z;
 225     } */
 226
 227     FG_VECTOR_3 f_gear_v;
 228     // inline double * get_F_gear_v() { return f_gear_v; }
 229     // inline double get_F_X_gear() const { return f_gear_v[0]; }
 230     // inline double get_F_Y_gear() const { return f_gear_v[1]; }
 231     // inline double get_F_Z_gear() const { return f_gear_v[2]; }
 232     /* inline void set_Forces_Gear( double x, double y, double z ) {
 233         f_gear_v[0] = x;
 234         f_gear_v[1] = y;
 235         f_gear_v[2] = z;
 236     } */
 237
 238     /*================================ Moments ================================*/
 239
 240     FG_VECTOR_3 m_total_rp_v;
 241     // inline double * get_M_total_rp_v() { return m_total_rp_v; }
 242     // inline double get_M_l_rp() const { return m_total_rp_v[0]; }
 243     // inline double get_M_m_rp() const { return m_total_rp_v[1]; }
 244     // inline double get_M_n_rp() const { return m_total_rp_v[2]; }
 245     /* inline void set_Moments_Total_RP( double l, double m, double n ) {
 246         m_total_rp_v[0] = l;
 247         m_total_rp_v[1] = m;
 248         m_total_rp_v[2] = n;
 249     } */
 250
 251     FG_VECTOR_3 m_total_cg_v;
 252     // inline double * get_M_total_cg_v() { return m_total_cg_v; }
 253     // inline double get_M_l_cg() const { return m_total_cg_v[0]; }
 254     // inline double get_M_m_cg() const { return m_total_cg_v[1]; }
 255     // inline double get_M_n_cg() const { return m_total_cg_v[2]; }
 256     /* inline void set_Moments_Total_CG( double l, double m, double n ) {
 257         m_total_cg_v[0] = l;
 258         m_total_cg_v[1] = m;
 259         m_total_cg_v[2] = n;
 260     } */
 261
 262     FG_VECTOR_3 m_aero_v;
 263     // inline double * get_M_aero_v() { return m_aero_v; }
 264     // inline double get_M_l_aero() const { return m_aero_v[0]; }
 265     // inline double get_M_m_aero() const { return m_aero_v[1]; }
 266     // inline double get_M_n_aero() const { return m_aero_v[2]; }
 267     /* inline void set_Moments_Aero( double l, double m, double n ) {
 268         m_aero_v[0] = l;
 269         m_aero_v[1] = m;
 270         m_aero_v[2] = n;
 271     } */
 272
 273     FG_VECTOR_3    m_engine_v;
 274     // inline double * get_M_engine_v() { return m_engine_v; }
 275     // inline double get_M_l_engine() const { return m_engine_v[0]; }
 276     // inline double get_M_m_engine() const { return m_engine_v[1]; }
 277     // inline double get_M_n_engine() const { return m_engine_v[2]; }
 278     /* inline void set_Moments_Engine( double l, double m, double n ) {
 279         m_engine_v[0] = l;
 280         m_engine_v[1] = m;
 281         m_engine_v[2] = n;
 282     } */
 283
 284     FG_VECTOR_3    m_gear_v;
 285     // inline double * get_M_gear_v() { return m_gear_v; }
 286     // inline double get_M_l_gear() const { return m_gear_v[0]; }
 287     // inline double get_M_m_gear() const { return m_gear_v[1]; }
 288     // inline double get_M_n_gear() const { return m_gear_v[2]; }
 289     /* inline void set_Moments_Gear( double l, double m, double n ) {
 290         m_gear_v[0] = l;
 291         m_gear_v[1] = m;
 292         m_gear_v[2] = n;
 293     } */
 294
 295     /*============================== Accelerations ============================*/
 296
 297     FG_VECTOR_3    v_dot_local_v;
 298     // inline double * get_V_dot_local_v() { return v_dot_local_v; }
 299     // inline double get_V_dot_north() const { return v_dot_local_v[0]; }
 300     // inline double get_V_dot_east() const { return v_dot_local_v[1]; }
 301     // inline double get_V_dot_down() const { return v_dot_local_v[2]; }
 302     /* inline void set_Accels_Local( double north, double east, double down ) {
 303         v_dot_local_v[0] = north;
 304         v_dot_local_v[1] = east;
 305         v_dot_local_v[2] = down;
 306     } */
 307
 308     FG_VECTOR_3    v_dot_body_v;
 309     // inline double * get_V_dot_body_v() { return v_dot_body_v; }
 310     inline double get_U_dot_body() const { return v_dot_body_v[0]; }
 311     inline double get_V_dot_body() const { return v_dot_body_v[1]; }
 312     inline double get_W_dot_body() const { return v_dot_body_v[2]; }
 313     inline void set_Accels_Body( double u, double v, double w ) {
 314         v_dot_body_v[0] = u;
 315         v_dot_body_v[1] = v;
 316         v_dot_body_v[2] = w;
 317     }
 318
 319     FG_VECTOR_3    a_cg_body_v;
 320     // inline double * get_A_cg_body_v() { return a_cg_body_v; }
 321     inline double get_A_X_cg() const { return a_cg_body_v[0]; }
 322     inline double get_A_Y_cg() const { return a_cg_body_v[1]; }
 323     inline double get_A_Z_cg() const { return a_cg_body_v[2]; }
 324     inline void set_Accels_CG_Body( double x, double y, double z ) {
 325         a_cg_body_v[0] = x;
 326         a_cg_body_v[1] = y;
 327         a_cg_body_v[2] = z;
 328     }
 329
 330     FG_VECTOR_3    a_pilot_body_v;
 331     // inline double * get_A_pilot_body_v() { return a_pilot_body_v; }
 332     inline double get_A_X_pilot() const { return a_pilot_body_v[0]; }
 333     inline double get_A_Y_pilot() const { return a_pilot_body_v[1]; }
 334     inline double get_A_Z_pilot() const { return a_pilot_body_v[2]; }
 335     inline void set_Accels_Pilot_Body( double x, double y, double z ) {
 336         a_pilot_body_v[0] = x;
 337         a_pilot_body_v[1] = y;
 338         a_pilot_body_v[2] = z;
 339     }
 340
 341     FG_VECTOR_3    n_cg_body_v;
 342     // inline double * get_N_cg_body_v() { return n_cg_body_v; }
 343     // inline double get_N_X_cg() const { return n_cg_body_v[0]; }
 344     // inline double get_N_Y_cg() const { return n_cg_body_v[1]; }
 345     // inline double get_N_Z_cg() const { return n_cg_body_v[2]; }
 346     /* inline void set_Accels_CG_Body_N( double x, double y, double z ) {
 347         n_cg_body_v[0] = x;
 348         n_cg_body_v[1] = y;
 349         n_cg_body_v[2] = z;
 350     } */
 351
 352     FG_VECTOR_3    n_pilot_body_v;
 353     // inline double * get_N_pilot_body_v() { return n_pilot_body_v; }
 354     // inline double get_N_X_pilot() const { return n_pilot_body_v[0]; }
 355     // inline double get_N_Y_pilot() const { return n_pilot_body_v[1]; }
 356     // inline double get_N_Z_pilot() const { return n_pilot_body_v[2]; }
 357     /* inline void set_Accels_Pilot_Body_N( double x, double y, double z ) {
 358         n_pilot_body_v[0] = x;
 359         n_pilot_body_v[1] = y;
 360         n_pilot_body_v[2] = z;
 361     } */
 362
 363     FG_VECTOR_3    omega_dot_body_v;
 364     // inline double * get_Omega_dot_body_v() { return omega_dot_body_v; }
 365     // inline double get_P_dot_body() const { return omega_dot_body_v[0]; }
 366     // inline double get_Q_dot_body() const { return omega_dot_body_v[1]; }
 367     // inline double get_R_dot_body() const { return omega_dot_body_v[2]; }
 368     /* inline void set_Accels_Omega( double p, double q, double r ) {
 369         omega_dot_body_v[0] = p;
 370         omega_dot_body_v[1] = q;
 371         omega_dot_body_v[2] = r;
 372     } */
 373
 374
 375     /*============================== Velocities ===============================*/
 376
 377     FG_VECTOR_3    v_local_v;
 378     // inline double * get_V_local_v() { return v_local_v; }
 379     inline double get_V_north() const { return v_local_v[0]; }
 380     inline double get_V_east() const { return v_local_v[1]; }
 381     inline double get_V_down() const { return v_local_v[2]; }
 382     inline void set_Velocities_Local( double north, double east, double down ) {
 383         v_local_v[0] = north;
 384         v_local_v[1] = east;
 385         v_local_v[2] = down;
 386     }
 387
 388     FG_VECTOR_3    v_local_rel_ground_v; // V rel w.r.t. earth surface
 389     // inline double * get_V_local_rel_ground_v() { return v_local_rel_ground_v; }
 390     // inline double get_V_north_rel_ground() const {
 391     //  return v_local_rel_ground_v[0];
 392     //    }
 393     // inline double get_V_east_rel_ground() const {
 394     //  return v_local_rel_ground_v[1];
 395     //    }
 396     // inline double get_V_down_rel_ground() const {
 397     //  return v_local_rel_ground_v[2];
 398     //    }
 399     /* inline void set_Velocities_Ground(double north, double east, double down) {
 400         v_local_rel_ground_v[0] = north;
 401         v_local_rel_ground_v[1] = east;
 402         v_local_rel_ground_v[2] = down;
 403     } */
 404
 405     FG_VECTOR_3    v_local_airmass_v;   // velocity of airmass (steady winds)
 406     // inline double * get_V_local_airmass_v() { return v_local_airmass_v; }
 407     // inline double get_V_north_airmass() const { return v_local_airmass_v[0]; }
 408     // inline double get_V_east_airmass() const { return v_local_airmass_v[1]; }
 409     // inline double get_V_down_airmass() const { return v_local_airmass_v[2]; }
 410     /* inline void set_Velocities_Local_Airmass( double north, double east,
 411                                               double down)
 412     {
 413         v_local_airmass_v[0] = north;
 414         v_local_airmass_v[1] = east;
 415         v_local_airmass_v[2] = down;
 416     } */
 417
 418     FG_VECTOR_3    v_local_rel_airmass_v;  // velocity of veh. relative to
 419     // airmass
 420     // inline double * get_V_local_rel_airmass_v() {
 421         //return v_local_rel_airmass_v;
 422     //}
 423     // inline double get_V_north_rel_airmass() const {
 424         //return v_local_rel_airmass_v[0];
 425     //}
 426     // inline double get_V_east_rel_airmass() const {
 427         //return v_local_rel_airmass_v[1];
 428     //}
 429     // inline double get_V_down_rel_airmass() const {
 430         //return v_local_rel_airmass_v[2];
 431     //}
 432     /* inline void set_Velocities_Local_Rel_Airmass( double north, double east,
 433                                                   double down)
 434     {
 435         v_local_rel_airmass_v[0] = north;
 436         v_local_rel_airmass_v[1] = east;
 437         v_local_rel_airmass_v[2] = down;
 438     } */
 439
 440     FG_VECTOR_3    v_local_gust_v; // linear turbulence components, L frame
 441     // inline double * get_V_local_gust_v() { return v_local_gust_v; }
 442     // inline double get_U_gust() const { return v_local_gust_v[0]; }
 443     // inline double get_V_gust() const { return v_local_gust_v[1]; }
 444     // inline double get_W_gust() const { return v_local_gust_v[2]; }
 445     /* inline void set_Velocities_Gust( double u, double v, double w)
 446     {
 447         v_local_gust_v[0] = u;
 448         v_local_gust_v[1] = v;
 449         v_local_gust_v[2] = w;
 450     } */
 451
 452     FG_VECTOR_3    v_wind_body_v;  // Wind-relative velocities in body axis
 453     // inline double * get_V_wind_body_v() { return v_wind_body_v; }
 454     inline double get_U_body() const { return v_wind_body_v[0]; }
 455     inline double get_V_body() const { return v_wind_body_v[1]; }
 456     inline double get_W_body() const { return v_wind_body_v[2]; }
 457     inline void set_Velocities_Wind_Body( double u, double v, double w)
 458     {
 459         v_wind_body_v[0] = u;
 460         v_wind_body_v[1] = v;
 461         v_wind_body_v[2] = w;
 462     }
 463
 464     double    v_rel_wind, v_true_kts, v_rel_ground, v_inertial;
 465     double    v_ground_speed, v_equiv, v_equiv_kts;
 466     double    v_calibrated, v_calibrated_kts;
 467
 468     // inline double get_V_rel_wind() const { return v_rel_wind; }
 469     // inline void set_V_rel_wind(double wind) { v_rel_wind = wind; }
 470
 471     // inline double get_V_true_kts() const { return v_true_kts; }
 472     // inline void set_V_true_kts(double kts) { v_true_kts = kts; }
 473
 474     // inline double get_V_rel_ground() const { return v_rel_ground; }
 475     // inline void set_V_rel_ground( double v ) { v_rel_ground = v; }
 476
 477     // inline double get_V_inertial() const { return v_inertial; }
 478     // inline void set_V_inertial(double v) { v_inertial = v; }
 479
 480     inline double get_V_ground_speed() const { return v_ground_speed; }
 481     inline void set_V_ground_speed( double v) { v_ground_speed = v; }
 482
 483     // inline double get_V_equiv() const { return v_equiv; }
 484     // inline void set_V_equiv( double v ) { v_equiv = v; }
 485
 486     inline double get_V_equiv_kts() const { return v_equiv_kts; }
 487     inline void set_V_equiv_kts( double kts ) { v_equiv_kts = kts; }
 488
 489     // inline double get_V_calibrated() const { return v_calibrated; }
 490     // inline void set_V_calibrated( double v ) { v_calibrated = v; }
 491
 492     // inline double get_V_calibrated_kts() const { return v_calibrated_kts; }
 493     // inline void set_V_calibrated_kts( double kts ) { v_calibrated_kts = kts; }
 494
 495     FG_VECTOR_3    omega_body_v;   // Angular B rates
 496     // inline double * get_Omega_body_v() { return omega_body_v; }
 497     inline double get_P_body() const { return omega_body_v[0]; }
 498     inline double get_Q_body() const { return omega_body_v[1]; }
 499     inline double get_R_body() const { return omega_body_v[2]; }
 500     inline void set_Omega_Body( double p, double q, double r ) {
 501         omega_body_v[0] = p;
 502         omega_body_v[1] = q;
 503         omega_body_v[2] = r;
 504     }
 505
 506     FG_VECTOR_3    omega_local_v;  // Angular L rates
 507     // inline double * get_Omega_local_v() { return omega_local_v; }
 508     // inline double get_P_local() const { return omega_local_v[0]; }
 509     // inline double get_Q_local() const { return omega_local_v[1]; }
 510     // inline double get_R_local() const { return omega_local_v[2]; }
 511     /* inline void set_Omega_Local( double p, double q, double r ) {
 512         omega_local_v[0] = p;
 513         omega_local_v[1] = q;
 514         omega_local_v[2] = r;
 515     } */
 516
 517     FG_VECTOR_3    omega_total_v;  // Diff btw B & L
 518     // inline double * get_Omega_total_v() { return omega_total_v; }
 519     // inline double get_P_total() const { return omega_total_v[0]; }
 520     // inline double get_Q_total() const { return omega_total_v[1]; }
 521     // inline double get_R_total() const { return omega_total_v[2]; }
 522     /* inline void set_Omega_Total( double p, double q, double r ) {
 523         omega_total_v[0] = p;
 524         omega_total_v[1] = q;
 525         omega_total_v[2] = r;
 526     } */
 527
 528     FG_VECTOR_3    euler_rates_v;
 529     // inline double * get_Euler_rates_v() { return euler_rates_v; }
 530     // inline double get_Phi_dot() const { return euler_rates_v[0]; }
 531     // inline double get_Theta_dot() const { return euler_rates_v[1]; }
 532     // inline double get_Psi_dot() const { return euler_rates_v[2]; }
 533     /* inline void set_Euler_Rates( double phi, double theta, double psi ) {
 534         euler_rates_v[0] = phi;
 535         euler_rates_v[1] = theta;
 536         euler_rates_v[2] = psi;
 537     } */
 538
 539     FG_VECTOR_3    geocentric_rates_v;     // Geocentric linear velocities
 540     // inline double * get_Geocentric_rates_v() { return geocentric_rates_v; }
 541     inline double get_Latitude_dot() const { return geocentric_rates_v[0]; }
 542     inline double get_Longitude_dot() const { return geocentric_rates_v[1]; }
 543     inline double get_Radius_dot() const { return geocentric_rates_v[2]; }
 544     inline void set_Geocentric_Rates( double lat, double lon, double rad ) {
 545         geocentric_rates_v[0] = lat;
 546         geocentric_rates_v[1] = lon;
 547         geocentric_rates_v[2] = rad;
 548     }
 549
 550     /*=============================== Positions ===============================*/
 551
 552     FG_VECTOR_3    geocentric_position_v;
 553     // inline double * get_Geocentric_position_v() {
 554     //    return geocentric_position_v;
 555     // }
 556     inline double get_Lat_geocentric() const {
 557         return geocentric_position_v[0];
 558     }
 559     inline double get_Lon_geocentric() const {
 560         return geocentric_position_v[1];
 561     }
 562     inline double get_Radius_to_vehicle() const {
 563         return geocentric_position_v[2];
 564     }
 565     inline void set_Radius_to_vehicle(double radius) {
 566         geocentric_position_v[2] = radius;
 567     }
 568
 569     inline void set_Geocentric_Position( double lat, double lon, double rad ) {
 570         geocentric_position_v[0] = lat;
 571         geocentric_position_v[1] = lon;
 572         geocentric_position_v[2] = rad;
 573     }
 574
 575     FG_VECTOR_3    geodetic_position_v;
 576     // inline double * get_Geodetic_position_v() { return geodetic_position_v; }
 577     inline double get_Latitude() const { return geodetic_position_v[0]; }
 578     inline void set_Latitude(double lat) { geodetic_position_v[0] = lat; }
 579     inline double get_Longitude() const { return geodetic_position_v[1]; }
 580     inline void set_Longitude(double lon) { geodetic_position_v[1] = lon; }
 581     inline double get_Altitude() const { return geodetic_position_v[2]; }
 582     inline void set_Altitude(double altitude) {
 583         geodetic_position_v[2] = altitude;
 584     }
 585     inline void set_Geodetic_Position( double lat, double lon, double alt ) {
 586         geodetic_position_v[0] = lat;
 587         geodetic_position_v[1] = lon;
 588         geodetic_position_v[2] = alt;
 589     }
 590
 591     FG_VECTOR_3 euler_angles_v;
 592     // inline double * get_Euler_angles_v() { return euler_angles_v; }
 593     inline double get_Phi() const { return euler_angles_v[0]; }
 594     inline double get_Theta() const { return euler_angles_v[1]; }
 595     inline double get_Psi() const { return euler_angles_v[2]; }
 596     inline void set_Euler_Angles( double phi, double theta, double psi ) {
 597         euler_angles_v[0] = phi;
 598         euler_angles_v[1] = theta;
 599         euler_angles_v[2] = psi;
 600     }
 601
 602
 603     /*======================= Miscellaneous quantities ========================*/
 604
 605     double    t_local_to_body_m[3][3];    // Transformation matrix L to B
 606     // inline double * get_T_local_to_body_m() { return t_local_to_body_m; }
 607     inline double get_T_local_to_body_11() const {
 608         return t_local_to_body_m[0][0];
 609     }
 610     inline double get_T_local_to_body_12() const {
 611         return t_local_to_body_m[0][1];
 612     }
 613     inline double get_T_local_to_body_13() const {
 614         return t_local_to_body_m[0][2];
 615     }
 616     inline double get_T_local_to_body_21() const {
 617         return t_local_to_body_m[1][0];
 618     }
 619     inline double get_T_local_to_body_22() const {
 620         return t_local_to_body_m[1][1];
 621     }
 622     inline double get_T_local_to_body_23() const {
 623         return t_local_to_body_m[1][2];
 624     }
 625     inline double get_T_local_to_body_31() const {
 626         return t_local_to_body_m[2][0];
 627     }
 628     inline double get_T_local_to_body_32() const {
 629         return t_local_to_body_m[2][1];
 630     }
 631     inline double get_T_local_to_body_33() const {
 632         return t_local_to_body_m[2][2];
 633     }
 634     inline void set_T_Local_to_Body( double m[3][3] ) {
 635         int i, j;
 636         for ( i = 0; i < 3; i++ ) {
 637             for ( j = 0; j < 3; j++ ) {
 638                 t_local_to_body_m[i][j] = m[i][j];
 639             }
 640         }
 641     }
 642
 643     double    gravity;            // Local acceleration due to G
 644     // inline double get_Gravity() const { return gravity; }
 645     // inline void set_Gravity(double g) { gravity = g; }
 646
 647     double    centrifugal_relief; // load factor reduction due to speed
 648     // inline double get_Centrifugal_relief() const { return centrifugal_relief; }
 649     // inline void set_Centrifugal_relief(double cr) { centrifugal_relief = cr; }
 650
 651     double    alpha, beta, alpha_dot, beta_dot;   // in radians
 652     inline double get_Alpha() const { return alpha; }
 653     inline void set_Alpha( double a ) { alpha = a; }
 654     inline double get_Beta() const { return beta; }
 655     inline void set_Beta( double b ) { beta = b; }
 656     // inline double get_Alpha_dot() const { return alpha_dot; }
 657     // inline void set_Alpha_dot( double ad ) { alpha_dot = ad; }
 658     // inline double get_Beta_dot() const { return beta_dot; }
 659     // inline void set_Beta_dot( double bd ) { beta_dot = bd; }
 660
 661     double    cos_alpha, sin_alpha, cos_beta, sin_beta;
 662     // inline double get_Cos_alpha() const { return cos_alpha; }
 663     // inline void set_Cos_alpha( double ca ) { cos_alpha = ca; }
 664     // inline double get_Sin_alpha() const { return sin_alpha; }
 665     // inline void set_Sin_alpha( double sa ) { sin_alpha = sa; }
 666     // inline double get_Cos_beta() const { return cos_beta; }
 667     // inline void set_Cos_beta( double cb ) { cos_beta = cb; }
 668     // inline double get_Sin_beta() const { return sin_beta; }
 669     // inline void set_Sin_beta( double sb ) { sin_beta = sb; }
 670
 671     double    cos_phi, sin_phi, cos_theta, sin_theta, cos_psi, sin_psi;
 672     inline double get_Cos_phi() const { return cos_phi; }
 673     inline void set_Cos_phi( double cp ) { cos_phi = cp; }
 674     // inline double get_Sin_phi() const { return sin_phi; }
 675     // inline void set_Sin_phi( double sp ) { sin_phi = sp; }
 676     inline double get_Cos_theta() const { return cos_theta; }
 677     inline void set_Cos_theta( double ct ) { cos_theta = ct; }
 678     // inline double get_Sin_theta() const { return sin_theta; }
 679     // inline void set_Sin_theta( double st ) { sin_theta = st; }
 680     // inline double get_Cos_psi() const { return cos_psi; }
 681     // inline void set_Cos_psi( double cp ) { cos_psi = cp; }
 682     // inline double get_Sin_psi() const { return sin_psi; }
 683     // inline void set_Sin_psi( double sp ) { sin_psi = sp; }
 684
 685     double    gamma_vert_rad, gamma_horiz_rad;    // Flight path angles
 686     inline double get_Gamma_vert_rad() const { return gamma_vert_rad; }
 687     inline void set_Gamma_vert_rad( double gv ) { gamma_vert_rad = gv; }
 688     // inline double get_Gamma_horiz_rad() const { return gamma_horiz_rad; }
 689     // inline void set_Gamma_horiz_rad( double gh ) { gamma_horiz_rad = gh; }
 690
 691     double    sigma, density, v_sound, mach_number;
 692     // inline double get_Sigma() const { return sigma; }
 693     // inline void set_Sigma( double s ) { sigma = s; }
 694     // inline double get_Density() const { return density; }
 695     // inline void set_Density( double d ) { density = d; }
 696     // inline double get_V_sound() const { return v_sound; }
 697     // inline void set_V_sound( double v ) { v_sound = v; }
 698     // inline double get_Mach_number() const { return mach_number; }
 699     // inline void set_Mach_number( double m ) { mach_number = m; }
 700
 701     double    static_pressure, total_pressure, impact_pressure;
 702     double    dynamic_pressure;
 703     // inline double get_Static_pressure() const { return static_pressure; }
 704     // inline void set_Static_pressure( double sp ) { static_pressure = sp; }
 705     // inline double get_Total_pressure() const { return total_pressure; }
 706     // inline void set_Total_pressure( double tp ) { total_pressure = tp; }
 707     // inline double get_Impact_pressure() const { return impact_pressure; }
 708     // inline void set_Impact_pressure( double ip ) { impact_pressure = ip; }
 709     // inline double get_Dynamic_pressure() const { return dynamic_pressure; }
 710     // inline void set_Dynamic_pressure( double dp ) { dynamic_pressure = dp; }
 711
 712     double    static_temperature, total_temperature;
 713     // inline double get_Static_temperature() const { return static_temperature; }
 714     // inline void set_Static_temperature( double t ) { static_temperature = t; }
 715     // inline double get_Total_temperature() const { return total_temperature; }
 716     // inline void set_Total_temperature( double t ) { total_temperature = t; }
 717
 718     double    sea_level_radius, earth_position_angle;
 719     inline double get_Sea_level_radius() const { return sea_level_radius; }
 720     inline void set_Sea_level_radius( double r ) { sea_level_radius = r; }
 721     inline double get_Earth_position_angle() const {
 722         return earth_position_angle;
 723     }
 724     inline void set_Earth_position_angle(double a) {
 725         earth_position_angle = a;
 726     }
 727
 728     double    runway_altitude, runway_latitude, runway_longitude;
 729     double    runway_heading;
 730     inline double get_Runway_altitude() const { return runway_altitude; }
 731     inline void set_Runway_altitude( double alt ) { runway_altitude = alt; }
 732     // inline double get_Runway_latitude() const { return runway_latitude; }
 733     // inline void set_Runway_latitude( double lat ) { runway_latitude = lat; }
 734     // inline double get_Runway_longitude() const { return runway_longitude; }
 735     // inline void set_Runway_longitude( double lon ) { runway_longitude = lon; }
 736     // inline double get_Runway_heading() const { return runway_heading; }
 737     // inline void set_Runway_heading( double h ) { runway_heading = h; }
 738
 739     double    radius_to_rwy;
 740     // inline double get_Radius_to_rwy() const { return radius_to_rwy; }
 741     // inline void set_Radius_to_rwy( double r ) { radius_to_rwy = r; }
 742
 743     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_local_v;       // CG rel. to rwy in local coords
 744     // inline double * get_D_cg_rwy_local_v() { return d_cg_rwy_local_v; }
 745     // inline double get_D_cg_north_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[0]; }
 746     // inline double get_D_cg_east_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[1]; }
 747     // inline double get_D_cg_above_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[2]; }
 748     /* inline void set_CG_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 749     {
 750         d_cg_rwy_local_v[0] = north;
 751         d_cg_rwy_local_v[1] = east;
 752         d_cg_rwy_local_v[2] = above;
 753     } */
 754
 755     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_rwy_v; // CG relative to rwy, in rwy coordinates
 756     // inline double * get_D_cg_rwy_rwy_v() { return d_cg_rwy_rwy_v; }
 757     // inline double get_X_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[0]; }
 758     // inline double get_Y_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[1]; }
 759     // inline double get_H_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[2]; }
 760     /* inline void set_CG_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 761     {
 762         d_cg_rwy_rwy_v[0] = x;
 763         d_cg_rwy_rwy_v[1] = y;
 764         d_cg_rwy_rwy_v[2] = h;
 765     } */
 766
 767     FG_VECTOR_3    d_pilot_rwy_local_v;  // pilot rel. to rwy in local coords
 768     // inline double * get_D_pilot_rwy_local_v() { return d_pilot_rwy_local_v; }
 769     // inline double get_D_pilot_north_of_rwy() const {
 770         //return d_pilot_rwy_local_v[0];
 771   //  }
 772     // inline double get_D_pilot_east_of_rwy() const {
 773 //      return d_pilot_rwy_local_v[1];
 774 //    }
 775     // inline double get_D_pilot_above_rwy() const {
 776         //return d_pilot_rwy_local_v[2];
 777  //   }
 778     /* inline void set_Pilot_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 779     {
 780         d_pilot_rwy_local_v[0] = north;
 781         d_pilot_rwy_local_v[1] = east;
 782         d_pilot_rwy_local_v[2] = above;
 783     } */
 784
 785     FG_VECTOR_3   d_pilot_rwy_rwy_v;   // pilot rel. to rwy, in rwy coords.
 786     // inline double * get_D_pilot_rwy_rwy_v() { return d_pilot_rwy_rwy_v; }
 787     // inline double get_X_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[0]; }
 788     // inline double get_Y_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[1]; }
 789     // inline double get_H_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[2]; }
 790     /* inline void set_Pilot_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 791     {
 792         d_pilot_rwy_rwy_v[0] = x;
 793         d_pilot_rwy_rwy_v[1] = y;
 794         d_pilot_rwy_rwy_v[2] = h;
 795     } */
 796
 797     double        climb_rate;           // in feet per second
 798     inline double get_Climb_Rate() const { return climb_rate; }
 799     inline void set_Climb_Rate(double rate) { climb_rate = rate; }
 800
 801     FGTimeStamp valid_stamp;       // time this record is valid
 802     FGTimeStamp next_stamp;       // time this record is valid
 803     inline FGTimeStamp get_time_stamp() const { return valid_stamp; }
 804     inline void stamp_time() { valid_stamp = next_stamp; next_stamp.stamp(); }
 805
 806     // Extrapolate FDM based on time_offset (in usec)
 807     void extrapolate( int time_offset );
 808
 809     // sin/cos lat_geocentric
 810     double sin_lat_geocentric;
 811     double cos_lat_geocentric;
 812     inline void set_sin_lat_geocentric(double parm) {
 813         sin_lat_geocentric = sin(parm);
 814     }
 815     inline void set_cos_lat_geocentric(double parm) {
 816         cos_lat_geocentric = cos(parm);
 817     }
 818     inline double get_sin_lat_geocentric(void) const {
 819         return sin_lat_geocentric;
 820     }
 821     inline double get_cos_lat_geocentric(void) const {
 822         return cos_lat_geocentric;
 823     }
 824
 825     double sin_longitude;
 826     double cos_longitude;
 827     inline void set_sin_cos_longitude(double parm) {
 828         sin_longitude = sin(parm);
 829         cos_longitude = cos(parm);
 830     }
 831     inline double get_sin_longitude(void) const {
 832         return sin_longitude;
 833     }
 834     inline double get_cos_longitude(void) const {
 835         return cos_longitude;
 836     }
 837
 838     double sin_latitude;
 839     double cos_latitude;
 840     inline void set_sin_cos_latitude(double parm) {
 841         sin_latitude = sin(parm);
 842         cos_latitude = cos(parm);
 843     }
 844     inline double get_sin_latitude(void) const {
 845         return sin_latitude;
 846     }
 847     inline double get_cos_latitude(void) const {
 848         return cos_latitude;
 849     }
 850 };
 851
 852
 853 typedef list < FGInterface > fdm_state_list;
 854 typedef fdm_state_list::iterator fdm_state_list_iterator;
 855 typedef fdm_state_list::const_iterator const_fdm_state_list_iterator;
 856
 857
 858 extern FGInterface * cur_fdm_state;
 859
 860
 861 // General interface to the flight model routines
 862
 863 // Initialize the flight model parameters
 864 int fgFDMInit(int model, FGInterface& f, double dt);
 865
 866 // Run multiloop iterations of the flight model
 867 int fgFDMUpdate(int model, FGInterface& f, int multiloop, int jitter);
 868
 869 // Set the altitude (force)
 870 void fgFDMForceAltitude(int model, double alt_meters);
 871
 872 // Set the local ground elevation
 873 void fgFDMSetGroundElevation(int model, double alt_meters);
 874
 875
 876 #endif // _FLIGHT_HXX
 877
 878