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     heading_node(NULL),
  61     radial_node(NULL),
  62     recip_radial_node(NULL),
  63     target_radial_true_node(NULL),
  64     target_auto_hdg_node(NULL),
  65     to_flag_node(NULL),
  66     from_flag_node(NULL),
  67     inrange_node(NULL),
  68     cdi_deflection_node(NULL),
  69     cdi_xtrack_error_node(NULL),
  70     has_gs_node(NULL),
  71     loc_node(NULL),
  72     loc_dist_node(NULL),
  73     gs_deflection_node(NULL),
  74     gs_rate_of_climb_node(NULL),
  75     gs_dist_node(NULL),
  76     id_node(NULL),
  77     id_c1_node(NULL),
  78     id_c2_node(NULL),
  79     id_c3_node(NULL),
  80     id_c4_node(NULL),
  81     last_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_node =
 145         fgGetNode(("/systems/electrical/outputs/" + name).c_str(), true);
 146
 147     // inputs
 148     power_btn_node = node->getChild("power-btn", 0, true);
 149     power_btn_node->setBoolValue( true );
 150     vol_btn_node = node->getChild("volume", 0, true);
 151     ident_btn_node = node->getChild("ident", 0, true);
 152     ident_btn_node->setBoolValue( true );
 153     audio_btn_node = node->getChild("audio-btn", 0, true);
 154     audio_btn_node->setBoolValue( true );
 155
 156     // frequencies
 157     SGPropertyNode *subnode = node->getChild("frequencies", 0, true);
 158     freq_node = subnode->getChild("selected-mhz", 0, true);
 159     alt_freq_node = subnode->getChild("standby-mhz", 0, true);
 160     fmt_freq_node = subnode->getChild("selected-mhz-fmt", 0, true);
 161     fmt_alt_freq_node = subnode->getChild("standby-mhz-fmt", 0, true);
 162
 163     // radials
 164     subnode = node->getChild("radials", 0, true);
 165     sel_radial_node = subnode->getChild("selected-deg", 0, true);
 166     radial_node = subnode->getChild("actual-deg", 0, true);
 167     recip_radial_node = subnode->getChild("reciprocal-radial-deg", 0, true);
 168     target_radial_true_node = subnode->getChild("target-radial-deg", 0, true);
 169     target_auto_hdg_node = subnode->getChild("target-auto-hdg-deg", 0, true);
 170
 171     // outputs
 172     heading_node = node->getChild("heading-deg", 0, true);
 173     to_flag_node = node->getChild("to-flag", 0, true);
 174     from_flag_node = node->getChild("from-flag", 0, true);
 175     inrange_node = node->getChild("in-range", 0, true);
 176     cdi_deflection_node = node->getChild("heading-needle-deflection", 0, true);
 177     cdi_xtrack_error_node = node->getChild("crosstrack-error-m", 0, true);
 178     has_gs_node = node->getChild("has-gs", 0, true);
 179     loc_node = node->getChild("nav-loc", 0, true);
 180     loc_dist_node = node->getChild("nav-distance", 0, true);
 181     gs_deflection_node = node->getChild("gs-needle-deflection", 0, true);
 182     gs_rate_of_climb_node = node->getChild("gs-rate-of-climb", 0, true);
 183     gs_dist_node = node->getChild("gs-distance", 0, true);
 184     id_node = node->getChild("nav-id", 0, true);
 185     id_c1_node = node->getChild("nav-id_asc1", 0, true);
 186     id_c2_node = node->getChild("nav-id_asc2", 0, true);
 187     id_c3_node = node->getChild("nav-id_asc3", 0, true);
 188     id_c4_node = node->getChild("nav-id_asc4", 0, true);
 189
 190     nav_serviceable_node = node->getChild("serviceable", 0, true);
 191     cdi_serviceable_node = (node->getChild("cdi", 0, true))
 192         ->getChild("serviceable", 0, true);
 193     gs_serviceable_node = (node->getChild("gs", 0, true))
 194         ->getChild("serviceable");
 195     tofrom_serviceable_node = (node->getChild("to-from", 0, true))
 196         ->getChild("serviceable", 0, true);
 197     nav_slaved_to_gps_node = node->getChild("slaved-to-gps", 0, true);
 198
 199     gps_cdi_deflection_node = fgGetNode("/instrumentation/gps/cdi-deflection", true);
 200     gps_to_flag_node = fgGetNode("/instrumentation/gps/to-flag", true);
 201     gps_from_flag_node = 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", freq_node->getDoubleValue() );
 311     fmt_freq_node->setStringValue(tmp);
 312     sprintf( tmp, "%.2f", alt_freq_node->getDoubleValue() );
 313     fmt_alt_freq_node->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_node->getBoolValue()
 327     //      << " bus_power = " << bus_power_node->getDoubleValue()
 328     //      << " nav_serviceable = " << nav_serviceable->getBoolValue()
 329     //      << endl;
 330
 331     if ( nav_valid && power_btn_node->getBoolValue()
 332          && (bus_power_node->getDoubleValue() > 1.0)
 333          && nav_serviceable_node->getBoolValue() )
 334     {
 335         station = Point3D( nav_x, nav_y, nav_z );
 336         loc_dist_node->setDoubleValue( aircraft.distance3D( station ) );
 337         // cout << "station = " << station << " dist = "
 338         //      << loc_dist_node->getDoubleValue() << endl;
 339
 340         if ( has_gs_node->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             gs_dist_node->setDoubleValue( sqrt( dist ) );
 349             // cout << "nav_gs_dist = " << gs_dist_node->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 = gs_dist_node->getDoubleValue();
 366             } else {
 367                 nav_gs_dist_signed = -gs_dist_node->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             gs_dist_node->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         heading_node->setDoubleValue( hdg );
 387         double radial = az2 - nav_twist;
 388         double recip = radial + 180.0;
 389         if ( recip >= 360.0 ) { recip -= 360.0; }
 390         radial_node->setDoubleValue( radial );
 391         recip_radial_node->setDoubleValue( recip );
 392         // cout << " heading = " << heading_node->getDoubleValue()
 393         //      << " dist = " << nav_dist << endl;
 394
 395         if ( loc_node->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                                   loc_dist_node->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 ( loc_dist_node->getDoubleValue()
 411              < nav_effective_range * SG_NM_TO_METER )
 412         {
 413             inrange_node->setBoolValue( true );
 414         } else if ( loc_dist_node->getDoubleValue()
 415                     < 2 * nav_effective_range * SG_NM_TO_METER )
 416         {
 417             inrange_node->setBoolValue( sg_random() <
 418                 ( 2 * nav_effective_range * SG_NM_TO_METER
 419                   - loc_dist_node->getDoubleValue() ) /
 420                 (nav_effective_range * SG_NM_TO_METER) );
 421         } else {
 422             inrange_node->setBoolValue( false );
 423         }
 424
 425         if ( !loc_node->getBoolValue() ) {
 426             nav_target_radial = sel_radial_node->getDoubleValue();
 427         }
 428
 429         // Calculate some values for the nav/ils hold autopilot
 430
 431         double cur_radial = recip;
 432         if ( loc_node->getBoolValue() ) {
 433             // ILS localizers radials are already "true" in our
 434             // database
 435         } else {
 436             cur_radial += nav_twist;
 437         }
 438         if ( from_flag_node->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 ( loc_node->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         target_radial_true_node->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 (loc_dist_node->getDoubleValue() > 8000) {
 469             adjustment = cdi_deflection_node->getDoubleValue() * 3.0;
 470         } else {
 471             adjustment = cdi_deflection_node->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         target_auto_hdg_node->setDoubleValue( nta_hdg );
 481
 482         // cross track error
 483         // ????
 484
 485         // Calculate desired rate of climb for intercepting the GS
 486         double x = gs_dist_node->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             gs_rate_of_climb_node
 511                 ->setDoubleValue( -sin( des_angle * SGD_DEGREES_TO_RADIANS )
 512                                   * horiz_vel * SG_METER_TO_FEET );
 513         }
 514     } else {
 515         inrange_node->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(radial_node->getDoubleValue() - nav_target_radial);
 522     if ( nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
 523         value = gps_to_flag_node->getBoolValue();
 524     } else if ( inrange_node->getBoolValue()
 525                 && nav_serviceable_node->getBoolValue()
 526                 && tofrom_serviceable_node->getBoolValue() )
 527     {
 528         if ( loc_node->getBoolValue() ) {
 529             value = true;
 530         } else {
 531             value = !(offset <= 90.0 || offset >= 270.0);
 532         }
 533     }
 534     to_flag_node->setBoolValue( value );
 535
 536     value = false;
 537     if ( nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
 538         value = gps_from_flag_node->getBoolValue();
 539     } else if ( inrange_node->getBoolValue()
 540                 && nav_serviceable_node->getBoolValue()
 541                 && tofrom_serviceable_node->getBoolValue() )
 542     {
 543         if ( loc_node->getBoolValue() ) {
 544             value = false;
 545         } else {
 546             value = !(offset > 90.0 && offset < 270.0);
 547         }
 548     }
 549     from_flag_node->setBoolValue( value );
 550
 551     // compute the deflection of the CDI needle, clamped to the range
 552     // of ( -10 , 10 )
 553     double r = 0.0;
 554     if ( nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
 555         r = gps_cdi_deflection_node->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 ( inrange_node->getBoolValue()
 560                 && nav_serviceable_node->getBoolValue()
 561                 && cdi_serviceable_node->getBoolValue() )
 562     {
 563         r = radial_node->getDoubleValue() - nav_target_radial;
 564         // cout << "Target radial = " << nav_target_radial
 565         //      << "  Actual radial = " << radial_node->getDoubleValue()
 566         //      << endl;
 567
 568         while ( r >  180.0 ) { r -= 360.0;}
 569         while ( r < -180.0 ) { r += 360.0;}
 570         if ( fabs(r) > 90.0 ) {
 571             r = ( r<0.0 ? -r-180.0 : -r+180.0 );
 572         }
 573
 574         // According to Robin Peel, the ILS is 4x more sensitive than a vor
 575         r = -r;                 // reverse, since radial is outbound
 576         if ( loc_node->getBoolValue() ) { r *= 4.0; }
 577         if ( r < -10.0 ) { r = -10.0; }
 578         if ( r >  10.0 ) { r =  10.0; }
 579     } else {
 580         r = 0.0;
 581     }
 582     cdi_deflection_node->setDoubleValue( r );
 583
 584     // compute the amount of cross track distance error in meters
 585     double m = 0.0;
 586     if ( inrange_node->getBoolValue()
 587          && nav_serviceable_node->getBoolValue()
 588          && cdi_serviceable_node->getBoolValue() )
 589     {
 590         r = radial_node->getDoubleValue() - nav_target_radial;
 591         // cout << "Target radial = " << nav_target_radial
 592         //     << "  Actual radial = " << radial_node->getDoubleValue()
 593         //     << "  r = " << r << endl;
 594
 595         while ( r >  180.0 ) { r -= 360.0;}
 596         while ( r < -180.0 ) { r += 360.0;}
 597         if ( fabs(r) > 90.0 ) {
 598             r = ( r<0.0 ? -r-180.0 : -r+180.0 );
 599         }
 600
 601         r = -r;                 // reverse, since radial is outbound
 602
 603         m = loc_dist_node->getDoubleValue() * sin(r * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
 604
 605     } else {
 606         m = 0.0;
 607     }
 608     cdi_xtrack_error_node->setDoubleValue( m );
 609
 610     // compute the amount of glide slope needle deflection (.i.e. the
 611     // number of degrees we are off the glide slope * 5.0
 612     r = 0.0;
 613     if ( nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
 614         // FIXME, what should be set here?
 615     } else if ( inrange_node->getBoolValue() && has_gs_node->getBoolValue()
 616          && nav_serviceable_node->getBoolValue()
 617          && gs_serviceable_node->getBoolValue() )
 618     {
 619         double x = gs_dist_node->getDoubleValue();
 620         double y = (fgGetDouble("/position/altitude-ft") - nav_elev)
 621             * SG_FEET_TO_METER;
 622         // cout << "dist = " << x << " height = " << y << endl;
 623         double angle = asin( y / x ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
 624         r = (nav_target_gs - angle) * 5.0;
 625     }
 626     gs_deflection_node->setDoubleValue( r );
 627
 628     // audio effects
 629     if ( nav_valid
 630          && inrange_node->getBoolValue()
 631          && nav_serviceable_node->getBoolValue() )
 632     {
 633         // play station ident via audio system if on + ident,
 634         // otherwise turn it off
 635         if ( power_btn_node->getBoolValue()
 636              && (bus_power_node->getDoubleValue() > 1.0)
 637              && ident_btn_node->getBoolValue()
 638              && audio_btn_node->getBoolValue() )
 639         {
 640             SGSoundSample *sound;
 641             sound = globals->get_soundmgr()->find( nav_fx_name );
 642             double vol = vol_btn_node->getDoubleValue();
 643             if ( vol < 0.0 ) { vol = 0.0; }
 644             if ( vol > 1.0 ) { vol = 1.0; }
 645             if ( sound != NULL ) {
 646                 sound->set_volume( vol );
 647             } else {
 648                 SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_ALERT,
 649                         "Can't find nav-vor-ident sound" );
 650             }
 651             sound = globals->get_soundmgr()->find( dme_fx_name );
 652             if ( sound != NULL ) {
 653                 sound->set_volume( vol );
 654             } else {
 655                 SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_ALERT,
 656                         "Can't find nav-dme-ident sound" );
 657             }
 658             // cout << "nav_last_time = " << nav_last_time << " ";
 659             // cout << "cur_time = "
 660             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time();
 661             if ( nav_last_time <
 662                  globals->get_time_params()->get_cur_time() - 30 ) {
 663                 nav_last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time();
 664                 nav_play_count = 0;
 665             }
 666             // cout << " nav_play_count = " << nav_play_count << endl;
 667             // cout << "playing = "
 668             //      << globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name)
 669             //      << endl;
 670             if ( nav_play_count < 4 ) {
 671                 // play VOR ident
 672                 if ( !globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name) ) {
 673                     globals->get_soundmgr()->play_once( nav_fx_name );
 674                     ++nav_play_count;
 675                 }
 676             } else if ( nav_play_count < 5 && nav_has_dme ) {
 677                 // play DME ident
 678                 if ( !globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name) &&
 679                      !globals->get_soundmgr()->is_playing(dme_fx_name) ) {
 680                     globals->get_soundmgr()->play_once( dme_fx_name );
 681                     ++nav_play_count;
 682                 }
 683             }
 684         } else {
 685             globals->get_soundmgr()->stop( nav_fx_name );
 686             globals->get_soundmgr()->stop( dme_fx_name );
 687         }
 688     }
 689 }
 690
 691
 692 // Update current nav/adf radio stations based on current postition
 693 void FGNavRadio::search()
 694 {
 695
 696     // reset search time
 697     _time_before_search_sec = 1.0;
 698
 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     if ( loc != NULL ) {
 721         id_node->setStringValue( loc->get_ident() );
 722         // cout << "localizer = " << id_node->getStringValue() << endl;
 723         nav_valid = true;
 724         if ( last_id != id_node->getStringValue() || last_nav_vor ) {
 725             nav_trans_ident = loc->get_trans_ident();
 726             nav_target_radial = loc->get_multiuse();
 727             while ( nav_target_radial <   0.0 ) { nav_target_radial += 360.0; }
 728             while ( nav_target_radial > 360.0 ) { nav_target_radial -= 360.0; }
 729             nav_loclon = loc->get_lon();
 730             nav_loclat = loc->get_lat();
 731             nav_x = loc->get_x();
 732             nav_y = loc->get_y();
 733             nav_z = loc->get_z();
 734             last_id = id_node->getStringValue();
 735             last_nav_vor = false;
 736             loc_node->setBoolValue( true );
 737             nav_has_dme = (dme != NULL);
 738             has_gs_node->setBoolValue( gs != NULL );
 739             if ( has_gs_node->getBoolValue() ) {
 740                 nav_gslon = gs->get_lon();
 741                 nav_gslat = gs->get_lat();
 742                 nav_elev = gs->get_elev_ft();
 743                 int tmp = (int)(gs->get_multiuse() / 1000.0);
 744                 nav_target_gs = (double)tmp / 100.0;
 745                 nav_gs_x = gs->get_x();
 746                 nav_gs_y = gs->get_y();
 747                 nav_gs_z = gs->get_z();
 748
 749                 // derive GS baseline (perpendicular to the runay
 750                 // along the ground)
 751                 double tlon, tlat, taz;
 752                 geo_direct_wgs_84 ( 0.0, nav_gslat, nav_gslon,
 753                                     nav_target_radial + 90,
 754                                     100.0, &tlat, &tlon, &taz );
 755                 // cout << "nav_target_radial = " << nav_target_radial << endl;
 756                 // cout << "nav_loc = " << loc_node->getBoolValue() << endl;
 757                 // cout << nav_gslon << "," << nav_gslat << "  "
 758                 //      << tlon << "," << tlat << "  (" << nav_elev << ")"
 759                 //      << endl;
 760                 Point3D p1 = sgGeodToCart( Point3D(tlon*SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 761                                                    tlat*SGD_DEGREES_TO_RADIANS,
 762                                                    nav_elev*SG_FEET_TO_METER)
 763                                            );
 764                 // cout << nav_gs_x << "," << nav_gs_y << "," << nav_gs_z
 765                 //      << endl;
 766                 // cout << p1 << endl;
 767                 sgdSetVec3( gs_base_vec,
 768                             p1.x()-nav_gs_x, p1.y()-nav_gs_y, p1.z()-nav_gs_z );
 769                 // cout << gs_base_vec[0] << "," << gs_base_vec[1] << ","
 770                 //      << gs_base_vec[2] << endl;
 771             } else {
 772                 nav_elev = loc->get_elev_ft();
 773             }
 774             nav_twist = 0;
 775             nav_range = FG_LOC_DEFAULT_RANGE;
 776             nav_effective_range = nav_range;
 777
 778             if ( globals->get_soundmgr()->exists( nav_fx_name ) ) {
 779                 globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name );
 780             }
 781             SGSoundSample *sound;
 782             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, LO_FREQUENCY );
 783             sound->set_volume( 0.3 );
 784             globals->get_soundmgr()->add( sound, nav_fx_name );
 785
 786             if ( globals->get_soundmgr()->exists( dme_fx_name ) ) {
 787                 globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 788             }
 789             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, HI_FREQUENCY );
 790             sound->set_volume( 0.3 );
 791             globals->get_soundmgr()->add( sound, dme_fx_name );
 792
 793             int offset = (int)(sg_random() * 30.0);
 794             nav_play_count = offset / 4;
 795             nav_last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time() -
 796                 offset;
 797             // cout << "offset = " << offset << " play_count = "
 798             //      << nav_play_count
 799             //      << " nav_last_time = " << nav_last_time
 800             //      << " current time = "
 801             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time() << endl;
 802
 803             // cout << "Found an loc station in range" << endl;
 804             // cout << " id = " << loc->get_locident() << endl;
 805         }
 806     } else if ( nav != NULL ) {
 807         id_node->setStringValue( nav->get_ident() );
 808         // cout << "nav = " << id_node->getStringValue() << endl;
 809         nav_valid = true;
 810         if ( last_id != id_node->getStringValue() || !last_nav_vor ) {
 811             last_id = id_node->getStringValue();
 812             last_nav_vor = true;
 813             nav_trans_ident = nav->get_trans_ident();
 814             loc_node->setBoolValue( false );
 815             nav_has_dme = (dme != NULL);
 816             has_gs_node->setBoolValue( false );
 817             nav_loclon = nav->get_lon();
 818             nav_loclat = nav->get_lat();
 819             nav_elev = nav->get_elev_ft();
 820             nav_twist = nav->get_multiuse();
 821             nav_range = nav->get_range();
 822             nav_effective_range = adjustNavRange(nav_elev, elev, nav_range);
 823             nav_target_gs = 0.0;
 824             nav_target_radial = sel_radial_node->getDoubleValue();
 825             nav_x = nav->get_x();
 826             nav_y = nav->get_y();
 827             nav_z = nav->get_z();
 828
 829             if ( globals->get_soundmgr()->exists( nav_fx_name ) ) {
 830                 globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name );
 831             }
 832             SGSoundSample *sound;
 833             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, LO_FREQUENCY );
 834             sound->set_volume( 0.3 );
 835             if ( globals->get_soundmgr()->add( sound, nav_fx_name ) ) {
 836                 // cout << "Added nav-vor-ident sound" << endl;
 837             } else {
 838                 SG_LOG(SG_COCKPIT, SG_WARN, "Failed to add v1-vor-ident sound");
 839             }
 840
 841             if ( globals->get_soundmgr()->exists( dme_fx_name ) ) {
 842                 globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 843             }
 844             sound = morse.make_ident( nav_trans_ident, HI_FREQUENCY );
 845             sound->set_volume( 0.3 );
 846             globals->get_soundmgr()->add( sound, dme_fx_name );
 847
 848             int offset = (int)(sg_random() * 30.0);
 849             nav_play_count = offset / 4;
 850             nav_last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time() -
 851                 offset;
 852             // cout << "offset = " << offset << " play_count = "
 853             //      << nav_play_count << " nav_last_time = "
 854             //      << nav_last_time << " current time = "
 855             //      << globals->get_time_params()->get_cur_time() << endl;
 856
 857             // cout << "Found a vor station in range" << endl;
 858             // cout << " id = " << nav->get_ident() << endl;
 859         }
 860     } else {
 861         nav_valid = false;
 862         id_node->setStringValue( "" );
 863         nav_target_radial = 0;
 864         nav_trans_ident = "";
 865         last_id = "";
 866         if ( ! globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name ) ) {
 867             SG_LOG(SG_COCKPIT, SG_WARN, "Failed to remove nav-vor-ident sound");
 868         }
 869         globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
 870         // cout << "not picking up vor1. :-(" << endl;
 871     }
 872
 873     char tmpid[5];
 874     strncpy( tmpid, id_node->getStringValue(), 5 );
 875     id_c1_node->setIntValue( (int)tmpid[0] );
 876     id_c2_node->setIntValue( (int)tmpid[1] );
 877     id_c3_node->setIntValue( (int)tmpid[2] );
 878     id_c4_node->setIntValue( (int)tmpid[3] );
 879 }