src/Instrumentation/navradio.cxx

   1 // navradio.cxx -- class to manage a nav radio instance
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started April 2000.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2000 - 2002  Curtis L. Olson - http://www.flightgear.org/~curt
   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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  25 #  include <config.h>
  26 #endif
  27
  28 #include <iostream>
  29 #include <string>
  30 #include <sstream>
  31
  32 #include <simgear/compiler.h>
  33 #include <simgear/sg_inlines.h>
  34 #include <simgear/math/sg_random.h>
  35 #include <simgear/math/vector.hxx>
  36
  37 #include <Aircraft/aircraft.hxx>
  38 #include <Navaids/navlist.hxx>
  39
  40 #include "navradio.hxx"
  41
  42 #include <string>
  43 SG_USING_STD(string);
  44
  45
  46 // Constructor
  47 FGNavRadio::FGNavRadio(SGPropertyNode *node) :
  48     lon_node(fgGetNode("/position/longitude-deg", true)),
  49     lat_node(fgGetNode("/position/latitude-deg", true)),
  50     alt_node(fgGetNode("/position/altitude-ft", true)),
  51     power_btn_node(NULL),
  52     freq_node(NULL),
  53     alt_freq_node(NULL),
  54     fmt_freq_node(NULL),
  55     fmt_alt_freq_node(NULL),
  56     sel_radial_node(NULL),
  57     vol_btn_node(NULL),
  58     ident_btn_node(NULL),
  59     audio_btn_node(NULL),
  60     nav_serviceable_node(NULL),
  61     cdi_serviceable_node(NULL),
  62     gs_serviceable_node(NULL),
  63     tofrom_serviceable_node(NULL),
  64     heading_node(NULL),
  65     radial_node(NULL),
  66     recip_radial_node(NULL),
  67     target_radial_true_node(NULL),
  68     target_auto_hdg_node(NULL),
  69     to_flag_node(NULL),
  70     from_flag_node(NULL),
  71     inrange_node(NULL),
  72     cdi_deflection_node(NULL),
  73     cdi_xtrack_error_node(NULL),
  74     has_gs_node(NULL),
  75     loc_node(NULL),
  76     loc_dist_node(NULL),
  77     gs_deflection_node(NULL),
  78     gs_rate_of_climb_node(NULL),
  79     gs_dist_node(NULL),
  80     nav_id_node(NULL),
  81     id_c1_node(NULL),
  82     id_c2_node(NULL),
  83     id_c3_node(NULL),
  84     id_c4_node(NULL),
  85     nav_slaved_to_gps_node(NULL),
  86     gps_cdi_deflection_node(NULL),
  87     gps_to_flag_node(NULL),
  88     gps_from_flag_node(NULL),
  89     last_nav_id(""),
  90     last_nav_vor(false),
  91     play_count(0),
  92     last_time(0),
  93     radial(0.0),
  94     target_radial(0.0),
  95     horiz_vel(0.0),
  96     last_x(0.0),
  97     name("nav"),
  98     num(0),
  99     _time_before_search_sec(-1.0)
 100 {
 101     SGPath path( globals->get_fg_root() );
 102     SGPath term = path;
 103     term.append( "Navaids/range.term" );
 104     SGPath low = path;
 105     low.append( "Navaids/range.low" );
 106     SGPath high = path;
 107     high.append( "Navaids/range.high" );
 108
 109     term_tbl = new SGInterpTable( term.str() );
 110     low_tbl = new SGInterpTable( low.str() );
 111     high_tbl = new SGInterpTable( high.str() );
 112
 113     int i;
 114     for ( i = 0; i < node->nChildren(); ++i ) {
 115         SGPropertyNode *child = node->getChild(i);
 116         string cname = child->getName();
 117         string cval = child->getStringValue();
 118         if ( cname == "name" ) {
 119             name = cval;
 120         } else if ( cname == "number" ) {
 121             num = child->getIntValue();
 122         } else {
 123             SG_LOG( SG_INSTR, SG_WARN,
 124                     "Error in nav radio config logic" );
 125             if ( name.length() ) {
 126                 SG_LOG( SG_INSTR, SG_WARN, "Section = " << name );
 127             }
 128         }
 129     }
 130
 131 }
 132
 133
 134 // Destructor
 135 FGNavRadio::~FGNavRadio()
 136 {
 137     delete term_tbl;
 138     delete low_tbl;
 139     delete high_tbl;
 140 }
 141
 142
 143 void
 144 FGNavRadio::init ()
 145 {
 146     morse.init();
 147
 148     string branch;
 149     branch = "/instrumentation/" + name;
 150
 151     SGPropertyNode *node = fgGetNode(branch.c_str(), num, true );
 152
 153     bus_power_node =
 154         fgGetNode(("/systems/electrical/outputs/" + name).c_str(), true);
 155
 156     // inputs
 157     power_btn_node = node->getChild("power-btn", 0, true);
 158     power_btn_node->setBoolValue( true );
 159     vol_btn_node = node->getChild("volume", 0, true);
 160     ident_btn_node = node->getChild("ident", 0, true);
 161     ident_btn_node->setBoolValue( true );
 162     audio_btn_node = node->getChild("audio-btn", 0, true);
 163     audio_btn_node->setBoolValue( true );
 164     nav_serviceable_node = node->getChild("serviceable", 0, true);
 165     cdi_serviceable_node = (node->getChild("cdi", 0, true))
 166         ->getChild("serviceable", 0, true);
 167     gs_serviceable_node = (node->getChild("gs", 0, true))
 168         ->getChild("serviceable");
 169     tofrom_serviceable_node = (node->getChild("to-from", 0, true))
 170         ->getChild("serviceable", 0, true);
 171
 172     // frequencies
 173     SGPropertyNode *subnode = node->getChild("frequencies", 0, true);
 174     freq_node = subnode->getChild("selected-mhz", 0, true);
 175     alt_freq_node = subnode->getChild("standby-mhz", 0, true);
 176     fmt_freq_node = subnode->getChild("selected-mhz-fmt", 0, true);
 177     fmt_alt_freq_node = subnode->getChild("standby-mhz-fmt", 0, true);
 178
 179     // radials
 180     subnode = node->getChild("radials", 0, true);
 181     sel_radial_node = subnode->getChild("selected-deg", 0, true);
 182     radial_node = subnode->getChild("actual-deg", 0, true);
 183     recip_radial_node = subnode->getChild("reciprocal-radial-deg", 0, true);
 184     target_radial_true_node = subnode->getChild("target-radial-deg", 0, true);
 185     target_auto_hdg_node = subnode->getChild("target-auto-hdg-deg", 0, true);
 186
 187     // outputs
 188     heading_node = node->getChild("heading-deg", 0, true);
 189     to_flag_node = node->getChild("to-flag", 0, true);
 190     from_flag_node = node->getChild("from-flag", 0, true);
 191     inrange_node = node->getChild("in-range", 0, true);
 192     cdi_deflection_node = node->getChild("heading-needle-deflection", 0, true);
 193     cdi_xtrack_error_node = node->getChild("crosstrack-error-m", 0, true);
 194     has_gs_node = node->getChild("has-gs", 0, true);
 195     loc_node = node->getChild("nav-loc", 0, true);
 196     loc_dist_node = node->getChild("nav-distance", 0, true);
 197     gs_deflection_node = node->getChild("gs-needle-deflection", 0, true);
 198     gs_rate_of_climb_node = node->getChild("gs-rate-of-climb", 0, true);
 199     gs_dist_node = node->getChild("gs-distance", 0, true);
 200     nav_id_node = node->getChild("nav-id", 0, true);
 201     id_c1_node = node->getChild("nav-id_asc1", 0, true);
 202     id_c2_node = node->getChild("nav-id_asc2", 0, true);
 203     id_c3_node = node->getChild("nav-id_asc3", 0, true);
 204     id_c4_node = node->getChild("nav-id_asc4", 0, true);
 205
 206     // gps slaving support
 207     nav_slaved_to_gps_node = node->getChild("slaved-to-gps", 0, true);
 208     gps_cdi_deflection_node = fgGetNode("/instrumentation/gps/cdi-deflection", true);
 209     gps_to_flag_node = fgGetNode("/instrumentation/gps/to-flag", true);
 210     gps_from_flag_node = fgGetNode("/instrumentation/gps/from-flag", true);
 211
 212     std::ostringstream temp;
 213     temp << name << "nav-ident" << num;
 214     nav_fx_name = temp.str();
 215     temp << name << "dme-ident" << num;
 216     dme_fx_name = temp.str();
 217 }
 218
 219 void
 220 FGNavRadio::bind ()
 221 {
 222     std::ostringstream temp;
 223     string branch;
 224     temp << num;
 225     branch = "/instrumentation/" + name + "[" + temp.str() + "]";
 226 }
 227
 228
 229 void
 230 FGNavRadio::unbind ()
 231 {
 232     std::ostringstream temp;
 233     string branch;
 234     temp << num;
 235     branch = "/instrumentation/" + name + "[" + temp.str() + "]";
 236 }
 237
 238
 239 // model standard VOR/DME/TACAN service volumes as per AIM 1-1-8
 240 double FGNavRadio::adjustNavRange( double stationElev, double aircraftElev,
 241                                  double nominalRange )
 242 {
 243     // extend out actual usable range to be 1.3x the published safe range
 244     const double usability_factor = 1.3;
 245
 246     // assumptions we model the standard service volume, plus
 247     // ... rather than specifying a cylinder, we model a cone that
 248     // contains the cylinder.  Then we put an upside down cone on top
 249     // to model diminishing returns at too-high altitudes.
 250
 251     // altitude difference
 252     double alt = ( aircraftElev * SG_METER_TO_FEET - stationElev );
 253     // cout << "aircraft elev = " << aircraftElev * SG_METER_TO_FEET
 254     //      << " station elev = " << stationElev << endl;
 255
 256     if ( nominalRange < 25.0 + SG_EPSILON ) {
 257         // Standard Terminal Service Volume
 258         return term_tbl->interpolate( alt ) * usability_factor;
 259     } else if ( nominalRange < 50.0 + SG_EPSILON ) {
 260         // Standard Low Altitude Service Volume
 261         // table is based on range of 40, scale to actual range
 262         return low_tbl->interpolate( alt ) * nominalRange / 40.0
 263             * usability_factor;
 264     } else {
 265         // Standard High Altitude Service Volume
 266         // table is based on range of 130, scale to actual range
 267         return high_tbl->interpolate( alt ) * nominalRange / 130.0
 268             * usability_factor;
 269     }
 270 }
 271
 272
 273 // model standard ILS service volumes as per AIM 1-1-9
 274 double FGNavRadio::adjustILSRange( double stationElev, double aircraftElev,
 275                                  double offsetDegrees, double distance )
 276 {
 277     // assumptions we model the standard service volume, plus
 278
 279     // altitude difference
 280     // double alt = ( aircraftElev * SG_METER_TO_FEET - stationElev );
 281 //     double offset = fabs( offsetDegrees );
 282
 283 //     if ( offset < 10 ) {
 284 //      return FG_ILS_DEFAULT_RANGE;
 285 //     } else if ( offset < 35 ) {
 286 //      return 10 + (35 - offset) * (FG_ILS_DEFAULT_RANGE - 10) / 25;
 287 //     } else if ( offset < 45 ) {
 288 //      return (45 - offset);
 289 //     } else if ( offset > 170 ) {
 290 //         return FG_ILS_DEFAULT_RANGE;
 291 //     } else if ( offset > 145 ) {
 292 //      return 10 + (offset - 145) * (FG_ILS_DEFAULT_RANGE - 10) / 25;
 293 //     } else if ( offset > 135 ) {
 294 //         return (offset - 135);
 295 //     } else {
 296 //      return 0;
 297 //     }
 298     return FG_LOC_DEFAULT_RANGE;
 299 }
 300
 301
 302 // Update the various nav values based on position and valid tuned in navs
 303 void
 304 FGNavRadio::update(double dt)
 305 {
 306     // cache values locally for speed
 307     double lon = lon_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 308     double lat = lat_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 309     double elev = alt_node->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER;
 310     bool power_btn = power_btn_node->getBoolValue();
 311     bool nav_serviceable = nav_serviceable_node->getBoolValue();
 312     bool cdi_serviceable = cdi_serviceable_node->getBoolValue();
 313     bool tofrom_serviceable = tofrom_serviceable_node->getBoolValue();
 314     bool inrange = inrange_node->getBoolValue();
 315     bool has_gs = has_gs_node->getBoolValue();
 316     bool is_loc = loc_node->getBoolValue();
 317     double loc_dist = loc_dist_node->getDoubleValue();
 318
 319     // SGPropertyNode *node = fgGetNode(branch.c_str(), num, true );
 320
 321     Point3D aircraft = sgGeodToCart( Point3D( lon, lat, elev ) );
 322     Point3D station;
 323     double az1, az2, s;
 324
 325     // Create "formatted" versions of the nav frequencies for
 326     // consistant display output.
 327     char tmp[16];
 328     sprintf( tmp, "%.2f", freq_node->getDoubleValue() );
 329     fmt_freq_node->setStringValue(tmp);
 330     sprintf( tmp, "%.2f", alt_freq_node->getDoubleValue() );
 331     fmt_alt_freq_node->setStringValue(tmp);
 332
 333     // On timeout, scan again
 334     _time_before_search_sec -= dt;
 335     if ( _time_before_search_sec < 0 ) {
 336         search();
 337     }
 338
 339     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 340     // Nav.
 341     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 342
 343     // cout << "is_valid = " << is_valid
 344     //      << " power_btn = " << power_btn
 345     //      << " bus_power = " << bus_power_node->getDoubleValue()
 346     //      << " nav_serviceable = " << nav_serviceable
 347     //      << endl;
 348
 349     if ( is_valid && power_btn
 350          && (bus_power_node->getDoubleValue() > 1.0)
 351          && nav_serviceable )
 352     {
 353         station = Point3D( nav_x, nav_y, nav_z );
 354         loc_dist = aircraft.distance3D( station );
 355         loc_dist_node->setDoubleValue( loc_dist );
 356         // cout << "station = " << station << " dist = " << loc_dist << endl;
 357
 358         if ( has_gs ) {
 359             // find closest distance to the gs base line
 360             sgdVec3 p;
 361             sgdSetVec3( p, aircraft.x(), aircraft.y(), aircraft.z() );
 362             sgdVec3 p0;
 363             sgdSetVec3( p0, gs_x, gs_y, gs_z );
 364             double dist = sgdClosestPointToLineDistSquared( p, p0,
 365                                                             gs_base_vec );
 366             gs_dist_node->setDoubleValue( sqrt( dist ) );
 367             // cout << "gs_dist = " << gs_dist_node->getDoubleValue()
 368             //      << endl;
 369
 370             Point3D tmp( gs_x, gs_y, gs_z );
 371             // cout << " (" << aircraft.distance3D( tmp ) << ")" << endl;
 372
 373             // wgs84 heading to glide slope (to determine sign of distance)
 374             geo_inverse_wgs_84( elev,
 375                                 lat * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 376                                 lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 377                                 gs_lat, gs_lon,
 378                                 &az1, &az2, &s );
 379             double r = az1 - target_radial;
 380             while ( r >  180.0 ) { r -= 360.0;}
 381             while ( r < -180.0 ) { r += 360.0;}
 382             if ( r >= -90.0 && r <= 90.0 ) {
 383                 gs_dist_signed = gs_dist_node->getDoubleValue();
 384             } else {
 385                 gs_dist_signed = -gs_dist_node->getDoubleValue();
 386             }
 387             /* cout << "Target Radial = " << target_radial
 388                  << "  Bearing = " << az1
 389                  << "  dist (signed) = " << gs_dist_signed
 390                  << endl; */
 391
 392         } else {
 393             gs_dist_node->setDoubleValue( 0.0 );
 394         }
 395
 396         // wgs84 heading to localizer
 397         double hdg;
 398         geo_inverse_wgs_84( elev,
 399                             lat * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 400                             lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 401                             loc_lat, loc_lon,
 402                             &hdg, &az2, &s );
 403         // cout << "az1 = " << az1 << " magvar = " << nav_magvar << endl;
 404         heading_node->setDoubleValue( hdg );
 405         radial = az2 - twist;
 406         double recip = radial + 180.0;
 407         if ( recip >= 360.0 ) { recip -= 360.0; }
 408         radial_node->setDoubleValue( radial );
 409         recip_radial_node->setDoubleValue( recip );
 410         // cout << " heading = " << heading_node->getDoubleValue()
 411         //      << " dist = " << nav_dist << endl;
 412
 413         if ( is_loc ) {
 414             double offset = radial - target_radial;
 415             while ( offset < -180.0 ) { offset += 360.0; }
 416             while ( offset > 180.0 ) { offset -= 360.0; }
 417             // cout << "ils offset = " << offset << endl;
 418             effective_range
 419                 = adjustILSRange( nav_elev, elev, offset,
 420                                   loc_dist * SG_METER_TO_NM );
 421         } else {
 422             effective_range = adjustNavRange( nav_elev, elev, range );
 423         }
 424         // cout << "nav range = " << effective_range
 425         //      << " (" << range << ")" << endl;
 426
 427         if ( loc_dist < effective_range * SG_NM_TO_METER ) {
 428             inrange = true;
 429         } else if ( loc_dist < 2 * effective_range * SG_NM_TO_METER ) {
 430             inrange = sg_random() < ( 2 * effective_range * SG_NM_TO_METER
 431                                       - loc_dist )
 432                                       / (effective_range * SG_NM_TO_METER);
 433         } else {
 434             inrange = false;
 435         }
 436         inrange_node->setBoolValue( inrange );
 437
 438         if ( !is_loc ) {
 439             target_radial = sel_radial_node->getDoubleValue();
 440         }
 441
 442         // Calculate some values for the nav/ils hold autopilot
 443
 444         double cur_radial = recip;
 445         if ( is_loc ) {
 446             // ILS localizers radials are already "true" in our
 447             // database
 448         } else {
 449             cur_radial += twist;
 450         }
 451         if ( from_flag_node->getBoolValue() ) {
 452             cur_radial += 180.0;
 453             while ( cur_radial >= 360.0 ) { cur_radial -= 360.0; }
 454         }
 455
 456         // AUTOPILOT/FLIGHT-DIRECTOR HELPERS
 457
 458         // determine the target radial in "true" heading
 459         double trtrue = 0.0;
 460         if ( is_loc ) {
 461             // ILS localizers radials are already "true" in our
 462             // database
 463             trtrue = target_radial;
 464         } else {
 465             // VOR radials need to have that vor's offset added in
 466             trtrue = target_radial + twist;
 467         }
 468
 469         while ( trtrue < 0.0 ) { trtrue += 360.0; }
 470         while ( trtrue > 360.0 ) { trtrue -= 360.0; }
 471         target_radial_true_node->setDoubleValue( trtrue );
 472
 473         // FIXME: this smells odd, there must be a better (or more
 474         // linear) solution
 475         //
 476         // determine the heading adjustment needed.
 477         // over 8km scale by 3.0
 478         //    (3 is chosen because max deflection is 10
 479         //    and 30 is clamped angle to radial)
 480         // under 8km scale by 10.0
 481         //    because the overstated error helps drive it to the radial in a
 482         //    moderate cross wind.
 483         double adjustment = 0.0;
 484         if ( loc_dist > 8000 ) {
 485             adjustment = cdi_deflection_node->getDoubleValue() * 3.0;
 486         } else {
 487             adjustment = cdi_deflection_node->getDoubleValue() * 10.0;
 488         }
 489         SG_CLAMP_RANGE( adjustment, -30.0, 30.0 );
 490
 491         // determine the target heading to fly to intercept the
 492         // tgt_radial
 493         double nta_hdg = trtrue + adjustment;
 494         while ( nta_hdg <   0.0 ) { nta_hdg += 360.0; }
 495         while ( nta_hdg > 360.0 ) { nta_hdg -= 360.0; }
 496         target_auto_hdg_node->setDoubleValue( nta_hdg );
 497
 498         // cross track error
 499         // ????
 500
 501         // Calculate desired rate of climb for intercepting the GS
 502         double x = gs_dist_node->getDoubleValue();
 503         double y = (alt_node->getDoubleValue() - nav_elev)
 504             * SG_FEET_TO_METER;
 505         double current_angle = atan2( y, x ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
 506
 507         double target_angle = target_gs;
 508         double gs_diff = target_angle - current_angle;
 509
 510         // convert desired vertical path angle into a climb rate
 511         double des_angle = current_angle - 10 * gs_diff;
 512
 513         // estimate horizontal speed towards ILS in meters per minute
 514         double dist = last_x - x;
 515         last_x = x;
 516         if ( dt > 0.0 ) {
 517             // avoid nan
 518             double new_vel = ( dist / dt );
 519
 520             horiz_vel = 0.75 * horiz_vel + 0.25 * new_vel;
 521             // double horiz_vel = cur_fdm_state->get_V_ground_speed()
 522             //    * SG_FEET_TO_METER * 60.0;
 523             // double horiz_vel = airspeed_node->getFloatValue()
 524             //    * SG_FEET_TO_METER * 60.0;
 525
 526             gs_rate_of_climb_node
 527                 ->setDoubleValue( -sin( des_angle * SGD_DEGREES_TO_RADIANS )
 528                                   * horiz_vel * SG_METER_TO_FEET );
 529         }
 530     } else {
 531         inrange_node->setBoolValue( false );
 532         // cout << "not picking up vor. :-(" << endl;
 533     }
 534
 535     // compute to/from flag status
 536     double value = false;
 537     double offset = fabs(radial - target_radial);
 538     if ( nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
 539         value = gps_to_flag_node->getBoolValue();
 540     } else if ( inrange && nav_serviceable && tofrom_serviceable ) {
 541         if ( is_loc ) {
 542             value = true;
 543         } else {
 544             value = !(offset <= 90.0 || offset >= 270.0);
 545         }
 546     }
 547     to_flag_node->setBoolValue( value );
 548
 549     value = false;
 550     if ( nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
 551         value = gps_from_flag_node->getBoolValue();
 552     } else if ( inrange && nav_serviceable && tofrom_serviceable ) {
 553         if ( is_loc ) {
 554             value = false;
 555         } else {
 556             value = !(offset > 90.0 && offset < 270.0);
 557         }
 558     }
 559     from_flag_node->setBoolValue( value );
 560
 561     // compute the deflection of the CDI needle, clamped to the range
 562     // of ( -10 , 10 )
 563     double r = 0.0;
 564     if ( nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
 565         r = gps_cdi_deflection_node->getDoubleValue();
 566         // We want +- 5 dots deflection for the gps, so clamp to -12.5/12.5
 567         if ( r < -12.5 ) { r = -12.5; }
 568         if ( r >  12.5 ) { r =  12.5; }
 569     } else if ( inrange && nav_serviceable && cdi_serviceable ) {
 570         r = radial - target_radial;
 571         // cout << "Target radial = " << target_radial
 572         //      << "  Actual radial = " << radial << endl;
 573
 574         while ( r >  180.0 ) { r -= 360.0;}
 575         while ( r < -180.0 ) { r += 360.0;}
 576         if ( fabs(r) > 90.0 ) {
 577             r = ( r<0.0 ? -r-180.0 : -r+180.0 );
 578         }
 579
 580         // According to Robin Peel, the ILS is 4x more sensitive than a vor
 581         r = -r;                 // reverse, since radial is outbound
 582         if ( is_loc ) { r *= 4.0; }
 583         if ( r < -10.0 ) { r = -10.0; }
 584         if ( r >  10.0 ) { r =  10.0; }
 585     } else {
 586         r = 0.0;
 587     }
 588     cdi_deflection_node->setDoubleValue( r );
 589
 590     // compute the amount of cross track distance error in meters
 591     double m = 0.0;
 592     if ( inrange && nav_serviceable && cdi_serviceable ) {
 593         r = radial - target_radial;
 594         // cout << "Target radial = " << target_radial
 595         //     << "  Actual radial = " << radial
 596         //     << "  r = " << r << endl;
 597
 598         while ( r >  180.0 ) { r -= 360.0;}
 599         while ( r < -180.0 ) { r += 360.0;}
 600         if ( fabs(r) > 90.0 ) {
 601             r = ( r<0.0 ? -r-180.0 : -r+180.0 );
 602         }
 603
 604         r = -r;                 // reverse, since radial is outbound
 605
 606         m = loc_dist * sin(r * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 607
 608     } else {
 609         m = 0.0;
 610     }
 611     cdi_xtrack_error_node->setDoubleValue( m );
 612
 613     // compute the amount of glide slope needle deflection (.i.e. the
 614     // number of degrees we are off the glide slope * 5.0
 615     r = 0.0;
 616     if ( nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
 617         // FIXME, what should be set here?
 618     } else if ( inrange && nav_serviceable
 619                 && has_gs && gs_serviceable_node->getBoolValue() )
 620     {
 621         double x = gs_dist_node->getDoubleValue();
 622         double y = (fgGetDouble("/position/altitude-ft") - nav_elev)
 623             * SG_FEET_TO_METER;
 624         // cout << "dist = " << x << " height = " << y << endl;
 625         double angle = asin( y / x ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
 626         r = (target_gs - angle) * 5.0;
 627     }
 628     gs_deflection_node->setDoubleValue( r );
 629
 630     // audio effects
 631     if ( is_valid && inrange && nav_serviceable ) {
 632         // play station ident via audio system if on + ident,
 633         // otherwise turn it off
 634         if ( power_btn
 635              && (bus_power_node->getDoubleValue() > 1.0)
 636              && ident_btn_node->getBoolValue()
 637              && audio_btn_node->getBoolValue() )
 638         {
 639             SGSoundSample *sound;
 640             sound = globals->get_soundmgr()->find( nav_fx_name );
 641             double vol = vol_btn_node->getDoubleValue();
 642             if ( vol < 0.0 ) { vol = 0.0; }
 643             if ( vol > 1.0 ) { vol = 1.0; }
 644             if ( sound != NULL ) {
 645                 sound->set_volume( vol );
 646             } else {
 647                 SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_ALERT,
 648                         "Can't find nav-vor-ident sound" );
 649             }
 650             sound = globals->get_soundmgr()->find( dme_fx_name );
 651             if ( sound != NULL ) {
 652                 sound->set_volume( vol );
 653             } else {
 654                 SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_ALERT,
 655                         "Can't find nav-dme-ident sound" );
 656             }
 657             // cout << "last_time = " << last_time << " ";
 658             // cout << "cur_time = "
 659             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time();
 660             if ( last_time <
 661                  globals->get_time_params()->get_cur_time() - 30 ) {
 662                 last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time();
 663                 play_count = 0;
 664             }
 665             // cout << " play_count = " << play_count << endl;
 666             // cout << "playing = "
 667             //      << globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name)
 668             //      << endl;
 669             if ( play_count < 4 ) {
 670                 // play VOR ident
 671                 if ( !globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name) ) {
 672                     globals->get_soundmgr()->play_once( nav_fx_name );
 673                     ++play_count;
 674                 }
 675             } else if ( play_count < 5 && has_dme ) {
 676                 // play DME ident
 677                 if ( !globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name) &&
 678                      !globals->get_soundmgr()->is_playing(dme_fx_name) ) {
 679                     globals->get_soundmgr()->play_once( dme_fx_name );
 680                     ++play_count;
 681                 }
 682             }
 683         } else {
 684             globals->get_soundmgr()->stop( nav_fx_name );
 685             globals->get_soundmgr()->stop( dme_fx_name );
 686         }
 687     }
 688 }
 689
 690
 691 // Update current nav/adf radio stations based on current postition
 692 void FGNavRadio::search()
 693 {
 694
 695     // reset search time
 696     _time_before_search_sec = 1.0;
 697
 698     // cache values locally for speed
 699     double lon = lon_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 700     double lat = lat_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 701     double elev = alt_node->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER;
 702
 703     FGNavRecord *nav = NULL;
 704     FGNavRecord *loc = NULL;
 705     FGNavRecord *dme = NULL;
 706     FGNavRecord *gs = NULL;
 707
 708     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 709     // Nav.
 710     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 711
 712     double freq = freq_node->getDoubleValue();
 713     nav = globals->get_navlist()->findByFreq(freq, lon, lat, elev);
 714     dme = globals->get_dmelist()->findByFreq(freq, lon, lat, elev);
 715     if ( nav == NULL ) {
 716         loc = globals->get_loclist()->findByFreq(freq, lon, lat, elev);
 717         gs = globals->get_gslist()->findByFreq(freq, lon, lat, elev);
 718     }
 719
 720     string nav_id = "";
 721
 722     if ( loc != NULL ) {
 723         nav_id = loc->get_ident();
 724         nav_id_node->setStringValue( nav_id.c_str() );
 725         // cout << "localizer = " << nav_id_node->getStringValue() << endl;
 726         is_valid = true;
 727         if ( last_nav_id != nav_id || last_nav_vor ) {
 728             trans_ident = loc->get_trans_ident();
 729             target_radial = loc->get_multiuse();
 730             while ( target_radial <   0.0 ) { target_radial += 360.0; }
 731             while ( target_radial > 360.0 ) { target_radial -= 360.0; }
 732             loc_lon = loc->get_lon();
 733             loc_lat = loc->get_lat();
 734             nav_x = loc->get_x();
 735             nav_y = loc->get_y();
 736             nav_z = loc->get_z();
 737             last_nav_id = nav_id;
 738             last_nav_vor = false;
 739             loc_node->setBoolValue( true );
 740             has_dme = (dme != NULL);
 741             if ( gs != NULL ) {
 742                 has_gs_node->setBoolValue( true );
 743                 gs_lon = gs->get_lon();
 744                 gs_lat = gs->get_lat();
 745                 nav_elev = gs->get_elev_ft();
 746                 int tmp = (int)(gs->get_multiuse() / 1000.0);
 747                 target_gs = (double)tmp / 100.0;
 748                 gs_x = gs->get_x();
 749                 gs_y = gs->get_y();
 750                 gs_z = gs->get_z();
 751
 752                 // derive GS baseline (perpendicular to the runay
 753                 // along the ground)
 754                 double tlon, tlat, taz;
 755                 geo_direct_wgs_84 ( 0.0, gs_lat, gs_lon,
 756                                     target_radial + 90,
 757                                     100.0, &tlat, &tlon, &taz );
 758                 // cout << "target_radial = " << target_radial << endl;
 759                 // cout << "nav_loc = " << loc_node->getBoolValue() << endl;
 760                 // cout << gs_lon << "," << gs_lat << "  "
 761                 //      << tlon << "," << tlat << "  (" << nav_elev << ")"
 762                 //      << endl;
 763                 Point3D p1 = sgGeodToCart( Point3D(tlon*SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 764                                                    tlat*SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 765                                                    nav_elev*SG_FEET_TO_METER)
 766                                            );
 767                 // cout << gs_x << "," << gs_y << "," << gs_z
 768                 //      << endl;
 769                 // cout << p1 << endl;
 770                 sgdSetVec3( gs_base_vec,
 771                             p1.x()-gs_x, p1.y()-gs_y, p1.z()-gs_z );
 772                 // cout << gs_base_vec[0] << "," << gs_base_vec[1] << ","
 773                 //      << gs_base_vec[2] << endl;
 774             } else {
 775                 has_gs_node->setBoolValue( false );
 776                 nav_elev = loc->get_elev_ft();
 777             }
 778             twist = 0;
 779             range = FG_LOC_DEFAULT_RANGE;
 780             effective_range = range;
 781
 782             if ( globals->get_soundmgr()->exists( nav_fx_name ) ) {
 783                 globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name );
 784             }
 785             SGSoundSample *sound;
 786             sound = morse.make_ident( trans_ident, LO_FREQUENCY );
 787             sound->set_volume( 0.3 );
 788             globals->get_soundmgr()->add( sound, nav_fx_name );
 789
 790             if ( globals->get_soundmgr()->exists( dme_fx_name ) ) {
 791                 globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 792             }
 793             sound = morse.make_ident( trans_ident, HI_FREQUENCY );
 794             sound->set_volume( 0.3 );
 795             globals->get_soundmgr()->add( sound, dme_fx_name );
 796
 797             int offset = (int)(sg_random() * 30.0);
 798             play_count = offset / 4;
 799             last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time() -
 800                 offset;
 801             // cout << "offset = " << offset << " play_count = "
 802             //      << play_count
 803             //      << " last_time = " << last_time
 804             //      << " current time = "
 805             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time() << endl;
 806
 807             // cout << "Found an loc station in range" << endl;
 808             // cout << " id = " << loc->get_locident() << endl;
 809         }
 810     } else if ( nav != NULL ) {
 811         nav_id = nav->get_ident();
 812         nav_id_node->setStringValue( nav_id.c_str() );
 813         // cout << "nav = " << nav_id << endl;
 814         is_valid = true;
 815         if ( last_nav_id != nav_id || !last_nav_vor ) {
 816             last_nav_id = nav_id;
 817             last_nav_vor = true;
 818             trans_ident = nav->get_trans_ident();
 819             loc_node->setBoolValue( false );
 820             has_dme = (dme != NULL);
 821             has_gs_node->setBoolValue( false );
 822             loc_lon = nav->get_lon();
 823             loc_lat = nav->get_lat();
 824             nav_elev = nav->get_elev_ft();
 825             twist = nav->get_multiuse();
 826             range = nav->get_range();
 827             effective_range = adjustNavRange(nav_elev, elev, range);
 828             target_gs = 0.0;
 829             target_radial = sel_radial_node->getDoubleValue();
 830             nav_x = nav->get_x();
 831             nav_y = nav->get_y();
 832             nav_z = nav->get_z();
 833
 834             if ( globals->get_soundmgr()->exists( nav_fx_name ) ) {
 835                 globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name );
 836             }
 837             SGSoundSample *sound;
 838             sound = morse.make_ident( trans_ident, LO_FREQUENCY );
 839             sound->set_volume( 0.3 );
 840             if ( globals->get_soundmgr()->add( sound, nav_fx_name ) ) {
 841                 // cout << "Added nav-vor-ident sound" << endl;
 842             } else {
 843                 SG_LOG(SG_COCKPIT, SG_WARN, "Failed to add v1-vor-ident sound");
 844             }
 845
 846             if ( globals->get_soundmgr()->exists( dme_fx_name ) ) {
 847                 globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 848             }
 849             sound = morse.make_ident( trans_ident, HI_FREQUENCY );
 850             sound->set_volume( 0.3 );
 851             globals->get_soundmgr()->add( sound, dme_fx_name );
 852
 853             int offset = (int)(sg_random() * 30.0);
 854             play_count = offset / 4;
 855             last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time() - offset;
 856             // cout << "offset = " << offset << " play_count = "
 857             //      << play_count << " last_time = "
 858             //      << last_time << " current time = "
 859             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time() << endl;
 860
 861             // cout << "Found a vor station in range" << endl;
 862             // cout << " id = " << nav->get_ident() << endl;
 863         }
 864     } else {
 865         is_valid = false;
 866         nav_id_node->setStringValue( "" );
 867         target_radial = 0;
 868         trans_ident = "";
 869         last_nav_id = "";
 870         if ( ! globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name ) ) {
 871             SG_LOG(SG_COCKPIT, SG_WARN, "Failed to remove nav-vor-ident sound");
 872         }
 873         globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 874         // cout << "not picking up vor1. :-(" << endl;
 875     }
 876
 877     char tmpid[5];
 878     strncpy( tmpid, nav_id.c_str(), 5 );
 879     id_c1_node->setIntValue( (int)tmpid[0] );
 880     id_c2_node->setIntValue( (int)tmpid[1] );
 881     id_c3_node->setIntValue( (int)tmpid[2] );
 882     id_c4_node->setIntValue( (int)tmpid[3] );
 883 }