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 <simgear/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         // Magic Carpet mode
 115         FG_MAGICCARPET = 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         // Christian's hot air balloon simulation
 124         FG_BALLOONSIM = 3,
 125
 126         // The following aren't implemented but are here to spark
 127         // thoughts and discussions, and maybe even action.
 128         FG_ACM = 4,
 129         FG_SUPER_SONIC = 5,
 130         FG_HELICOPTER = 6,
 131         FG_AUTOGYRO = 7,
 132         FG_PARACHUTE = 8,
 133
 134         // Driven externally via a serial port, net, file, etc.
 135         FG_EXTERNAL = 9
 136     };
 137
 138 /*================== Mass properties and geometry values ==================*/
 139
 140     // Inertias
 141     double mass, i_xx, i_yy, i_zz, i_xz;
 142     inline double get_Mass() const { return mass; }
 143     inline double get_I_xx() const { return i_xx; }
 144     inline double get_I_yy() const { return i_yy; }
 145     inline double get_I_zz() const { return i_zz; }
 146     inline double get_I_xz() const { return i_xz; }
 147     inline void set_Inertias( double m, double xx, double yy,
 148                               double zz, double xz)
 149     {
 150         mass = m;
 151         i_xx = xx;
 152         i_yy = yy;
 153         i_zz = zz;
 154         i_xz = xz;
 155     }
 156
 157     // Pilot location rel to ref pt
 158     FG_VECTOR_3 d_pilot_rp_body_v;
 159     // inline double * get_D_pilot_rp_body_v() {
 160     //  return d_pilot_rp_body_v;
 161     // }
 162     // inline double get_Dx_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[0]; }
 163     // inline double get_Dy_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[1]; }
 164     // inline double get_Dz_pilot() const { return d_pilot_rp_body_v[2]; }
 165     /* inline void set_Pilot_Location( double dx, double dy, double dz ) {
 166         d_pilot_rp_body_v[0] = dx;
 167         d_pilot_rp_body_v[1] = dy;
 168         d_pilot_rp_body_v[2] = dz;
 169     } */
 170
 171     // CG position w.r.t. ref. point
 172     FG_VECTOR_3 d_cg_rp_body_v;
 173     // inline double * get_D_cg_rp_body_v() { return d_cg_rp_body_v; }
 174     inline double get_Dx_cg() const { return d_cg_rp_body_v[0]; }
 175     inline double get_Dy_cg() const { return d_cg_rp_body_v[1]; }
 176     inline double get_Dz_cg() const { return d_cg_rp_body_v[2]; }
 177     inline void set_CG_Position( double dx, double dy, double dz ) {
 178         d_cg_rp_body_v[0] = dx;
 179         d_cg_rp_body_v[1] = dy;
 180         d_cg_rp_body_v[2] = dz;
 181     }
 182
 183 /*================================ Forces =================================*/
 184
 185     FG_VECTOR_3 f_body_total_v;
 186     // inline double * get_F_body_total_v() { return f_body_total_v; }
 187     // inline double get_F_X() const { return f_body_total_v[0]; }
 188     // inline double get_F_Y() const { return f_body_total_v[1]; }
 189     // inline double get_F_Z() const { return f_body_total_v[2]; }
 190     /* inline void set_Forces_Body_Total( double x, double y, double z ) {
 191         f_body_total_v[0] = x;
 192         f_body_total_v[1] = y;
 193         f_body_total_v[2] = z;
 194     } */
 195
 196     FG_VECTOR_3 f_local_total_v;
 197     // inline double * get_F_local_total_v() { return f_local_total_v; }
 198     // inline double get_F_north() const { return f_local_total_v[0]; }
 199     // inline double get_F_east() const { return f_local_total_v[1]; }
 200     // inline double get_F_down() const { return f_local_total_v[2]; }
 201     /* inline void set_Forces_Local_Total( double x, double y, double z ) {
 202         f_local_total_v[0] = x;
 203         f_local_total_v[1] = y;
 204         f_local_total_v[2] = z;
 205     } */
 206
 207     FG_VECTOR_3 f_aero_v;
 208     // inline double * get_F_aero_v() { return f_aero_v; }
 209     // inline double get_F_X_aero() const { return f_aero_v[0]; }
 210     // inline double get_F_Y_aero() const { return f_aero_v[1]; }
 211     // inline double get_F_Z_aero() const { return f_aero_v[2]; }
 212     /* inline void set_Forces_Aero( double x, double y, double z ) {
 213         f_aero_v[0] = x;
 214         f_aero_v[1] = y;
 215         f_aero_v[2] = z;
 216     } */
 217
 218     FG_VECTOR_3 f_engine_v;
 219     // inline double * get_F_engine_v() { return f_engine_v; }
 220     // inline double get_F_X_engine() const { return f_engine_v[0]; }
 221     // inline double get_F_Y_engine() const { return f_engine_v[1]; }
 222     // inline double get_F_Z_engine() const { return f_engine_v[2]; }
 223     /* inline void set_Forces_Engine( double x, double y, double z ) {
 224         f_engine_v[0] = x;
 225         f_engine_v[1] = y;
 226         f_engine_v[2] = z;
 227     } */
 228
 229     FG_VECTOR_3 f_gear_v;
 230     // inline double * get_F_gear_v() { return f_gear_v; }
 231     // inline double get_F_X_gear() const { return f_gear_v[0]; }
 232     // inline double get_F_Y_gear() const { return f_gear_v[1]; }
 233     // inline double get_F_Z_gear() const { return f_gear_v[2]; }
 234     /* inline void set_Forces_Gear( double x, double y, double z ) {
 235         f_gear_v[0] = x;
 236         f_gear_v[1] = y;
 237         f_gear_v[2] = z;
 238     } */
 239
 240     /*================================ Moments ================================*/
 241
 242     FG_VECTOR_3 m_total_rp_v;
 243     // inline double * get_M_total_rp_v() { return m_total_rp_v; }
 244     // inline double get_M_l_rp() const { return m_total_rp_v[0]; }
 245     // inline double get_M_m_rp() const { return m_total_rp_v[1]; }
 246     // inline double get_M_n_rp() const { return m_total_rp_v[2]; }
 247     /* inline void set_Moments_Total_RP( double l, double m, double n ) {
 248         m_total_rp_v[0] = l;
 249         m_total_rp_v[1] = m;
 250         m_total_rp_v[2] = n;
 251     } */
 252
 253     FG_VECTOR_3 m_total_cg_v;
 254     // inline double * get_M_total_cg_v() { return m_total_cg_v; }
 255     // inline double get_M_l_cg() const { return m_total_cg_v[0]; }
 256     // inline double get_M_m_cg() const { return m_total_cg_v[1]; }
 257     // inline double get_M_n_cg() const { return m_total_cg_v[2]; }
 258     /* inline void set_Moments_Total_CG( double l, double m, double n ) {
 259         m_total_cg_v[0] = l;
 260         m_total_cg_v[1] = m;
 261         m_total_cg_v[2] = n;
 262     } */
 263
 264     FG_VECTOR_3 m_aero_v;
 265     // inline double * get_M_aero_v() { return m_aero_v; }
 266     // inline double get_M_l_aero() const { return m_aero_v[0]; }
 267     // inline double get_M_m_aero() const { return m_aero_v[1]; }
 268     // inline double get_M_n_aero() const { return m_aero_v[2]; }
 269     /* inline void set_Moments_Aero( double l, double m, double n ) {
 270         m_aero_v[0] = l;
 271         m_aero_v[1] = m;
 272         m_aero_v[2] = n;
 273     } */
 274
 275     FG_VECTOR_3    m_engine_v;
 276     // inline double * get_M_engine_v() { return m_engine_v; }
 277     // inline double get_M_l_engine() const { return m_engine_v[0]; }
 278     // inline double get_M_m_engine() const { return m_engine_v[1]; }
 279     // inline double get_M_n_engine() const { return m_engine_v[2]; }
 280     /* inline void set_Moments_Engine( double l, double m, double n ) {
 281         m_engine_v[0] = l;
 282         m_engine_v[1] = m;
 283         m_engine_v[2] = n;
 284     } */
 285
 286     FG_VECTOR_3    m_gear_v;
 287     // inline double * get_M_gear_v() { return m_gear_v; }
 288     // inline double get_M_l_gear() const { return m_gear_v[0]; }
 289     // inline double get_M_m_gear() const { return m_gear_v[1]; }
 290     // inline double get_M_n_gear() const { return m_gear_v[2]; }
 291     /* inline void set_Moments_Gear( double l, double m, double n ) {
 292         m_gear_v[0] = l;
 293         m_gear_v[1] = m;
 294         m_gear_v[2] = n;
 295     } */
 296
 297     /*============================== Accelerations ============================*/
 298
 299     FG_VECTOR_3    v_dot_local_v;
 300     // inline double * get_V_dot_local_v() { return v_dot_local_v; }
 301     inline double get_V_dot_north() const { return v_dot_local_v[0]; }
 302     inline double get_V_dot_east() const { return v_dot_local_v[1]; }
 303     inline double get_V_dot_down() const { return v_dot_local_v[2]; }
 304     inline void set_Accels_Local( double north, double east, double down ) {
 305         v_dot_local_v[0] = north;
 306         v_dot_local_v[1] = east;
 307         v_dot_local_v[2] = down;
 308     }
 309
 310     FG_VECTOR_3    v_dot_body_v;
 311     // inline double * get_V_dot_body_v() { return v_dot_body_v; }
 312     inline double get_U_dot_body() const { return v_dot_body_v[0]; }
 313     inline double get_V_dot_body() const { return v_dot_body_v[1]; }
 314     inline double get_W_dot_body() const { return v_dot_body_v[2]; }
 315     inline void set_Accels_Body( double u, double v, double w ) {
 316         v_dot_body_v[0] = u;
 317         v_dot_body_v[1] = v;
 318         v_dot_body_v[2] = w;
 319     }
 320
 321     FG_VECTOR_3    a_cg_body_v;
 322     // inline double * get_A_cg_body_v() { return a_cg_body_v; }
 323     inline double get_A_X_cg() const { return a_cg_body_v[0]; }
 324     inline double get_A_Y_cg() const { return a_cg_body_v[1]; }
 325     inline double get_A_Z_cg() const { return a_cg_body_v[2]; }
 326     inline void set_Accels_CG_Body( double x, double y, double z ) {
 327         a_cg_body_v[0] = x;
 328         a_cg_body_v[1] = y;
 329         a_cg_body_v[2] = z;
 330     }
 331
 332     FG_VECTOR_3    a_pilot_body_v;
 333     // inline double * get_A_pilot_body_v() { return a_pilot_body_v; }
 334     inline double get_A_X_pilot() const { return a_pilot_body_v[0]; }
 335     inline double get_A_Y_pilot() const { return a_pilot_body_v[1]; }
 336     inline double get_A_Z_pilot() const { return a_pilot_body_v[2]; }
 337     inline void set_Accels_Pilot_Body( double x, double y, double z ) {
 338         a_pilot_body_v[0] = x;
 339         a_pilot_body_v[1] = y;
 340         a_pilot_body_v[2] = z;
 341     }
 342
 343     FG_VECTOR_3    n_cg_body_v;
 344     // inline double * get_N_cg_body_v() { return n_cg_body_v; }
 345     // inline double get_N_X_cg() const { return n_cg_body_v[0]; }
 346     // inline double get_N_Y_cg() const { return n_cg_body_v[1]; }
 347     // inline double get_N_Z_cg() const { return n_cg_body_v[2]; }
 348     /* inline void set_Accels_CG_Body_N( double x, double y, double z ) {
 349         n_cg_body_v[0] = x;
 350         n_cg_body_v[1] = y;
 351         n_cg_body_v[2] = z;
 352     } */
 353
 354     FG_VECTOR_3    n_pilot_body_v;
 355     // inline double * get_N_pilot_body_v() { return n_pilot_body_v; }
 356     // inline double get_N_X_pilot() const { return n_pilot_body_v[0]; }
 357     // inline double get_N_Y_pilot() const { return n_pilot_body_v[1]; }
 358     // inline double get_N_Z_pilot() const { return n_pilot_body_v[2]; }
 359     /* inline void set_Accels_Pilot_Body_N( double x, double y, double z ) {
 360         n_pilot_body_v[0] = x;
 361         n_pilot_body_v[1] = y;
 362         n_pilot_body_v[2] = z;
 363     } */
 364
 365     FG_VECTOR_3    omega_dot_body_v;
 366     // inline double * get_Omega_dot_body_v() { return omega_dot_body_v; }
 367     // inline double get_P_dot_body() const { return omega_dot_body_v[0]; }
 368     // inline double get_Q_dot_body() const { return omega_dot_body_v[1]; }
 369     // inline double get_R_dot_body() const { return omega_dot_body_v[2]; }
 370     /* inline void set_Accels_Omega( double p, double q, double r ) {
 371         omega_dot_body_v[0] = p;
 372         omega_dot_body_v[1] = q;
 373         omega_dot_body_v[2] = r;
 374     } */
 375
 376
 377     /*============================== Velocities ===============================*/
 378
 379     FG_VECTOR_3    v_local_v;
 380     // inline double * get_V_local_v() { return v_local_v; }
 381     inline double get_V_north() const { return v_local_v[0]; }
 382     inline double get_V_east() const { return v_local_v[1]; }
 383     inline double get_V_down() const { return v_local_v[2]; }
 384     inline void set_Velocities_Local( double north, double east, double down ) {
 385         v_local_v[0] = north;
 386         v_local_v[1] = east;
 387         v_local_v[2] = down;
 388     }
 389
 390     FG_VECTOR_3    v_local_rel_ground_v; // V rel w.r.t. earth surface
 391     // inline double * get_V_local_rel_ground_v() { return v_local_rel_ground_v; }
 392     // inline double get_V_north_rel_ground() const {
 393     //  return v_local_rel_ground_v[0];
 394     //    }
 395     // inline double get_V_east_rel_ground() const {
 396     //  return v_local_rel_ground_v[1];
 397     //    }
 398     // inline double get_V_down_rel_ground() const {
 399     //  return v_local_rel_ground_v[2];
 400     //    }
 401     /* inline void set_Velocities_Ground(double north, double east, double down) {
 402         v_local_rel_ground_v[0] = north;
 403         v_local_rel_ground_v[1] = east;
 404         v_local_rel_ground_v[2] = down;
 405     } */
 406
 407     FG_VECTOR_3    v_local_airmass_v;   // velocity of airmass (steady winds)
 408     // inline double * get_V_local_airmass_v() { return v_local_airmass_v; }
 409     // inline double get_V_north_airmass() const { return v_local_airmass_v[0]; }
 410     // inline double get_V_east_airmass() const { return v_local_airmass_v[1]; }
 411     // inline double get_V_down_airmass() const { return v_local_airmass_v[2]; }
 412     /* inline void set_Velocities_Local_Airmass( double north, double east,
 413                                               double down)
 414     {
 415         v_local_airmass_v[0] = north;
 416         v_local_airmass_v[1] = east;
 417         v_local_airmass_v[2] = down;
 418     } */
 419
 420     FG_VECTOR_3    v_local_rel_airmass_v;  // velocity of veh. relative to
 421     // airmass
 422     // inline double * get_V_local_rel_airmass_v() {
 423         //return v_local_rel_airmass_v;
 424     //}
 425     // inline double get_V_north_rel_airmass() const {
 426         //return v_local_rel_airmass_v[0];
 427     //}
 428     // inline double get_V_east_rel_airmass() const {
 429         //return v_local_rel_airmass_v[1];
 430     //}
 431     // inline double get_V_down_rel_airmass() const {
 432         //return v_local_rel_airmass_v[2];
 433     //}
 434     /* inline void set_Velocities_Local_Rel_Airmass( double north, double east,
 435                                                   double down)
 436     {
 437         v_local_rel_airmass_v[0] = north;
 438         v_local_rel_airmass_v[1] = east;
 439         v_local_rel_airmass_v[2] = down;
 440     } */
 441
 442     FG_VECTOR_3    v_local_gust_v; // linear turbulence components, L frame
 443     // inline double * get_V_local_gust_v() { return v_local_gust_v; }
 444     // inline double get_U_gust() const { return v_local_gust_v[0]; }
 445     // inline double get_V_gust() const { return v_local_gust_v[1]; }
 446     // inline double get_W_gust() const { return v_local_gust_v[2]; }
 447     /* inline void set_Velocities_Gust( double u, double v, double w)
 448     {
 449         v_local_gust_v[0] = u;
 450         v_local_gust_v[1] = v;
 451         v_local_gust_v[2] = w;
 452     } */
 453
 454     FG_VECTOR_3    v_wind_body_v;  // Wind-relative velocities in body axis
 455     // inline double * get_V_wind_body_v() { return v_wind_body_v; }
 456     inline double get_U_body() const { return v_wind_body_v[0]; }
 457     inline double get_V_body() const { return v_wind_body_v[1]; }
 458     inline double get_W_body() const { return v_wind_body_v[2]; }
 459     inline void set_Velocities_Wind_Body( double u, double v, double w)
 460     {
 461         v_wind_body_v[0] = u;
 462         v_wind_body_v[1] = v;
 463         v_wind_body_v[2] = w;
 464     }
 465
 466     double    v_rel_wind, v_true_kts, v_rel_ground, v_inertial;
 467     double    v_ground_speed, v_equiv, v_equiv_kts;
 468     double    v_calibrated, v_calibrated_kts;
 469
 470     // inline double get_V_rel_wind() const { return v_rel_wind; }
 471     // inline void set_V_rel_wind(double wind) { v_rel_wind = wind; }
 472
 473     // inline double get_V_true_kts() const { return v_true_kts; }
 474     // inline void set_V_true_kts(double kts) { v_true_kts = kts; }
 475
 476     // inline double get_V_rel_ground() const { return v_rel_ground; }
 477     // inline void set_V_rel_ground( double v ) { v_rel_ground = v; }
 478
 479     // inline double get_V_inertial() const { return v_inertial; }
 480     // inline void set_V_inertial(double v) { v_inertial = v; }
 481
 482     inline double get_V_ground_speed() const { return v_ground_speed; }
 483     inline void set_V_ground_speed( double v) { v_ground_speed = v; }
 484
 485     // inline double get_V_equiv() const { return v_equiv; }
 486     // inline void set_V_equiv( double v ) { v_equiv = v; }
 487
 488     inline double get_V_equiv_kts() const { return v_equiv_kts; }
 489     inline void set_V_equiv_kts( double kts ) { v_equiv_kts = kts; }
 490
 491     //inline double get_V_calibrated() const { return v_calibrated; }
 492     //inline void set_V_calibrated( double v ) { v_calibrated = v; }
 493
 494     inline double get_V_calibrated_kts() const { return v_calibrated_kts; }
 495     inline void set_V_calibrated_kts( double kts ) { v_calibrated_kts = kts; }
 496
 497     FG_VECTOR_3    omega_body_v;   // Angular B rates
 498     // inline double * get_Omega_body_v() { return omega_body_v; }
 499     inline double get_P_body() const { return omega_body_v[0]; }
 500     inline double get_Q_body() const { return omega_body_v[1]; }
 501     inline double get_R_body() const { return omega_body_v[2]; }
 502     inline void set_Omega_Body( double p, double q, double r ) {
 503         omega_body_v[0] = p;
 504         omega_body_v[1] = q;
 505         omega_body_v[2] = r;
 506     }
 507
 508     FG_VECTOR_3    omega_local_v;  // Angular L rates
 509     // inline double * get_Omega_local_v() { return omega_local_v; }
 510     // inline double get_P_local() const { return omega_local_v[0]; }
 511     // inline double get_Q_local() const { return omega_local_v[1]; }
 512     // inline double get_R_local() const { return omega_local_v[2]; }
 513     /* inline void set_Omega_Local( double p, double q, double r ) {
 514         omega_local_v[0] = p;
 515         omega_local_v[1] = q;
 516         omega_local_v[2] = r;
 517     } */
 518
 519     FG_VECTOR_3    omega_total_v;  // Diff btw B & L
 520     // inline double * get_Omega_total_v() { return omega_total_v; }
 521     // inline double get_P_total() const { return omega_total_v[0]; }
 522     // inline double get_Q_total() const { return omega_total_v[1]; }
 523     // inline double get_R_total() const { return omega_total_v[2]; }
 524     /* inline void set_Omega_Total( double p, double q, double r ) {
 525         omega_total_v[0] = p;
 526         omega_total_v[1] = q;
 527         omega_total_v[2] = r;
 528     } */
 529
 530     FG_VECTOR_3    euler_rates_v;
 531     // inline double * get_Euler_rates_v() { return euler_rates_v; }
 532     inline double get_Phi_dot() const { return euler_rates_v[0]; }
 533     inline double get_Theta_dot() const { return euler_rates_v[1]; }
 534     inline double get_Psi_dot() const { return euler_rates_v[2]; }
 535     inline void set_Euler_Rates( double phi, double theta, double psi ) {
 536         euler_rates_v[0] = phi;
 537         euler_rates_v[1] = theta;
 538         euler_rates_v[2] = psi;
 539     }
 540
 541     FG_VECTOR_3    geocentric_rates_v;     // Geocentric linear velocities
 542     // inline double * get_Geocentric_rates_v() { return geocentric_rates_v; }
 543     inline double get_Latitude_dot() const { return geocentric_rates_v[0]; }
 544     inline double get_Longitude_dot() const { return geocentric_rates_v[1]; }
 545     inline double get_Radius_dot() const { return geocentric_rates_v[2]; }
 546     inline void set_Geocentric_Rates( double lat, double lon, double rad ) {
 547         geocentric_rates_v[0] = lat;
 548         geocentric_rates_v[1] = lon;
 549         geocentric_rates_v[2] = rad;
 550     }
 551
 552     /*=============================== Positions ===============================*/
 553
 554     FG_VECTOR_3    geocentric_position_v;
 555     // inline double * get_Geocentric_position_v() {
 556     //    return geocentric_position_v;
 557     // }
 558     inline double get_Lat_geocentric() const {
 559         return geocentric_position_v[0];
 560     }
 561     inline double get_Lon_geocentric() const {
 562         return geocentric_position_v[1];
 563     }
 564     inline double get_Radius_to_vehicle() const {
 565         return geocentric_position_v[2];
 566     }
 567     inline void set_Radius_to_vehicle(double radius) {
 568         geocentric_position_v[2] = radius;
 569     }
 570
 571     inline void set_Geocentric_Position( double lat, double lon, double rad ) {
 572         geocentric_position_v[0] = lat;
 573         geocentric_position_v[1] = lon;
 574         geocentric_position_v[2] = rad;
 575     }
 576
 577     FG_VECTOR_3    geodetic_position_v;
 578     // inline double * get_Geodetic_position_v() { return geodetic_position_v; }
 579     inline double get_Latitude() const { return geodetic_position_v[0]; }
 580     inline void set_Latitude(double lat) { geodetic_position_v[0] = lat; }
 581     inline double get_Longitude() const { return geodetic_position_v[1]; }
 582     inline void set_Longitude(double lon) { geodetic_position_v[1] = lon; }
 583     inline double get_Altitude() const { return geodetic_position_v[2]; }
 584     inline void set_Altitude(double altitude) {
 585         geodetic_position_v[2] = altitude;
 586     }
 587     inline void set_Geodetic_Position( double lat, double lon, double alt ) {
 588         geodetic_position_v[0] = lat;
 589         geodetic_position_v[1] = lon;
 590         geodetic_position_v[2] = alt;
 591     }
 592
 593     FG_VECTOR_3 euler_angles_v;
 594     // inline double * get_Euler_angles_v() { return euler_angles_v; }
 595     inline double get_Phi() const { return euler_angles_v[0]; }
 596     inline double get_Theta() const { return euler_angles_v[1]; }
 597     inline double get_Psi() const { return euler_angles_v[2]; }
 598     inline void set_Euler_Angles( double phi, double theta, double psi ) {
 599         euler_angles_v[0] = phi;
 600         euler_angles_v[1] = theta;
 601         euler_angles_v[2] = psi;
 602     }
 603
 604
 605     /*======================= Miscellaneous quantities ========================*/
 606
 607     double    t_local_to_body_m[3][3];    // Transformation matrix L to B
 608     // inline double * get_T_local_to_body_m() { return t_local_to_body_m; }
 609     inline double get_T_local_to_body_11() const {
 610         return t_local_to_body_m[0][0];
 611     }
 612     inline double get_T_local_to_body_12() const {
 613         return t_local_to_body_m[0][1];
 614     }
 615     inline double get_T_local_to_body_13() const {
 616         return t_local_to_body_m[0][2];
 617     }
 618     inline double get_T_local_to_body_21() const {
 619         return t_local_to_body_m[1][0];
 620     }
 621     inline double get_T_local_to_body_22() const {
 622         return t_local_to_body_m[1][1];
 623     }
 624     inline double get_T_local_to_body_23() const {
 625         return t_local_to_body_m[1][2];
 626     }
 627     inline double get_T_local_to_body_31() const {
 628         return t_local_to_body_m[2][0];
 629     }
 630     inline double get_T_local_to_body_32() const {
 631         return t_local_to_body_m[2][1];
 632     }
 633     inline double get_T_local_to_body_33() const {
 634         return t_local_to_body_m[2][2];
 635     }
 636     inline void set_T_Local_to_Body( double m[3][3] ) {
 637         int i, j;
 638         for ( i = 0; i < 3; i++ ) {
 639             for ( j = 0; j < 3; j++ ) {
 640                 t_local_to_body_m[i][j] = m[i][j];
 641             }
 642         }
 643     }
 644
 645     double    gravity;            // Local acceleration due to G
 646     // inline double get_Gravity() const { return gravity; }
 647     // inline void set_Gravity(double g) { gravity = g; }
 648
 649     double    centrifugal_relief; // load factor reduction due to speed
 650     // inline double get_Centrifugal_relief() const { return centrifugal_relief; }
 651     // inline void set_Centrifugal_relief(double cr) { centrifugal_relief = cr; }
 652
 653     double    alpha, beta, alpha_dot, beta_dot;   // in radians
 654     inline double get_Alpha() const { return alpha; }
 655     inline void set_Alpha( double a ) { alpha = a; }
 656     inline double get_Beta() const { return beta; }
 657     inline void set_Beta( double b ) { beta = b; }
 658     // inline double get_Alpha_dot() const { return alpha_dot; }
 659     // inline void set_Alpha_dot( double ad ) { alpha_dot = ad; }
 660     // inline double get_Beta_dot() const { return beta_dot; }
 661     // inline void set_Beta_dot( double bd ) { beta_dot = bd; }
 662
 663     double    cos_alpha, sin_alpha, cos_beta, sin_beta;
 664     // inline double get_Cos_alpha() const { return cos_alpha; }
 665     // inline void set_Cos_alpha( double ca ) { cos_alpha = ca; }
 666     // inline double get_Sin_alpha() const { return sin_alpha; }
 667     // inline void set_Sin_alpha( double sa ) { sin_alpha = sa; }
 668     // inline double get_Cos_beta() const { return cos_beta; }
 669     // inline void set_Cos_beta( double cb ) { cos_beta = cb; }
 670     // inline double get_Sin_beta() const { return sin_beta; }
 671     // inline void set_Sin_beta( double sb ) { sin_beta = sb; }
 672
 673     double    cos_phi, sin_phi, cos_theta, sin_theta, cos_psi, sin_psi;
 674     inline double get_Cos_phi() const { return cos_phi; }
 675     inline void set_Cos_phi( double cp ) { cos_phi = cp; }
 676     // inline double get_Sin_phi() const { return sin_phi; }
 677     // inline void set_Sin_phi( double sp ) { sin_phi = sp; }
 678     inline double get_Cos_theta() const { return cos_theta; }
 679     inline void set_Cos_theta( double ct ) { cos_theta = ct; }
 680     // inline double get_Sin_theta() const { return sin_theta; }
 681     // inline void set_Sin_theta( double st ) { sin_theta = st; }
 682     // inline double get_Cos_psi() const { return cos_psi; }
 683     // inline void set_Cos_psi( double cp ) { cos_psi = cp; }
 684     // inline double get_Sin_psi() const { return sin_psi; }
 685     // inline void set_Sin_psi( double sp ) { sin_psi = sp; }
 686
 687     double    gamma_vert_rad, gamma_horiz_rad;    // Flight path angles
 688     inline double get_Gamma_vert_rad() const { return gamma_vert_rad; }
 689     inline void set_Gamma_vert_rad( double gv ) { gamma_vert_rad = gv; }
 690     // inline double get_Gamma_horiz_rad() const { return gamma_horiz_rad; }
 691     // inline void set_Gamma_horiz_rad( double gh ) { gamma_horiz_rad = gh; }
 692
 693     double    sigma, density, v_sound, mach_number;
 694     // inline double get_Sigma() const { return sigma; }
 695     // inline void set_Sigma( double s ) { sigma = s; }
 696     // inline double get_Density() const { return density; }
 697     // inline void set_Density( double d ) { density = d; }
 698     // inline double get_V_sound() const { return v_sound; }
 699     // inline void set_V_sound( double v ) { v_sound = v; }
 700     inline double get_Mach_number() const { return mach_number; }
 701     inline void set_Mach_number( double m ) { mach_number = m; }
 702
 703     double    static_pressure, total_pressure, impact_pressure;
 704     double    dynamic_pressure;
 705     // inline double get_Static_pressure() const { return static_pressure; }
 706     // inline void set_Static_pressure( double sp ) { static_pressure = sp; }
 707     // inline double get_Total_pressure() const { return total_pressure; }
 708     // inline void set_Total_pressure( double tp ) { total_pressure = tp; }
 709     // inline double get_Impact_pressure() const { return impact_pressure; }
 710     // inline void set_Impact_pressure( double ip ) { impact_pressure = ip; }
 711     // inline double get_Dynamic_pressure() const { return dynamic_pressure; }
 712     // inline void set_Dynamic_pressure( double dp ) { dynamic_pressure = dp; }
 713
 714     double    static_temperature, total_temperature;
 715     // inline double get_Static_temperature() const { return static_temperature; }
 716     // inline void set_Static_temperature( double t ) { static_temperature = t; }
 717     // inline double get_Total_temperature() const { return total_temperature; }
 718     // inline void set_Total_temperature( double t ) { total_temperature = t; }
 719
 720     double    sea_level_radius, earth_position_angle;
 721     inline double get_Sea_level_radius() const { return sea_level_radius; }
 722     inline void set_Sea_level_radius( double r ) { sea_level_radius = r; }
 723     inline double get_Earth_position_angle() const {
 724         return earth_position_angle;
 725     }
 726     inline void set_Earth_position_angle(double a) {
 727         earth_position_angle = a;
 728     }
 729
 730     double    runway_altitude, runway_latitude, runway_longitude;
 731     double    runway_heading;
 732     inline double get_Runway_altitude() const { return runway_altitude; }
 733     inline void set_Runway_altitude( double alt ) { runway_altitude = alt; }
 734     // inline double get_Runway_latitude() const { return runway_latitude; }
 735     // inline void set_Runway_latitude( double lat ) { runway_latitude = lat; }
 736     // inline double get_Runway_longitude() const { return runway_longitude; }
 737     // inline void set_Runway_longitude( double lon ) { runway_longitude = lon; }
 738     // inline double get_Runway_heading() const { return runway_heading; }
 739     // inline void set_Runway_heading( double h ) { runway_heading = h; }
 740
 741     double    radius_to_rwy;
 742     // inline double get_Radius_to_rwy() const { return radius_to_rwy; }
 743     // inline void set_Radius_to_rwy( double r ) { radius_to_rwy = r; }
 744
 745     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_local_v;       // CG rel. to rwy in local coords
 746     // inline double * get_D_cg_rwy_local_v() { return d_cg_rwy_local_v; }
 747     // inline double get_D_cg_north_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[0]; }
 748     // inline double get_D_cg_east_of_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[1]; }
 749     // inline double get_D_cg_above_rwy() const { return d_cg_rwy_local_v[2]; }
 750     /* inline void set_CG_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 751     {
 752         d_cg_rwy_local_v[0] = north;
 753         d_cg_rwy_local_v[1] = east;
 754         d_cg_rwy_local_v[2] = above;
 755     } */
 756
 757     FG_VECTOR_3    d_cg_rwy_rwy_v; // CG relative to rwy, in rwy coordinates
 758     // inline double * get_D_cg_rwy_rwy_v() { return d_cg_rwy_rwy_v; }
 759     // inline double get_X_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[0]; }
 760     // inline double get_Y_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[1]; }
 761     // inline double get_H_cg_rwy() const { return d_cg_rwy_rwy_v[2]; }
 762     /* inline void set_CG_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 763     {
 764         d_cg_rwy_rwy_v[0] = x;
 765         d_cg_rwy_rwy_v[1] = y;
 766         d_cg_rwy_rwy_v[2] = h;
 767     } */
 768
 769     FG_VECTOR_3    d_pilot_rwy_local_v;  // pilot rel. to rwy in local coords
 770     // inline double * get_D_pilot_rwy_local_v() { return d_pilot_rwy_local_v; }
 771     // inline double get_D_pilot_north_of_rwy() const {
 772         //return d_pilot_rwy_local_v[0];
 773   //  }
 774     // inline double get_D_pilot_east_of_rwy() const {
 775 //      return d_pilot_rwy_local_v[1];
 776 //    }
 777     // inline double get_D_pilot_above_rwy() const {
 778         //return d_pilot_rwy_local_v[2];
 779  //   }
 780     /* inline void set_Pilot_Rwy_Local( double north, double east, double above )
 781     {
 782         d_pilot_rwy_local_v[0] = north;
 783         d_pilot_rwy_local_v[1] = east;
 784         d_pilot_rwy_local_v[2] = above;
 785     } */
 786
 787     FG_VECTOR_3   d_pilot_rwy_rwy_v;   // pilot rel. to rwy, in rwy coords.
 788     // inline double * get_D_pilot_rwy_rwy_v() { return d_pilot_rwy_rwy_v; }
 789     // inline double get_X_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[0]; }
 790     // inline double get_Y_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[1]; }
 791     // inline double get_H_pilot_rwy() const { return d_pilot_rwy_rwy_v[2]; }
 792     /* inline void set_Pilot_Rwy_Rwy( double x, double y, double h )
 793     {
 794         d_pilot_rwy_rwy_v[0] = x;
 795         d_pilot_rwy_rwy_v[1] = y;
 796         d_pilot_rwy_rwy_v[2] = h;
 797     } */
 798
 799     double        climb_rate;           // in feet per second
 800     inline double get_Climb_Rate() const { return climb_rate; }
 801     inline void set_Climb_Rate(double rate) { climb_rate = rate; }
 802
 803     FGTimeStamp valid_stamp;       // time this record is valid
 804     FGTimeStamp next_stamp;       // time this record is valid
 805     inline FGTimeStamp get_time_stamp() const { return valid_stamp; }
 806     inline void stamp_time() { valid_stamp = next_stamp; next_stamp.stamp(); }
 807
 808     // Extrapolate FDM based on time_offset (in usec)
 809     void extrapolate( int time_offset );
 810
 811     // sin/cos lat_geocentric
 812     double sin_lat_geocentric;
 813     double cos_lat_geocentric;
 814     inline void set_sin_lat_geocentric(double parm) {
 815         sin_lat_geocentric = sin(parm);
 816     }
 817     inline void set_cos_lat_geocentric(double parm) {
 818         cos_lat_geocentric = cos(parm);
 819     }
 820     inline double get_sin_lat_geocentric(void) const {
 821         return sin_lat_geocentric;
 822     }
 823     inline double get_cos_lat_geocentric(void) const {
 824         return cos_lat_geocentric;
 825     }
 826
 827     double sin_longitude;
 828     double cos_longitude;
 829     inline void set_sin_cos_longitude(double parm) {
 830         sin_longitude = sin(parm);
 831         cos_longitude = cos(parm);
 832     }
 833     inline double get_sin_longitude(void) const {
 834         return sin_longitude;
 835     }
 836     inline double get_cos_longitude(void) const {
 837         return cos_longitude;
 838     }
 839
 840     double sin_latitude;
 841     double cos_latitude;
 842     inline void set_sin_cos_latitude(double parm) {
 843         sin_latitude = sin(parm);
 844         cos_latitude = cos(parm);
 845     }
 846     inline double get_sin_latitude(void) const {
 847         return sin_latitude;
 848     }
 849     inline double get_cos_latitude(void) const {
 850         return cos_latitude;
 851     }
 852 };
 853
 854
 855 typedef list < FGInterface > fdm_state_list;
 856 typedef fdm_state_list::iterator fdm_state_list_iterator;
 857 typedef fdm_state_list::const_iterator const_fdm_state_list_iterator;
 858
 859
 860 extern FGInterface * cur_fdm_state;
 861
 862
 863 // General interface to the flight model routines
 864
 865 // Initialize the flight model parameters
 866 int fgFDMInit(int model, FGInterface& f, double dt);
 867
 868 // Run multiloop iterations of the flight model
 869 int fgFDMUpdate(int model, FGInterface& f, int multiloop, int jitter);
 870
 871 // Set the altitude (force)
 872 void fgFDMForceAltitude(int model, double alt_meters);
 873
 874 // Set the local ground elevation
 875 void fgFDMSetGroundElevation(int model, double alt_meters);
 876
 877
 878 #endif // _FLIGHT_HXX
 879
 880