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     last_nav_id(""),
  52     last_nav_vor(false),
  53     nav_play_count(0),
  54     nav_last_time(0),
  55     need_update(true),
  56     power_btn(true),
  57     audio_btn(true),
  58     nav_freq(0.0),
  59     nav_alt_freq(0.0),
  60     nav_heading(0.0),
  61     nav_radial(0.0),
  62     nav_target_radial(0.0),
  63     nav_target_radial_true(0.0),
  64     nav_target_auto_hdg(0.0),
  65     nav_gs_rate_of_climb(0.0),
  66     nav_vol_btn(0.0),
  67     nav_ident_btn(true),
  68     horiz_vel(0.0),
  69     last_x(0.0),
  70     name("nav"),
  71     num(0)
  72 {
  73     SGPath path( globals->get_fg_root() );
  74     SGPath term = path;
  75     term.append( "Navaids/range.term" );
  76     SGPath low = path;
  77     low.append( "Navaids/range.low" );
  78     SGPath high = path;
  79     high.append( "Navaids/range.high" );
  80
  81     term_tbl = new SGInterpTable( term.str() );
  82     low_tbl = new SGInterpTable( low.str() );
  83     high_tbl = new SGInterpTable( high.str() );
  84
  85     int i;
  86     for ( i = 0; i < node->nChildren(); ++i ) {
  87         SGPropertyNode *child = node->getChild(i);
  88         string cname = child->getName();
  89         string cval = child->getStringValue();
  90         if ( cname == "name" ) {
  91             name = cval;
  92         } else if ( cname == "number" ) {
  93             num = child->getIntValue();
  94         } else {
  95             SG_LOG( SG_INSTR, SG_WARN,
  96                     "Error in nav radio config logic" );
  97             if ( name.length() ) {
  98                 SG_LOG( SG_INSTR, SG_WARN, "Section = " << name );
  99             }
 100         }
 101     }
 102
 103 }
 104
 105
 106 // Destructor
 107 FGNavRadio::~FGNavRadio()
 108 {
 109     delete term_tbl;
 110     delete low_tbl;
 111     delete high_tbl;
 112 }
 113
 114
 115 void
 116 FGNavRadio::init ()
 117 {
 118     morse.init();
 119
 120     string branch;
 121     branch = "/instrumentation/" + name;
 122
 123     SGPropertyNode *node = fgGetNode(branch.c_str(), num, true );
 124
 125     bus_power =
 126         fgGetNode(("/systems/electrical/outputs/" + name).c_str(), true);
 127     nav_serviceable = node->getChild("serviceable", 0, true);
 128     cdi_serviceable = (node->getChild("cdi", 0, true))
 129         ->getChild("serviceable", 0, true);
 130     gs_serviceable = (node->getChild("gs", 0, true))
 131         ->getChild("serviceable");
 132     tofrom_serviceable = (node->getChild("to-from", 0, true))
 133         ->getChild("serviceable", 0, true);
 134
 135     std::ostringstream temp;
 136     temp << name << "nav-ident" << num;
 137     nav_fx_name = temp.str();
 138     temp << name << "dme-ident" << num;
 139     dme_fx_name = temp.str();
 140 }
 141
 142 void
 143 FGNavRadio::bind ()
 144 {
 145     std::ostringstream temp;
 146     string branch;
 147     temp << num;
 148     branch = "/instrumentation/" + name + "[" + temp.str() + "]";
 149
 150                                 // User inputs
 151     fgTie( (branch + "/frequencies/selected-mhz").c_str() , this,
 152           &FGNavRadio::get_nav_freq, &FGNavRadio::set_nav_freq );
 153     fgSetArchivable( (branch + "/frequencies/selected-mhz").c_str() );
 154
 155     fgTie( (branch + "/frequencies/standby-mhz").c_str() , this,
 156            &FGNavRadio::get_nav_alt_freq, &FGNavRadio::set_nav_alt_freq);
 157     fgSetArchivable( (branch + "/frequencies/standby-mhz").c_str() );
 158
 159     fgTie( (branch + "/radials/selected-deg").c_str() , this,
 160            &FGNavRadio::get_nav_sel_radial, &FGNavRadio::set_nav_sel_radial );
 161     fgSetArchivable((branch + "/radials/selected-deg").c_str() );
 162
 163     fgTie( (branch + "/volume").c_str() , this,
 164            &FGNavRadio::get_nav_vol_btn, &FGNavRadio::set_nav_vol_btn );
 165     fgSetArchivable( (branch + "/volume").c_str() );
 166
 167     fgTie( (branch + "/ident").c_str(), this,
 168            &FGNavRadio::get_nav_ident_btn, &FGNavRadio::set_nav_ident_btn );
 169     fgSetArchivable( (branch + "/ident").c_str() );
 170
 171                                 // Radio outputs
 172     fgTie( (branch + "/audio-btn").c_str(), this,
 173            &FGNavRadio::get_audio_btn, &FGNavRadio::set_audio_btn );
 174     fgSetArchivable( (branch + "/audio-btn").c_str() );
 175
 176     fgTie( (branch + "/heading-deg").c_str(),
 177            this, &FGNavRadio::get_nav_heading );
 178
 179     fgTie( (branch + "/radials/actual-deg").c_str(),
 180            this, &FGNavRadio::get_nav_radial );
 181
 182     fgTie( (branch + "/radials/target-radial-deg").c_str(),
 183            this, &FGNavRadio::get_nav_target_radial_true );
 184
 185     fgTie( (branch + "/radials/reciprocal-radial-deg").c_str(),
 186            this, &FGNavRadio::get_nav_reciprocal_radial );
 187
 188     fgTie( (branch + "/radials/target-radial2-deg").c_str(),
 189            this, &FGNavRadio::get_nav_target_radial );
 190
 191     fgTie( (branch + "/radials/target-auto-hdg-deg").c_str(),
 192            this, &FGNavRadio::get_nav_target_auto_hdg );
 193
 194     fgTie( (branch + "/to-flag").c_str(),
 195            this, &FGNavRadio::get_nav_to_flag );
 196
 197     fgTie( (branch + "/from-flag").c_str(),
 198            this, &FGNavRadio::get_nav_from_flag );
 199
 200     fgTie( (branch + "/in-range").c_str(),
 201            this, &FGNavRadio::get_nav_inrange );
 202
 203     fgTie( (branch + "/heading-needle-deflection").c_str(),
 204            this, &FGNavRadio::get_nav_cdi_deflection );
 205
 206     fgTie( (branch + "/crosstrack-error-m").c_str(),
 207            this, &FGNavRadio::get_nav_cdi_xtrack_error );
 208
 209     fgTie( (branch + "/has-gs").c_str(),
 210            this, &FGNavRadio::get_nav_has_gs );
 211
 212     fgTie( (branch + "/nav-loc").c_str(),
 213            this, &FGNavRadio::get_nav_loc );
 214
 215     fgTie( (branch + "/gs-rate-of-climb").c_str(),
 216            this, &FGNavRadio::get_nav_gs_rate_of_climb );
 217
 218     fgTie( (branch + "/gs-needle-deflection").c_str(),
 219            this, &FGNavRadio::get_nav_gs_deflection );
 220
 221     fgTie( (branch + "/gs-distance").c_str(),
 222            this, &FGNavRadio::get_nav_gs_dist_signed );
 223
 224     fgTie( (branch + "/nav-distance").c_str(),
 225            this, &FGNavRadio::get_nav_loc_dist );
 226
 227     fgTie( (branch + "/nav-id").c_str(),
 228            this, &FGNavRadio::get_nav_id );
 229
 230     // put nav_id characters into seperate properties for instrument displays
 231     fgTie( (branch + "/nav-id_asc1").c_str(),
 232            this, &FGNavRadio::get_nav_id_c1 );
 233
 234     fgTie( (branch + "/nav-id_asc2").c_str(),
 235            this, &FGNavRadio::get_nav_id_c2 );
 236
 237     fgTie( (branch + "/nav-id_asc3").c_str(),
 238            this, &FGNavRadio::get_nav_id_c3 );
 239
 240     fgTie( (branch + "/nav-id_asc4").c_str(),
 241            this, &FGNavRadio::get_nav_id_c4 );
 242
 243     // end of binding
 244 }
 245
 246
 247 void
 248 FGNavRadio::unbind ()
 249 {
 250     std::ostringstream temp;
 251     string branch;
 252     temp << num;
 253     branch = "/instrumentation/" + name + "[" + temp.str() + "]";
 254
 255     fgUntie( (branch + "/frequencies/selected-mhz").c_str() );
 256     fgUntie( (branch + "/frequencies/standby-mhz").c_str() );
 257     fgUntie( (branch + "/radials/actual-deg").c_str() );
 258     fgUntie( (branch + "/radials/selected-deg").c_str() );
 259     fgUntie( (branch + "/ident").c_str() );
 260     fgUntie( (branch + "/to-flag").c_str() );
 261     fgUntie( (branch + "/from-flag").c_str() );
 262     fgUntie( (branch + "/in-range").c_str() );
 263     fgUntie( (branch + "/heading-needle-deflection").c_str() );
 264     fgUntie( (branch + "/gs-needle-deflection").c_str() );
 265 }
 266
 267
 268 // model standard VOR/DME/TACAN service volumes as per AIM 1-1-8
 269 double FGNavRadio::adjustNavRange( double stationElev, double aircraftElev,
 270                                  double nominalRange )
 271 {
 272     // extend out actual usable range to be 1.3x the published safe range
 273     const double usability_factor = 1.3;
 274
 275     // assumptions we model the standard service volume, plus
 276     // ... rather than specifying a cylinder, we model a cone that
 277     // contains the cylinder.  Then we put an upside down cone on top
 278     // to model diminishing returns at too-high altitudes.
 279
 280     // altitude difference
 281     double alt = ( aircraftElev * SG_METER_TO_FEET - stationElev );
 282     // cout << "aircraft elev = " << aircraftElev * SG_METER_TO_FEET
 283     //      << " station elev = " << stationElev << endl;
 284
 285     if ( nominalRange < 25.0 + SG_EPSILON ) {
 286         // Standard Terminal Service Volume
 287         return term_tbl->interpolate( alt ) * usability_factor;
 288     } else if ( nominalRange < 50.0 + SG_EPSILON ) {
 289         // Standard Low Altitude Service Volume
 290         // table is based on range of 40, scale to actual range
 291         return low_tbl->interpolate( alt ) * nominalRange / 40.0
 292             * usability_factor;
 293     } else {
 294         // Standard High Altitude Service Volume
 295         // table is based on range of 130, scale to actual range
 296         return high_tbl->interpolate( alt ) * nominalRange / 130.0
 297             * usability_factor;
 298     }
 299 }
 300
 301
 302 // model standard ILS service volumes as per AIM 1-1-9
 303 double FGNavRadio::adjustILSRange( double stationElev, double aircraftElev,
 304                                  double offsetDegrees, double distance )
 305 {
 306     // assumptions we model the standard service volume, plus
 307
 308     // altitude difference
 309     // double alt = ( aircraftElev * SG_METER_TO_FEET - stationElev );
 310 //     double offset = fabs( offsetDegrees );
 311
 312 //     if ( offset < 10 ) {
 313 //      return FG_ILS_DEFAULT_RANGE;
 314 //     } else if ( offset < 35 ) {
 315 //      return 10 + (35 - offset) * (FG_ILS_DEFAULT_RANGE - 10) / 25;
 316 //     } else if ( offset < 45 ) {
 317 //      return (45 - offset);
 318 //     } else if ( offset > 170 ) {
 319 //         return FG_ILS_DEFAULT_RANGE;
 320 //     } else if ( offset > 145 ) {
 321 //      return 10 + (offset - 145) * (FG_ILS_DEFAULT_RANGE - 10) / 25;
 322 //     } else if ( offset > 135 ) {
 323 //         return (offset - 135);
 324 //     } else {
 325 //      return 0;
 326 //     }
 327     return FG_LOC_DEFAULT_RANGE;
 328 }
 329
 330
 331 // Update the various nav values based on position and valid tuned in navs
 332 void
 333 FGNavRadio::update(double dt)
 334 {
 335     double lon = lon_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 336     double lat = lat_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 337     double elev = alt_node->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER;
 338
 339     need_update = false;
 340
 341     Point3D aircraft = sgGeodToCart( Point3D( lon, lat, elev ) );
 342     Point3D station;
 343     double az1, az2, s;
 344
 345     // On timeout, scan again
 346     _time_before_search_sec -= dt;
 347     if ( _time_before_search_sec < 0 ) {
 348         search();
 349     }
 350
 351     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 352     // Nav.
 353     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 354
 355     if ( nav_valid && power_btn && (bus_power->getDoubleValue() > 1.0)
 356          && nav_serviceable->getBoolValue() )
 357     {
 358         station = Point3D( nav_x, nav_y, nav_z );
 359         nav_loc_dist = aircraft.distance3D( station );
 360
 361         if ( nav_has_gs ) {
 362             // find closest distance to the gs base line
 363             sgdVec3 p;
 364             sgdSetVec3( p, aircraft.x(), aircraft.y(), aircraft.z() );
 365             sgdVec3 p0;
 366             sgdSetVec3( p0, nav_gs_x, nav_gs_y, nav_gs_z );
 367             double dist = sgdClosestPointToLineDistSquared( p, p0,
 368                                                             gs_base_vec );
 369             nav_gs_dist = sqrt( dist );
 370             // cout << "nav_gs_dist = " << nav_gs_dist << endl;
 371
 372             Point3D tmp( nav_gs_x, nav_gs_y, nav_gs_z );
 373             // cout << " (" << aircraft.distance3D( tmp ) << ")" << endl;
 374
 375             // wgs84 heading to glide slope (to determine sign of distance)
 376             geo_inverse_wgs_84( elev,
 377                                 lat * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 378                                 lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 379                                 nav_gslat, nav_gslon,
 380                                 &az1, &az2, &s );
 381             double r = az1 - nav_target_radial;
 382             while ( r >  180.0 ) { r -= 360.0;}
 383             while ( r < -180.0 ) { r += 360.0;}
 384             if ( r >= -90.0 && r <= 90.0 ) {
 385                 nav_gs_dist_signed = nav_gs_dist;
 386             } else {
 387                 nav_gs_dist_signed = -nav_gs_dist;
 388             }
 389             /* cout << "Target Radial = " << nav_target_radial
 390                  << "  Bearing = " << az1
 391                  << "  dist (signed) = " << nav_gs_dist_signed
 392                  << endl; */
 393
 394         } else {
 395             nav_gs_dist = 0.0;
 396         }
 397
 398         // wgs84 heading to localizer
 399         geo_inverse_wgs_84( elev,
 400                             lat * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 401                             lon * SGD_RADIANS_TO_DEGREES,
 402                             nav_loclat, nav_loclon,
 403                             &nav_heading, &az2, &s );
 404         // cout << "az1 = " << az1 << " magvar = " << nav_magvar << endl;
 405         nav_radial = az2 - nav_twist;
 406         // cout << " heading = " << nav_heading
 407         //      << " dist = " << nav_dist << endl;
 408
 409         if ( nav_loc ) {
 410             double offset = nav_radial - nav_target_radial;
 411             while ( offset < -180.0 ) { offset += 360.0; }
 412             while ( offset > 180.0 ) { offset -= 360.0; }
 413             // cout << "ils offset = " << offset << endl;
 414             nav_effective_range
 415                 = adjustILSRange( nav_elev, elev, offset,
 416                                   nav_loc_dist * SG_METER_TO_NM );
 417         } else {
 418             nav_effective_range = adjustNavRange( nav_elev, elev, nav_range );
 419         }
 420         // cout << "nav range = " << nav_effective_range
 421         //      << " (" << nav_range << ")" << endl;
 422
 423         if ( nav_loc_dist < nav_effective_range * SG_NM_TO_METER ) {
 424             nav_inrange = true;
 425         } else if ( nav_loc_dist < 2 * nav_effective_range * SG_NM_TO_METER ) {
 426             nav_inrange = sg_random() <
 427                 ( 2 * nav_effective_range * SG_NM_TO_METER - nav_loc_dist ) /
 428                 (nav_effective_range * SG_NM_TO_METER);
 429         } else {
 430             nav_inrange = false;
 431         }
 432
 433         if ( !nav_loc ) {
 434             nav_target_radial = nav_sel_radial;
 435         }
 436
 437         // Calculate some values for the nav/ils hold autopilot
 438
 439         double cur_radial = get_nav_reciprocal_radial();
 440         if ( nav_loc ) {
 441             // ILS localizers radials are already "true" in our
 442             // database
 443         } else {
 444             cur_radial += nav_twist;
 445         }
 446         if ( get_nav_from_flag() ) {
 447             cur_radial += 180.0;
 448             while ( cur_radial >= 360.0 ) { cur_radial -= 360.0; }
 449         }
 450
 451         // AUTOPILOT HELPERS
 452
 453         // determine the target radial in "true" heading
 454         nav_target_radial_true = nav_target_radial;
 455         if ( nav_loc ) {
 456             // ILS localizers radials are already "true" in our
 457             // database
 458         } else {
 459             // VOR radials need to have that vor's offset added in
 460             nav_target_radial_true += nav_twist;
 461         }
 462
 463         while ( nav_target_radial_true < 0.0 ) {
 464             nav_target_radial_true += 360.0;
 465         }
 466         while ( nav_target_radial_true > 360.0 ) {
 467             nav_target_radial_true -= 360.0;
 468         }
 469
 470         // determine the heading adjustment needed.
 471         // over 8km scale by 3.0
 472         //    (3 is chosen because max deflection is 10
 473         //    and 30 is clamped angle to radial)
 474         // under 8km scale by 10.0
 475         //    because the overstated error helps drive it to the radial in a
 476         //    moderate cross wind.
 477         double adjustment = 0.0;
 478         if (nav_loc_dist > 8000) {
 479             adjustment = get_nav_cdi_deflection() * 3.0;
 480         } else {
 481             adjustment = get_nav_cdi_deflection() * 10.0;
 482         }
 483         SG_CLAMP_RANGE( adjustment, -30.0, 30.0 );
 484
 485         // determine the target heading to fly to intercept the
 486         // tgt_radial
 487         nav_target_auto_hdg = nav_target_radial_true + adjustment;
 488         while ( nav_target_auto_hdg <   0.0 ) { nav_target_auto_hdg += 360.0; }
 489         while ( nav_target_auto_hdg > 360.0 ) { nav_target_auto_hdg -= 360.0; }
 490
 491         // cross track error
 492         // ????
 493
 494         // Calculate desired rate of climb for intercepting the GS
 495         double x = nav_gs_dist;
 496         double y = (alt_node->getDoubleValue() - nav_elev)
 497             * SG_FEET_TO_METER;
 498         double current_angle = atan2( y, x ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
 499
 500         double target_angle = nav_target_gs;
 501         double gs_diff = target_angle - current_angle;
 502
 503         // convert desired vertical path angle into a climb rate
 504         double des_angle = current_angle - 10 * gs_diff;
 505
 506         // estimate horizontal speed towards ILS in meters per minute
 507         double dist = last_x - x;
 508         last_x = x;
 509         if ( dt > 0.0 ) {
 510             // avoid nan
 511             double new_vel = ( dist / dt );
 512
 513             horiz_vel = 0.75 * horiz_vel + 0.25 * new_vel;
 514             // double horiz_vel = cur_fdm_state->get_V_ground_speed()
 515             //    * SG_FEET_TO_METER * 60.0;
 516             // double horiz_vel = airspeed_node->getFloatValue()
 517             //    * SG_FEET_TO_METER * 60.0;
 518
 519             nav_gs_rate_of_climb = -sin( des_angle * SGD_DEGREES_TO_RADIANS )
 520                 * horiz_vel * SG_METER_TO_FEET;
 521         }
 522     } else {
 523         nav_inrange = false;
 524         // cout << "not picking up vor. :-(" << endl;
 525     }
 526
 527     if ( nav_valid && nav_inrange && nav_serviceable->getBoolValue() ) {
 528         // play station ident via audio system if on + ident,
 529         // otherwise turn it off
 530         if ( power_btn && (bus_power->getDoubleValue() > 1.0)
 531              && nav_ident_btn && audio_btn )
 532         {
 533             SGSoundSample *sound;
 534             sound = globals->get_soundmgr()->find( nav_fx_name );
 535             if ( sound != NULL ) {
 536                 sound->set_volume( nav_vol_btn );
 537             } else {
 538                 SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_ALERT,
 539                         "Can't find nav-vor-ident sound" );
 540             }
 541             sound = globals->get_soundmgr()->find( dme_fx_name );
 542             if ( sound != NULL ) {
 543                 sound->set_volume( nav_vol_btn );
 544             } else {
 545                 SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_ALERT,
 546                         "Can't find nav-dme-ident sound" );
 547             }
 548             // cout << "nav_last_time = " << nav_last_time << " ";
 549             // cout << "cur_time = "
 550             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time();
 551             if ( nav_last_time <
 552                  globals->get_time_params()->get_cur_time() - 30 ) {
 553                 nav_last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time();
 554                 nav_play_count = 0;
 555             }
 556             // cout << " nav_play_count = " << nav_play_count << endl;
 557             // cout << "playing = "
 558             //      << globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name)
 559             //      << endl;
 560             if ( nav_play_count < 4 ) {
 561                 // play VOR ident
 562                 if ( !globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name) ) {
 563                     globals->get_soundmgr()->play_once( nav_fx_name );
 564                     ++nav_play_count;
 565                 }
 566             } else if ( nav_play_count < 5 && nav_has_dme ) {
 567                 // play DME ident
 568                 if ( !globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name) &&
 569                      !globals->get_soundmgr()->is_playing(dme_fx_name) ) {
 570                     globals->get_soundmgr()->play_once( dme_fx_name );
 571                     ++nav_play_count;
 572                 }
 573             }
 574         } else {
 575             globals->get_soundmgr()->stop( nav_fx_name );
 576             globals->get_soundmgr()->stop( dme_fx_name );
 577         }
 578     }
 579 }
 580
 581
 582 // Update current nav/adf radio stations based on current postition
 583 void FGNavRadio::search()
 584 {
 585
 586     // reset search time
 587     _time_before_search_sec = 1.0;
 588
 589     double lon = lon_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 590     double lat = lat_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 591     double elev = alt_node->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER;
 592
 593     FGNavRecord *nav = NULL;
 594     FGNavRecord *loc = NULL;
 595     FGNavRecord *dme = NULL;
 596     FGNavRecord *gs = NULL;
 597
 598     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 599     // Nav.
 600     ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 601
 602     nav = globals->get_navlist()->findByFreq(nav_freq, lon, lat, elev);
 603     dme = globals->get_dmelist()->findByFreq(nav_freq, lon, lat, elev);
 604     if ( nav == NULL ) {
 605         loc = globals->get_loclist()->findByFreq(nav_freq, lon, lat, elev);
 606         gs = globals->get_gslist()->findByFreq(nav_freq, lon, lat, elev);
 607     }
 608
 609     if ( loc != NULL ) {
 610         nav_id = loc->get_ident();
 611         // cout << "localizer = " << nav_id << endl;
 612         nav_valid = true;
 613         if ( last_nav_id != nav_id || last_nav_vor ) {
 614             nav_trans_ident = loc->get_trans_ident();
 615             nav_target_radial = loc->get_multiuse();
 616             while ( nav_target_radial <   0.0 ) { nav_target_radial += 360.0; }
 617             while ( nav_target_radial > 360.0 ) { nav_target_radial -= 360.0; }
 618             nav_loclon = loc->get_lon();
 619             nav_loclat = loc->get_lat();
 620             nav_x = loc->get_x();
 621             nav_y = loc->get_y();
 622             nav_z = loc->get_z();
 623             last_nav_id = nav_id;
 624             last_nav_vor = false;
 625             nav_loc = true;
 626             nav_has_dme = (dme != NULL);
 627             nav_has_gs = (gs != NULL);
 628             if ( nav_has_gs ) {
 629                 nav_gslon = gs->get_lon();
 630                 nav_gslat = gs->get_lat();
 631                 nav_elev = gs->get_elev_ft();
 632                 int tmp = (int)(gs->get_multiuse() / 1000.0);
 633                 nav_target_gs = (double)tmp / 100.0;
 634                 nav_gs_x = gs->get_x();
 635                 nav_gs_y = gs->get_y();
 636                 nav_gs_z = gs->get_z();
 637
 638                 // derive GS baseline (perpendicular to the runay
 639                 // along the ground)
 640                 double tlon, tlat, taz;
 641                 geo_direct_wgs_84 ( 0.0, nav_gslat, nav_gslon,
 642                                     nav_target_radial + 90,
 643                                     100.0, &tlat, &tlon, &taz );
 644                 // cout << "nav_target_radial = " << nav_target_radial << endl;
 645                 // cout << "nav_loc = " << nav_loc << endl;
 646                 // cout << nav_gslon << "," << nav_gslat << "  "
 647                 //      << tlon << "," << tlat << "  (" << nav_elev << ")"
 648                 //      << endl;
 649                 Point3D p1 = sgGeodToCart( Point3D(tlon*SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 650                                                    tlat*SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 651                                                    nav_elev*SG_FEET_TO_METER)
 652                                            );
 653                 // cout << nav_gs_x << "," << nav_gs_y << "," << nav_gs_z
 654                 //      << endl;
 655                 // cout << p1 << endl;
 656                 sgdSetVec3( gs_base_vec,
 657                             p1.x()-nav_gs_x, p1.y()-nav_gs_y, p1.z()-nav_gs_z );
 658                 // cout << gs_base_vec[0] << "," << gs_base_vec[1] << ","
 659                 //      << gs_base_vec[2] << endl;
 660             } else {
 661                 nav_elev = loc->get_elev_ft();
 662             }
 663             nav_twist = 0;
 664             nav_range = FG_LOC_DEFAULT_RANGE;
 665             nav_effective_range = nav_range;
 666
 667             if ( globals->get_soundmgr()->exists( nav_fx_name ) ) {
 668                 globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name );
 669             }
 670             SGSoundSample *sound;
 671             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, LO_FREQUENCY );
 672             sound->set_volume( 0.3 );
 673             globals->get_soundmgr()->add( sound, nav_fx_name );
 674
 675             if ( globals->get_soundmgr()->exists( dme_fx_name ) ) {
 676                 globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 677             }
 678             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, HI_FREQUENCY );
 679             sound->set_volume( 0.3 );
 680             globals->get_soundmgr()->add( sound, dme_fx_name );
 681
 682             int offset = (int)(sg_random() * 30.0);
 683             nav_play_count = offset / 4;
 684             nav_last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time() -
 685                 offset;
 686             // cout << "offset = " << offset << " play_count = "
 687             //      << nav_play_count
 688             //      << " nav_last_time = " << nav_last_time
 689             //      << " current time = "
 690             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time() << endl;
 691
 692             // cout << "Found an loc station in range" << endl;
 693             // cout << " id = " << loc->get_locident() << endl;
 694         }
 695     } else if ( nav != NULL ) {
 696         nav_id = nav->get_ident();
 697         // cout << "nav = " << nav_id << endl;
 698         nav_valid = true;
 699         if ( last_nav_id != nav_id || !last_nav_vor ) {
 700             last_nav_id = nav_id;
 701             last_nav_vor = true;
 702             nav_trans_ident = nav->get_trans_ident();
 703             nav_loc = false;
 704             nav_has_dme = (dme != NULL);
 705             nav_has_gs = false;
 706             nav_loclon = nav->get_lon();
 707             nav_loclat = nav->get_lat();
 708             nav_elev = nav->get_elev_ft();
 709             nav_twist = nav->get_multiuse();
 710             nav_range = nav->get_range();
 711             nav_effective_range = adjustNavRange(nav_elev, elev, nav_range);
 712             nav_target_gs = 0.0;
 713             nav_target_radial = nav_sel_radial;
 714             nav_x = nav->get_x();
 715             nav_y = nav->get_y();
 716             nav_z = nav->get_z();
 717
 718             if ( globals->get_soundmgr()->exists( nav_fx_name ) ) {
 719                 globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name );
 720             }
 721             SGSoundSample *sound;
 722             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, LO_FREQUENCY );
 723             sound->set_volume( 0.3 );
 724             if ( globals->get_soundmgr()->add( sound, nav_fx_name ) ) {
 725                 // cout << "Added nav-vor-ident sound" << endl;
 726             } else {
 727                 SG_LOG(SG_COCKPIT, SG_WARN, "Failed to add v1-vor-ident sound");
 728             }
 729
 730             if ( globals->get_soundmgr()->exists( dme_fx_name ) ) {
 731                 globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 732             }
 733             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, HI_FREQUENCY );
 734             sound->set_volume( 0.3 );
 735             globals->get_soundmgr()->add( sound, dme_fx_name );
 736
 737             int offset = (int)(sg_random() * 30.0);
 738             nav_play_count = offset / 4;
 739             nav_last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time() -
 740                 offset;
 741             // cout << "offset = " << offset << " play_count = "
 742             //      << nav_play_count << " nav_last_time = "
 743             //      << nav_last_time << " current time = "
 744             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time() << endl;
 745
 746             // cout << "Found a vor station in range" << endl;
 747             // cout << " id = " << nav->get_ident() << endl;
 748         }
 749     } else {
 750         nav_valid = false;
 751         nav_id = "";
 752         nav_target_radial = 0;
 753         nav_trans_ident = "";
 754         last_nav_id = "";
 755         if ( ! globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name ) ) {
 756             SG_LOG(SG_COCKPIT, SG_WARN, "Failed to remove nav-vor-ident sound");
 757         }
 758         globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 759         // cout << "not picking up vor1. :-(" << endl;
 760     }
 761 }
 762
 763
 764 // return the amount of heading needle deflection, returns a value
 765 // clamped to the range of ( -10 , 10 )
 766 double FGNavRadio::get_nav_cdi_deflection() const {
 767     double r;
 768
 769     if ( nav_inrange
 770          && nav_serviceable->getBoolValue() && cdi_serviceable->getBoolValue() )
 771     {
 772         r = nav_radial - nav_target_radial;
 773         // cout << "Target radial = " << nav_target_radial
 774         //      << "  Actual radial = " << nav_radial << endl;
 775
 776         while ( r >  180.0 ) { r -= 360.0;}
 777         while ( r < -180.0 ) { r += 360.0;}
 778         if ( fabs(r) > 90.0 )
 779             r = ( r<0.0 ? -r-180.0 : -r+180.0 );
 780
 781         // According to Robin Peel, the ILS is 4x more sensitive than a vor
 782         r = -r;                 // reverse, since radial is outbound
 783         if ( nav_loc ) { r *= 4.0; }
 784         if ( r < -10.0 ) { r = -10.0; }
 785         if ( r >  10.0 ) { r = 10.0; }
 786     } else {
 787         r = 0.0;
 788     }
 789
 790     return r;
 791 }
 792
 793 // return the amount of cross track distance error, returns a meters
 794 double FGNavRadio::get_nav_cdi_xtrack_error() const {
 795     double r, m;
 796
 797     if ( nav_inrange
 798          && nav_serviceable->getBoolValue() && cdi_serviceable->getBoolValue() )
 799     {
 800         r = nav_radial - nav_target_radial;
 801         // cout << "Target radial = " << nav_target_radial
 802         //     << "  Actual radial = " << nav_radial
 803         //     << "  r = " << r << endl;
 804
 805         while ( r >  180.0 ) { r -= 360.0;}
 806         while ( r < -180.0 ) { r += 360.0;}
 807         if ( fabs(r) > 90.0 )
 808             r = ( r<0.0 ? -r-180.0 : -r+180.0 );
 809
 810         r = -r;                 // reverse, since radial is outbound
 811
 812         m = nav_loc_dist * sin(r * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 813
 814     } else {
 815         m = 0.0;
 816     }
 817
 818     return m;
 819 }
 820
 821 // return the amount of glide slope needle deflection (.i.e. the
 822 // number of degrees we are off the glide slope * 5.0
 823 double FGNavRadio::get_nav_gs_deflection() const {
 824     if ( nav_inrange && nav_has_gs
 825          && nav_serviceable->getBoolValue() && gs_serviceable->getBoolValue() )
 826     {
 827         double x = nav_gs_dist;
 828         double y = (fgGetDouble("/position/altitude-ft") - nav_elev)
 829             * SG_FEET_TO_METER;
 830         // cout << "dist = " << x << " height = " << y << endl;
 831         double angle = asin( y / x ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
 832         return (nav_target_gs - angle) * 5.0;
 833     } else {
 834         return 0.0;
 835     }
 836 }
 837
 838
 839 /**
 840  * Return true if the NAV TO flag should be active.
 841  */
 842 bool
 843 FGNavRadio::get_nav_to_flag () const
 844 {
 845     if ( nav_inrange
 846          && nav_serviceable->getBoolValue()
 847          && tofrom_serviceable->getBoolValue() )
 848     {
 849         double offset = fabs(nav_radial - nav_target_radial);
 850         if (nav_loc) {
 851             return true;
 852         } else {
 853             return !(offset <= 90.0 || offset >= 270.0);
 854         }
 855     } else {
 856         return false;
 857     }
 858 }
 859
 860
 861 /**
 862  * Return true if the NAV FROM flag should be active.
 863  */
 864 bool
 865 FGNavRadio::get_nav_from_flag () const
 866 {
 867     if ( nav_inrange
 868          && nav_serviceable->getBoolValue()
 869          && tofrom_serviceable->getBoolValue() ) {
 870         double offset = fabs(nav_radial - nav_target_radial);
 871         if (nav_loc) {
 872             return false;
 873         } else {
 874           return !(offset > 90.0 && offset < 270.0);
 875         }
 876     } else {
 877         return false;
 878     }
 879 }
 880
 881
 882 /**
 883  * Return the true heading to station
 884  */
 885 double
 886 FGNavRadio::get_nav_heading () const
 887 {
 888     return nav_heading;
 889 }
 890
 891
 892 /**
 893  * Return the current radial.
 894  */
 895 double
 896 FGNavRadio::get_nav_radial () const
 897 {
 898     return nav_radial;
 899 }
 900
 901 double
 902 FGNavRadio::get_nav_reciprocal_radial () const
 903 {
 904     double recip = nav_radial + 180;
 905     if ( recip >= 360 ) {
 906         recip -= 360;
 907     }
 908     return recip;
 909 }