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(NULL),
  52     nav_freq(NULL),
  53     nav_alt_freq(NULL),
  54     fmt_freq(NULL),
  55     fmt_alt_freq(NULL),
  56     nav_sel_radial(NULL),
  57     nav_vol_btn(NULL),
  58     nav_ident_btn(NULL),
  59     audio_btn(NULL),
  60     nav_heading(NULL),
  61     nav_radial(NULL),
  62     reciprocal_radial(NULL),
  63     nav_target_radial_true(NULL),
  64     nav_target_auto_hdg(NULL),
  65     nav_to_flag(NULL),
  66     nav_from_flag(NULL),
  67     nav_inrange(NULL),
  68     nav_cdi_deflection(NULL),
  69     nav_cdi_xtrack_error(NULL),
  70     nav_has_gs(NULL),
  71     nav_loc(NULL),
  72     nav_loc_dist(NULL),
  73     nav_gs_deflection(NULL),
  74     nav_gs_rate_of_climb(NULL),
  75     nav_gs_dist(NULL),
  76     nav_id(NULL),
  77     nav_id_c1(NULL),
  78     nav_id_c2(NULL),
  79     nav_id_c3(NULL),
  80     nav_id_c4(NULL),
  81     last_nav_id(""),
  82     last_nav_vor(false),
  83     nav_play_count(0),
  84     nav_last_time(0),
  85     nav_target_radial(0.0),
  86     horiz_vel(0.0),
  87     last_x(0.0),
  88     name("nav"),
  89     num(0),
  90     _time_before_search_sec(-1.0)
  91 {
  92     SGPath path( globals->get_fg_root() );
  93     SGPath term = path;
  94     term.append( "Navaids/range.term" );
  95     SGPath low = path;
  96     low.append( "Navaids/range.low" );
  97     SGPath high = path;
  98     high.append( "Navaids/range.high" );
  99
 100     term_tbl = new SGInterpTable( term.str() );
 101     low_tbl = new SGInterpTable( low.str() );
 102     high_tbl = new SGInterpTable( high.str() );
 103
 104     int i;
 105     for ( i = 0; i < node->nChildren(); ++i ) {
 106         SGPropertyNode *child = node->getChild(i);
 107         string cname = child->getName();
 108         string cval = child->getStringValue();
 109         if ( cname == "name" ) {
 110             name = cval;
 111         } else if ( cname == "number" ) {
 112             num = child->getIntValue();
 113         } else {
 114             SG_LOG( SG_INSTR, SG_WARN,
 115                     "Error in nav radio config logic" );
 116             if ( name.length() ) {
 117                 SG_LOG( SG_INSTR, SG_WARN, "Section = " << name );
 118             }
 119         }
 120     }
 121
 122 }
 123
 124
 125 // Destructor
 126 FGNavRadio::~FGNavRadio()
 127 {
 128     delete term_tbl;
 129     delete low_tbl;
 130     delete high_tbl;
 131 }
 132
 133
 134 void
 135 FGNavRadio::init ()
 136 {
 137     morse.init();
 138
 139     string branch;
 140     branch = "/instrumentation/" + name;
 141
 142     SGPropertyNode *node = fgGetNode(branch.c_str(), num, true );
 143
 144     bus_power =
 145         fgGetNode(("/systems/electrical/outputs/" + name).c_str(), true);
 146
 147     // inputs
 148     power_btn = node->getChild("power-btn", 0, true);
 149     power_btn->setBoolValue( true );
 150     nav_vol_btn = node->getChild("volume", 0, true);
 151     nav_ident_btn = node->getChild("ident", 0, true);
 152     nav_ident_btn->setBoolValue( true );
 153     audio_btn = node->getChild("audio-btn", 0, true);
 154     audio_btn->setBoolValue( true );
 155
 156     // frequencies
 157     SGPropertyNode *subnode = node->getChild("frequencies", 0, true);
 158     nav_freq = subnode->getChild("selected-mhz", 0, true);
 159     nav_alt_freq = subnode->getChild("standby-mhz", 0, true);
 160     fmt_freq = subnode->getChild("selected-mhz-fmt", 0, true);
 161     fmt_alt_freq = subnode->getChild("standby-mhz-fmt", 0, true);
 162
 163     // radials
 164     subnode = node->getChild("radials", 0, true);
 165     nav_sel_radial = subnode->getChild("selected-deg", 0, true);
 166     nav_radial = subnode->getChild("actual-deg", 0, true);
 167     reciprocal_radial = subnode->getChild("reciprocal-radial-deg", 0, true);
 168     nav_target_radial_true = subnode->getChild("target-radial-deg", 0, true);
 169     nav_target_auto_hdg = subnode->getChild("target-auto-hdg-deg", 0, true);
 170
 171     // outputs
 172     nav_heading = node->getChild("heading-deg", 0, true);
 173     nav_to_flag = node->getChild("to-flag", 0, true);
 174     nav_from_flag = node->getChild("from-flag", 0, true);
 175     nav_inrange = node->getChild("in-range", 0, true);
 176     nav_cdi_deflection = node->getChild("heading-needle-deflection", 0, true);
 177     nav_cdi_xtrack_error = node->getChild("crosstrack-error-m", 0, true);
 178     nav_has_gs = node->getChild("has-gs", 0, true);
 179     nav_loc = node->getChild("nav-loc", 0, true);
 180     nav_loc_dist = node->getChild("nav-distance", 0, true);
 181     nav_gs_deflection = node->getChild("gs-needle-deflection", 0, true);
 182     nav_gs_rate_of_climb = node->getChild("gs-rate-of-climb", 0, true);
 183     nav_gs_dist = node->getChild("gs-distance", 0, true);
 184     nav_id = node->getChild("nav-id", 0, true);
 185     nav_id_c1 = node->getChild("nav-id_asc1", 0, true);
 186     nav_id_c2 = node->getChild("nav-id_asc2", 0, true);
 187     nav_id_c3 = node->getChild("nav-id_asc3", 0, true);
 188     nav_id_c4 = node->getChild("nav-id_asc4", 0, true);
 189
 190     nav_serviceable = node->getChild("serviceable", 0, true);
 191     cdi_serviceable = (node->getChild("cdi", 0, true))
 192         ->getChild("serviceable", 0, true);
 193     gs_serviceable = (node->getChild("gs", 0, true))
 194         ->getChild("serviceable");
 195     tofrom_serviceable = (node->getChild("to-from", 0, true))
 196         ->getChild("serviceable", 0, true);
 197     nav_slaved_to_gps = node->getChild("slaved-to-gps", 0, true);
 198
 199     gps_cdi_deflection = fgGetNode("/instrumentation/gps/cdi-deflection", true);
 200     gps_to_flag = fgGetNode("/instrumentation/gps/to-flag", true);
 201     gps_from_flag = fgGetNode("/instrumentation/gps/from-flag", true);
 202
 203     std::ostringstream temp;
 204     temp << name << "nav-ident" << num;
 205     nav_fx_name = temp.str();
 206     temp << name << "dme-ident" << num;
 207     dme_fx_name = temp.str();
 208 }
 209
 210 void
 211 FGNavRadio::bind ()
 212 {
 213     std::ostringstream temp;
 214     string branch;
 215     temp << num;
 216     branch = "/instrumentation/" + name + "[" + temp.str() + "]";
 217 }
 218
 219
 220 void
 221 FGNavRadio::unbind ()
 222 {
 223     std::ostringstream temp;
 224     string branch;
 225     temp << num;
 226     branch = "/instrumentation/" + name + "[" + temp.str() + "]";
 227 }
 228
 229
 230 // model standard VOR/DME/TACAN service volumes as per AIM 1-1-8
 231 double FGNavRadio::adjustNavRange( double stationElev, double aircraftElev,
 232                                  double nominalRange )
 233 {
 234     // extend out actual usable range to be 1.3x the published safe range
 235     const double usability_factor = 1.3;
 236
 237     // assumptions we model the standard service volume, plus
 238     // ... rather than specifying a cylinder, we model a cone that
 239     // contains the cylinder.  Then we put an upside down cone on top
 240     // to model diminishing returns at too-high altitudes.
 241
 242     // altitude difference
 243     double alt = ( aircraftElev * SG_METER_TO_FEET - stationElev );
 244     // cout << "aircraft elev = " << aircraftElev * SG_METER_TO_FEET
 245     //      << " station elev = " << stationElev << endl;
 246
 247     if ( nominalRange < 25.0 + SG_EPSILON ) {
 248         // Standard Terminal Service Volume
 249         return term_tbl->interpolate( alt ) * usability_factor;
 250     } else if ( nominalRange < 50.0 + SG_EPSILON ) {
 251         // Standard Low Altitude Service Volume
 252         // table is based on range of 40, scale to actual range
 253         return low_tbl->interpolate( alt ) * nominalRange / 40.0
 254             * usability_factor;
 255     } else {
 256         // Standard High Altitude Service Volume
 257         // table is based on range of 130, scale to actual range
 258         return high_tbl->interpolate( alt ) * nominalRange / 130.0
 259             * usability_factor;
 260     }
 261 }
 262
 263
 264 // model standard ILS service volumes as per AIM 1-1-9
 265 double FGNavRadio::adjustILSRange( double stationElev, double aircraftElev,
 266                                  double offsetDegrees, double distance )
 267 {
 268     // assumptions we model the standard service volume, plus
 269
 270     // altitude difference
 271     // double alt = ( aircraftElev * SG_METER_TO_FEET - stationElev );
 272 //     double offset = fabs( offsetDegrees );
 273
 274 //     if ( offset < 10 ) {
 275 //      return FG_ILS_DEFAULT_RANGE;
 276 //     } else if ( offset < 35 ) {
 277 //      return 10 + (35 - offset) * (FG_ILS_DEFAULT_RANGE - 10) / 25;
 278 //     } else if ( offset < 45 ) {
 279 //      return (45 - offset);
 280 //     } else if ( offset > 170 ) {
 281 //         return FG_ILS_DEFAULT_RANGE;
 282 //     } else if ( offset > 145 ) {
 283 //      return 10 + (offset - 145) * (FG_ILS_DEFAULT_RANGE - 10) / 25;
 284 //     } else if ( offset > 135 ) {
 285 //         return (offset - 135);
 286 //     } else {
 287 //      return 0;
 288 //     }
 289     return FG_LOC_DEFAULT_RANGE;
 290 }
 291
 292
 293 // Update the various nav values based on position and valid tuned in navs
 294 void
 295 FGNavRadio::update(double dt)
 296 {
 297     double lon = lon_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 298     double lat = lat_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 299     double elev = alt_node->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER;
 300
 301     // SGPropertyNode *node = fgGetNode(branch.c_str(), num, true );
 302
 303     Point3D aircraft = sgGeodToCart( Point3D( lon, lat, elev ) );
 304     Point3D station;
 305     double az1, az2, s;
 306
 307     // Create "formatted" versions of the nav frequencies for
 308     // consistant display output.
 309     char tmp[16];
 310     sprintf( tmp, "%.2f", nav_freq->getDoubleValue() );
 311     fmt_freq->setStringValue(tmp);
 312     sprintf( tmp, "%.2f", nav_alt_freq->getDoubleValue() );
 313     fmt_alt_freq->setStringValue(tmp);
 314
 315     // On timeout, scan again
 316     _time_before_search_sec -= dt;
 317     if ( _time_before_search_sec < 0 ) {
 318         search();
 319     }
 320
 321     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 322     // Nav.
 323     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 324
 325     // cout << "nav_valid = " << nav_valid
 326     //      << " power_btn = " << power_btn->getBoolValue()
 327     //      << " bus_power = " << bus_power->getDoubleValue()
 328     //      << " nav_serviceable = " << nav_serviceable->getBoolValue()
 329     //      << endl;
 330
 331     if ( nav_valid && power_btn->getBoolValue()
 332          && (bus_power->getDoubleValue() > 1.0)
 333          && nav_serviceable->getBoolValue() )
 334     {
 335         station = Point3D( nav_x, nav_y, nav_z );
 336         nav_loc_dist->setDoubleValue( aircraft.distance3D( station ) );
 337         // cout << "station = " << station << " dist = "
 338         //      << nav_loc_dist->getDoubleValue() << endl;
 339
 340         if ( nav_has_gs->getBoolValue() ) {
 341             // find closest distance to the gs base line
 342             sgdVec3 p;
 343             sgdSetVec3( p, aircraft.x(), aircraft.y(), aircraft.z() );
 344             sgdVec3 p0;
 345             sgdSetVec3( p0, nav_gs_x, nav_gs_y, nav_gs_z );
 346             double dist = sgdClosestPointToLineDistSquared( p, p0,
 347                                                             gs_base_vec );
 348             nav_gs_dist->setDoubleValue( sqrt( dist ) );
 349             // cout << "nav_gs_dist = " << nav_gs_dist->getDoubleValue()
 350             //      << endl;
 351
 352             Point3D tmp( nav_gs_x, nav_gs_y, nav_gs_z );
 353             // cout << " (" << aircraft.distance3D( tmp ) << ")" << endl;
 354
 355             // wgs84 heading to glide slope (to determine sign of distance)
 356             geo_inverse_wgs_84( elev,
 357                                 lat * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 358                                 lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 359                                 nav_gslat, nav_gslon,
 360                                 &az1, &az2, &s );
 361             double r = az1 - nav_target_radial;
 362             while ( r >  180.0 ) { r -= 360.0;}
 363             while ( r < -180.0 ) { r += 360.0;}
 364             if ( r >= -90.0 && r <= 90.0 ) {
 365                 nav_gs_dist_signed = nav_gs_dist->getDoubleValue();
 366             } else {
 367                 nav_gs_dist_signed = -nav_gs_dist->getDoubleValue();
 368             }
 369             /* cout << "Target Radial = " << nav_target_radial
 370                  << "  Bearing = " << az1
 371                  << "  dist (signed) = " << nav_gs_dist_signed
 372                  << endl; */
 373
 374         } else {
 375             nav_gs_dist->setDoubleValue( 0.0 );
 376         }
 377
 378         // wgs84 heading to localizer
 379         double hdg;
 380         geo_inverse_wgs_84( elev,
 381                             lat * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 382                             lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 383                             nav_loclat, nav_loclon,
 384                             &hdg, &az2, &s );
 385         // cout << "az1 = " << az1 << " magvar = " << nav_magvar << endl;
 386         nav_heading->setDoubleValue( hdg );
 387         double radial = az2 - nav_twist;
 388         double recip = radial + 180.0;
 389         if ( recip >= 360.0 ) { recip -= 360.0; }
 390         nav_radial->setDoubleValue( radial );
 391         reciprocal_radial->setDoubleValue( recip );
 392         // cout << " heading = " << nav_heading
 393         //      << " dist = " << nav_dist << endl;
 394
 395         if ( nav_loc->getBoolValue() ) {
 396             double offset = radial - nav_target_radial;
 397             while ( offset < -180.0 ) { offset += 360.0; }
 398             while ( offset > 180.0 ) { offset -= 360.0; }
 399             // cout << "ils offset = " << offset << endl;
 400             nav_effective_range
 401                 = adjustILSRange( nav_elev, elev, offset,
 402                                   nav_loc_dist->getDoubleValue()
 403                                   * SG_METER_TO_NM );
 404         } else {
 405             nav_effective_range = adjustNavRange( nav_elev, elev, nav_range );
 406         }
 407         // cout << "nav range = " << nav_effective_range
 408         //      << " (" << nav_range << ")" << endl;
 409
 410         if ( nav_loc_dist->getDoubleValue()
 411              < nav_effective_range * SG_NM_TO_METER )
 412         {
 413             nav_inrange->setBoolValue( true );
 414         } else if ( nav_loc_dist->getDoubleValue()
 415                     < 2 * nav_effective_range * SG_NM_TO_METER )
 416         {
 417             nav_inrange->setBoolValue( sg_random() <
 418                 ( 2 * nav_effective_range * SG_NM_TO_METER
 419                   - nav_loc_dist->getDoubleValue() ) /
 420                 (nav_effective_range * SG_NM_TO_METER) );
 421         } else {
 422             nav_inrange->setBoolValue( false );
 423         }
 424
 425         if ( !nav_loc->getBoolValue() ) {
 426             nav_target_radial = nav_sel_radial->getDoubleValue();
 427         }
 428
 429         // Calculate some values for the nav/ils hold autopilot
 430
 431         double cur_radial = recip;
 432         if ( nav_loc->getBoolValue() ) {
 433             // ILS localizers radials are already "true" in our
 434             // database
 435         } else {
 436             cur_radial += nav_twist;
 437         }
 438         if ( nav_from_flag->getBoolValue() ) {
 439             cur_radial += 180.0;
 440             while ( cur_radial >= 360.0 ) { cur_radial -= 360.0; }
 441         }
 442
 443         // AUTOPILOT/FLIGHT-DIRECTOR HELPERS
 444
 445         // determine the target radial in "true" heading
 446         double trtrue = 0.0;
 447         if ( nav_loc->getBoolValue() ) {
 448             // ILS localizers radials are already "true" in our
 449             // database
 450             trtrue = nav_target_radial;
 451         } else {
 452             // VOR radials need to have that vor's offset added in
 453             trtrue = nav_target_radial + nav_twist;
 454         }
 455
 456         while ( trtrue < 0.0 ) { trtrue += 360.0; }
 457         while ( trtrue > 360.0 ) { trtrue -= 360.0; }
 458         nav_target_radial_true->setDoubleValue( trtrue );
 459
 460         // determine the heading adjustment needed.
 461         // over 8km scale by 3.0
 462         //    (3 is chosen because max deflection is 10
 463         //    and 30 is clamped angle to radial)
 464         // under 8km scale by 10.0
 465         //    because the overstated error helps drive it to the radial in a
 466         //    moderate cross wind.
 467         double adjustment = 0.0;
 468         if (nav_loc_dist->getDoubleValue() > 8000) {
 469             adjustment = nav_cdi_deflection->getDoubleValue() * 3.0;
 470         } else {
 471             adjustment = nav_cdi_deflection->getDoubleValue() * 10.0;
 472         }
 473         SG_CLAMP_RANGE( adjustment, -30.0, 30.0 );
 474
 475         // determine the target heading to fly to intercept the
 476         // tgt_radial
 477         double nta_hdg = trtrue + adjustment;
 478         while ( nta_hdg <   0.0 ) { nta_hdg += 360.0; }
 479         while ( nta_hdg > 360.0 ) { nta_hdg -= 360.0; }
 480         nav_target_auto_hdg->setDoubleValue( nta_hdg );
 481
 482         // cross track error
 483         // ????
 484
 485         // Calculate desired rate of climb for intercepting the GS
 486         double x = nav_gs_dist->getDoubleValue();
 487         double y = (alt_node->getDoubleValue() - nav_elev)
 488             * SG_FEET_TO_METER;
 489         double current_angle = atan2( y, x ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
 490
 491         double target_angle = nav_target_gs;
 492         double gs_diff = target_angle - current_angle;
 493
 494         // convert desired vertical path angle into a climb rate
 495         double des_angle = current_angle - 10 * gs_diff;
 496
 497         // estimate horizontal speed towards ILS in meters per minute
 498         double dist = last_x - x;
 499         last_x = x;
 500         if ( dt > 0.0 ) {
 501             // avoid nan
 502             double new_vel = ( dist / dt );
 503
 504             horiz_vel = 0.75 * horiz_vel + 0.25 * new_vel;
 505             // double horiz_vel = cur_fdm_state->get_V_ground_speed()
 506             //    * SG_FEET_TO_METER * 60.0;
 507             // double horiz_vel = airspeed_node->getFloatValue()
 508             //    * SG_FEET_TO_METER * 60.0;
 509
 510             nav_gs_rate_of_climb
 511                 ->setDoubleValue( -sin( des_angle * SGD_DEGREES_TO_RADIANS )
 512                                   * horiz_vel * SG_METER_TO_FEET );
 513         }
 514     } else {
 515         nav_inrange->setBoolValue( false );
 516         // cout << "not picking up vor. :-(" << endl;
 517     }
 518
 519     // compute to/from flag status
 520     double value = false;
 521     double offset = fabs(nav_radial->getDoubleValue() - nav_target_radial);
 522     if ( nav_slaved_to_gps->getBoolValue() ) {
 523         value = gps_to_flag->getBoolValue();
 524     } else if ( nav_inrange->getBoolValue()
 525                 && nav_serviceable->getBoolValue()
 526                 && tofrom_serviceable->getBoolValue() )
 527     {
 528         if ( nav_loc->getBoolValue() ) {
 529             value = true;
 530         } else {
 531             value = !(offset <= 90.0 || offset >= 270.0);
 532         }
 533     }
 534     nav_to_flag->setBoolValue( value );
 535
 536     value = false;
 537     if ( nav_slaved_to_gps->getBoolValue() ) {
 538         value = gps_from_flag->getBoolValue();
 539     } else if ( nav_inrange->getBoolValue()
 540                 && nav_serviceable->getBoolValue()
 541                 && tofrom_serviceable->getBoolValue() )
 542     {
 543         if ( nav_loc->getBoolValue() ) {
 544             value = false;
 545         } else {
 546             value = !(offset > 90.0 && offset < 270.0);
 547         }
 548     }
 549     nav_from_flag->setBoolValue( value );
 550
 551     // compute the deflection of the CDI needle, clamped to the range
 552     // of ( -10 , 10 )
 553     double r;
 554     if ( nav_slaved_to_gps->getBoolValue() ) {
 555         r = gps_cdi_deflection->getDoubleValue();
 556         // We want +- 5 dots deflection for the gps, so clamp to -12.5/12.5
 557         if ( r < -12.5 ) { r = -12.5; }
 558         if ( r >  12.5 ) { r =  12.5; }
 559     } else if ( nav_inrange->getBoolValue() && nav_serviceable->getBoolValue()
 560                 && cdi_serviceable->getBoolValue()
 561                 && !nav_slaved_to_gps->getBoolValue() )
 562     {
 563         r = nav_radial->getDoubleValue() - nav_target_radial;
 564         // cout << "Target radial = " << nav_target_radial
 565         //      << "  Actual radial = " << nav_radial->getDoubleValue() << endl;
 566
 567         while ( r >  180.0 ) { r -= 360.0;}
 568         while ( r < -180.0 ) { r += 360.0;}
 569         if ( fabs(r) > 90.0 ) {
 570             r = ( r<0.0 ? -r-180.0 : -r+180.0 );
 571         }
 572
 573         // According to Robin Peel, the ILS is 4x more sensitive than a vor
 574         r = -r;                 // reverse, since radial is outbound
 575         if ( nav_loc->getBoolValue() ) { r *= 4.0; }
 576         if ( r < -10.0 ) { r = -10.0; }
 577         if ( r >  10.0 ) { r =  10.0; }
 578     } else {
 579         r = 0.0;
 580     }
 581     nav_cdi_deflection->setDoubleValue( r );
 582
 583     // compute the amount of cross track distance error in meters
 584     double m;
 585     if ( nav_inrange->getBoolValue()
 586          && nav_serviceable->getBoolValue() && cdi_serviceable->getBoolValue() )
 587     {
 588         r = nav_radial->getDoubleValue() - nav_target_radial;
 589         // cout << "Target radial = " << nav_target_radial
 590         //     << "  Actual radial = " << nav_radial->getDoubleValue()
 591         //     << "  r = " << r << endl;
 592
 593         while ( r >  180.0 ) { r -= 360.0;}
 594         while ( r < -180.0 ) { r += 360.0;}
 595         if ( fabs(r) > 90.0 ) {
 596             r = ( r<0.0 ? -r-180.0 : -r+180.0 );
 597         }
 598
 599         r = -r;                 // reverse, since radial is outbound
 600
 601         m = nav_loc_dist->getDoubleValue() * sin(r * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 602
 603     } else {
 604         m = 0.0;
 605     }
 606     nav_cdi_xtrack_error->setDoubleValue( m );
 607
 608     // compute the amount of glide slope needle deflection (.i.e. the
 609     // number of degrees we are off the glide slope * 5.0
 610     if ( nav_inrange->getBoolValue() && nav_has_gs->getBoolValue()
 611          && nav_serviceable->getBoolValue()
 612          && gs_serviceable->getBoolValue()
 613          && !nav_slaved_to_gps->getBoolValue() )
 614     {
 615         double x = nav_gs_dist->getDoubleValue();
 616         double y = (fgGetDouble("/position/altitude-ft") - nav_elev)
 617             * SG_FEET_TO_METER;
 618         // cout << "dist = " << x << " height = " << y << endl;
 619         double angle = asin( y / x ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
 620         r = (nav_target_gs - angle) * 5.0;
 621     } else {
 622         r = 0.0;
 623     }
 624     nav_gs_deflection->setDoubleValue( r );
 625
 626     // audio effects
 627     if ( nav_valid
 628          && nav_inrange->getBoolValue()
 629          && nav_serviceable->getBoolValue() )
 630     {
 631         // play station ident via audio system if on + ident,
 632         // otherwise turn it off
 633         if ( power_btn->getBoolValue() && (bus_power->getDoubleValue() > 1.0)
 634              && nav_ident_btn->getBoolValue() && audio_btn->getBoolValue() )
 635         {
 636             SGSoundSample *sound;
 637             sound = globals->get_soundmgr()->find( nav_fx_name );
 638             double vol = nav_vol_btn->getDoubleValue();
 639             if ( vol < 0.0 ) { vol = 0.0; }
 640             if ( vol > 1.0 ) { vol = 1.0; }
 641             if ( sound != NULL ) {
 642                 sound->set_volume( vol );
 643             } else {
 644                 SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_ALERT,
 645                         "Can't find nav-vor-ident sound" );
 646             }
 647             sound = globals->get_soundmgr()->find( dme_fx_name );
 648             if ( sound != NULL ) {
 649                 sound->set_volume( vol );
 650             } else {
 651                 SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_ALERT,
 652                         "Can't find nav-dme-ident sound" );
 653             }
 654             // cout << "nav_last_time = " << nav_last_time << " ";
 655             // cout << "cur_time = "
 656             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time();
 657             if ( nav_last_time <
 658                  globals->get_time_params()->get_cur_time() - 30 ) {
 659                 nav_last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time();
 660                 nav_play_count = 0;
 661             }
 662             // cout << " nav_play_count = " << nav_play_count << endl;
 663             // cout << "playing = "
 664             //      << globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name)
 665             //      << endl;
 666             if ( nav_play_count < 4 ) {
 667                 // play VOR ident
 668                 if ( !globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name) ) {
 669                     globals->get_soundmgr()->play_once( nav_fx_name );
 670                     ++nav_play_count;
 671                 }
 672             } else if ( nav_play_count < 5 && nav_has_dme ) {
 673                 // play DME ident
 674                 if ( !globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name) &&
 675                      !globals->get_soundmgr()->is_playing(dme_fx_name) ) {
 676                     globals->get_soundmgr()->play_once( dme_fx_name );
 677                     ++nav_play_count;
 678                 }
 679             }
 680         } else {
 681             globals->get_soundmgr()->stop( nav_fx_name );
 682             globals->get_soundmgr()->stop( dme_fx_name );
 683         }
 684     }
 685 }
 686
 687
 688 // Update current nav/adf radio stations based on current postition
 689 void FGNavRadio::search()
 690 {
 691
 692     // reset search time
 693     _time_before_search_sec = 1.0;
 694
 695     double lon = lon_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 696     double lat = lat_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 697     double elev = alt_node->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER;
 698
 699     FGNavRecord *nav = NULL;
 700     FGNavRecord *loc = NULL;
 701     FGNavRecord *dme = NULL;
 702     FGNavRecord *gs = NULL;
 703
 704     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 705     // Nav.
 706     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 707
 708     double freq = nav_freq->getDoubleValue();
 709     nav = globals->get_navlist()->findByFreq(freq, lon, lat, elev);
 710     dme = globals->get_dmelist()->findByFreq(freq, lon, lat, elev);
 711     if ( nav == NULL ) {
 712         loc = globals->get_loclist()->findByFreq(freq, lon, lat, elev);
 713         gs = globals->get_gslist()->findByFreq(freq, lon, lat, elev);
 714     }
 715
 716     if ( loc != NULL ) {
 717         nav_id->setStringValue( loc->get_ident() );
 718         // cout << "localizer = " << nav_id->getStringValue() << endl;
 719         nav_valid = true;
 720         if ( last_nav_id != nav_id->getStringValue() || last_nav_vor ) {
 721             nav_trans_ident = loc->get_trans_ident();
 722             nav_target_radial = loc->get_multiuse();
 723             while ( nav_target_radial <   0.0 ) { nav_target_radial += 360.0; }
 724             while ( nav_target_radial > 360.0 ) { nav_target_radial -= 360.0; }
 725             nav_loclon = loc->get_lon();
 726             nav_loclat = loc->get_lat();
 727             nav_x = loc->get_x();
 728             nav_y = loc->get_y();
 729             nav_z = loc->get_z();
 730             last_nav_id = nav_id->getStringValue();
 731             last_nav_vor = false;
 732             nav_loc->setBoolValue( true );
 733             nav_has_dme = (dme != NULL);
 734             nav_has_gs->setBoolValue( gs != NULL );
 735             if ( nav_has_gs->getBoolValue() ) {
 736                 nav_gslon = gs->get_lon();
 737                 nav_gslat = gs->get_lat();
 738                 nav_elev = gs->get_elev_ft();
 739                 int tmp = (int)(gs->get_multiuse() / 1000.0);
 740                 nav_target_gs = (double)tmp / 100.0;
 741                 nav_gs_x = gs->get_x();
 742                 nav_gs_y = gs->get_y();
 743                 nav_gs_z = gs->get_z();
 744
 745                 // derive GS baseline (perpendicular to the runay
 746                 // along the ground)
 747                 double tlon, tlat, taz;
 748                 geo_direct_wgs_84 ( 0.0, nav_gslat, nav_gslon,
 749                                     nav_target_radial + 90,
 750                                     100.0, &tlat, &tlon, &taz );
 751                 // cout << "nav_target_radial = " << nav_target_radial << endl;
 752                 // cout << "nav_loc = " << nav_loc->getBoolValue() << endl;
 753                 // cout << nav_gslon << "," << nav_gslat << "  "
 754                 //      << tlon << "," << tlat << "  (" << nav_elev << ")"
 755                 //      << endl;
 756                 Point3D p1 = sgGeodToCart( Point3D(tlon*SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 757                                                    tlat*SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 758                                                    nav_elev*SG_FEET_TO_METER)
 759                                            );
 760                 // cout << nav_gs_x << "," << nav_gs_y << "," << nav_gs_z
 761                 //      << endl;
 762                 // cout << p1 << endl;
 763                 sgdSetVec3( gs_base_vec,
 764                             p1.x()-nav_gs_x, p1.y()-nav_gs_y, p1.z()-nav_gs_z );
 765                 // cout << gs_base_vec[0] << "," << gs_base_vec[1] << ","
 766                 //      << gs_base_vec[2] << endl;
 767             } else {
 768                 nav_elev = loc->get_elev_ft();
 769             }
 770             nav_twist = 0;
 771             nav_range = FG_LOC_DEFAULT_RANGE;
 772             nav_effective_range = nav_range;
 773
 774             if ( globals->get_soundmgr()->exists( nav_fx_name ) ) {
 775                 globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name );
 776             }
 777             SGSoundSample *sound;
 778             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, LO_FREQUENCY );
 779             sound->set_volume( 0.3 );
 780             globals->get_soundmgr()->add( sound, nav_fx_name );
 781
 782             if ( globals->get_soundmgr()->exists( dme_fx_name ) ) {
 783                 globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 784             }
 785             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, HI_FREQUENCY );
 786             sound->set_volume( 0.3 );
 787             globals->get_soundmgr()->add( sound, dme_fx_name );
 788
 789             int offset = (int)(sg_random() * 30.0);
 790             nav_play_count = offset / 4;
 791             nav_last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time() -
 792                 offset;
 793             // cout << "offset = " << offset << " play_count = "
 794             //      << nav_play_count
 795             //      << " nav_last_time = " << nav_last_time
 796             //      << " current time = "
 797             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time() << endl;
 798
 799             // cout << "Found an loc station in range" << endl;
 800             // cout << " id = " << loc->get_locident() << endl;
 801         }
 802     } else if ( nav != NULL ) {
 803         nav_id->setStringValue( nav->get_ident() );
 804         // cout << "nav = " << nav_id->getStringValue() << endl;
 805         nav_valid = true;
 806         if ( last_nav_id != nav_id->getStringValue() || !last_nav_vor ) {
 807             last_nav_id = nav_id->getStringValue();
 808             last_nav_vor = true;
 809             nav_trans_ident = nav->get_trans_ident();
 810             nav_loc->setBoolValue( false );
 811             nav_has_dme = (dme != NULL);
 812             nav_has_gs->setBoolValue( false );
 813             nav_loclon = nav->get_lon();
 814             nav_loclat = nav->get_lat();
 815             nav_elev = nav->get_elev_ft();
 816             nav_twist = nav->get_multiuse();
 817             nav_range = nav->get_range();
 818             nav_effective_range = adjustNavRange(nav_elev, elev, nav_range);
 819             nav_target_gs = 0.0;
 820             nav_target_radial = nav_sel_radial->getDoubleValue();
 821             nav_x = nav->get_x();
 822             nav_y = nav->get_y();
 823             nav_z = nav->get_z();
 824
 825             if ( globals->get_soundmgr()->exists( nav_fx_name ) ) {
 826                 globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name );
 827             }
 828             SGSoundSample *sound;
 829             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, LO_FREQUENCY );
 830             sound->set_volume( 0.3 );
 831             if ( globals->get_soundmgr()->add( sound, nav_fx_name ) ) {
 832                 // cout << "Added nav-vor-ident sound" << endl;
 833             } else {
 834                 SG_LOG(SG_COCKPIT, SG_WARN, "Failed to add v1-vor-ident sound");
 835             }
 836
 837             if ( globals->get_soundmgr()->exists( dme_fx_name ) ) {
 838                 globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 839             }
 840             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, HI_FREQUENCY );
 841             sound->set_volume( 0.3 );
 842             globals->get_soundmgr()->add( sound, dme_fx_name );
 843
 844             int offset = (int)(sg_random() * 30.0);
 845             nav_play_count = offset / 4;
 846             nav_last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time() -
 847                 offset;
 848             // cout << "offset = " << offset << " play_count = "
 849             //      << nav_play_count << " nav_last_time = "
 850             //      << nav_last_time << " current time = "
 851             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time() << endl;
 852
 853             // cout << "Found a vor station in range" << endl;
 854             // cout << " id = " << nav->get_ident() << endl;
 855         }
 856     } else {
 857         nav_valid = false;
 858         nav_id->setStringValue( "" );
 859         nav_target_radial = 0;
 860         nav_trans_ident = "";
 861         last_nav_id = "";
 862         if ( ! globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name ) ) {
 863             SG_LOG(SG_COCKPIT, SG_WARN, "Failed to remove nav-vor-ident sound");
 864         }
 865         globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 866         // cout << "not picking up vor1. :-(" << endl;
 867     }
 868
 869     char tmpid[5];
 870     strncpy( tmpid, nav_id->getStringValue(), 5 );
 871     nav_id_c1->setIntValue( (int)tmpid[0] );
 872     nav_id_c2->setIntValue( (int)tmpid[1] );
 873     nav_id_c3->setIntValue( (int)tmpid[2] );
 874     nav_id_c4->setIntValue( (int)tmpid[3] );
 875 }