src/Instrumentation/navradio.hxx

   1 // navradio.hxx -- 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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  20 //
  21 // $Id$
  22
  23
  24 #ifndef _FG_NAVRADIO_HXX
  25 #define _FG_NAVRADIO_HXX
  26
  27
  28 #include <Main/fg_props.hxx>
  29 #include "Sound/morse.hxx"
  30
  31 #include <simgear/compiler.h>
  32 #include <simgear/structure/subsystem_mgr.hxx>
  33 #include <simgear/timing/timestamp.hxx>
  34
  35 // forward decls
  36 class SGInterpTable;
  37
  38 class SGSampleGroup;
  39 class FGNavRecord;
  40 typedef SGSharedPtr<FGNavRecord> FGNavRecordPtr;
  41
  42 class FGNavRadio : public SGSubsystem
  43 {
  44     FGMorse morse;
  45
  46     SGInterpTable *term_tbl;
  47     SGInterpTable *low_tbl;
  48     SGInterpTable *high_tbl;
  49
  50     SGPropertyNode_ptr lon_node;
  51     SGPropertyNode_ptr lat_node;
  52     SGPropertyNode_ptr alt_node;
  53     SGPropertyNode_ptr bus_power_node;
  54
  55     // property inputs
  56     SGPropertyNode_ptr is_valid_node;   // is station data valid (may be way out
  57                                         // of range.)
  58     SGPropertyNode_ptr power_btn_node;
  59     SGPropertyNode_ptr freq_node;       // primary freq
  60     SGPropertyNode_ptr alt_freq_node;   // standby freq
  61     SGPropertyNode_ptr sel_radial_node; // selected radial
  62     SGPropertyNode_ptr vol_btn_node;
  63     SGPropertyNode_ptr ident_btn_node;
  64     SGPropertyNode_ptr audio_btn_node;
  65     SGPropertyNode_ptr backcourse_node;
  66     SGPropertyNode_ptr nav_serviceable_node;
  67     SGPropertyNode_ptr cdi_serviceable_node;
  68     SGPropertyNode_ptr gs_serviceable_node;
  69     SGPropertyNode_ptr tofrom_serviceable_node;
  70     SGPropertyNode_ptr dme_serviceable_node;
  71
  72     // property outputs
  73     SGPropertyNode_ptr fmt_freq_node;     // formated frequency
  74     SGPropertyNode_ptr fmt_alt_freq_node; // formated alternate frequency
  75     SGPropertyNode_ptr heading_node;      // true heading to nav station
  76     SGPropertyNode_ptr radial_node;       // current radial we are on (taking
  77                                        // into consideration the vor station
  78                                        // alignment which likely doesn't
  79                                        // match the magnetic alignment
  80                                        // exactly.)
  81     SGPropertyNode_ptr recip_radial_node; // radial_node(val) + 180 (for
  82                                        // convenience)
  83     SGPropertyNode_ptr target_radial_true_node;
  84                                        // true heading of selected radial
  85     SGPropertyNode_ptr target_auto_hdg_node;
  86                                        // suggested autopilot heading
  87                                        // to intercept selected radial
  88     SGPropertyNode_ptr time_to_intercept; // estimated time to intecept selected
  89                                        // radial at current speed and heading
  90     SGPropertyNode_ptr to_flag_node;
  91     SGPropertyNode_ptr from_flag_node;
  92     SGPropertyNode_ptr inrange_node;
  93     SGPropertyNode_ptr signal_quality_norm_node;
  94     SGPropertyNode_ptr cdi_deflection_node;
  95     SGPropertyNode_ptr cdi_deflection_norm_node;
  96     SGPropertyNode_ptr cdi_xtrack_error_node;
  97     SGPropertyNode_ptr cdi_xtrack_hdg_err_node;
  98     SGPropertyNode_ptr has_gs_node;
  99     SGPropertyNode_ptr loc_node;
 100     SGPropertyNode_ptr loc_dist_node;
 101     SGPropertyNode_ptr gs_deflection_node;
 102     SGPropertyNode_ptr gs_deflection_deg_node;
 103     SGPropertyNode_ptr gs_deflection_norm_node;
 104     SGPropertyNode_ptr gs_rate_of_climb_node;
 105     SGPropertyNode_ptr gs_dist_node;
 106     SGPropertyNode_ptr gs_inrange_node;
 107     SGPropertyNode_ptr nav_id_node;
 108     SGPropertyNode_ptr id_c1_node;
 109     SGPropertyNode_ptr id_c2_node;
 110     SGPropertyNode_ptr id_c3_node;
 111     SGPropertyNode_ptr id_c4_node;
 112
 113     // gps slaving support
 114     SGPropertyNode_ptr nav_slaved_to_gps_node;
 115     SGPropertyNode_ptr gps_cdi_deflection_node;
 116     SGPropertyNode_ptr gps_to_flag_node;
 117     SGPropertyNode_ptr gps_from_flag_node;
 118     SGPropertyNode_ptr gps_has_gs_node;
 119
 120     // internal (private) values
 121
 122     int play_count;
 123     time_t last_time;
 124     FGNavRecordPtr _navaid;
 125     FGNavRecordPtr _gs;
 126
 127     string nav_fx_name;
 128     string dme_fx_name;
 129
 130     double target_radial;
 131     SGTimeStamp prev_time;
 132     SGTimeStamp curr_time;
 133     double effective_range;
 134     double target_gs;
 135     double twist;
 136     double horiz_vel;
 137     double last_x;
 138     double last_loc_dist;
 139     double last_xtrack_error;
 140     double _localizerWidth; // cached localizer width in degrees
 141
 142     string _name;
 143     int _num;
 144
 145     // internal periodic station search timer
 146     double _time_before_search_sec;
 147
 148     SGVec3d _gsCart, _gsAxis, _gsVertical;
 149
 150     FGNavRecordPtr _dme;
 151     bool _dmeInRange;
 152
 153     // CDI properties
 154     bool _toFlag, _fromFlag;
 155     double _cdiDeflection;
 156     double _cdiCrossTrackErrorM;
 157     double _gsNeedleDeflection;
 158     double _gsNeedleDeflectionNorm;
 159
 160     // realism setting, are false courses and GS lobes enabled?
 161     bool _falseCoursesEnabled;
 162
 163     SGSampleGroup *_sgr;
 164
 165     bool updateWithPower(double aDt);
 166
 167     // model standard VOR/DME/TACAN service volumes as per AIM 1-1-8
 168     double adjustNavRange( double stationElev, double aircraftElev,
 169                            double nominalRange );
 170
 171     // model standard ILS service volumes as per AIM 1-1-9
 172     double adjustILSRange( double stationElev, double aircraftElev,
 173                            double offsetDegrees, double distance );
 174
 175     void updateAudio();
 176     void audioNavidChanged();
 177
 178     void updateReceiver(double dt);
 179     void updateDME(const SGVec3d& aircraft);
 180     void updateGlideSlope(double dt, const SGVec3d& aircraft, double signal_quality_norm);
 181     void updateGPSSlaved();
 182     void updateCDI(double dt);
 183
 184     void clearOutputs();
 185
 186     /**
 187      * Compute the localizer width in degrees - see implementation for
 188      * more information on the relevant standards and formulae.
 189      */
 190     double localizerWidth(FGNavRecord* aLOC);
 191     FGNavRecord* findPrimaryNavaid(const SGGeod& aPos, double aFreqMHz);
 192 public:
 193
 194     FGNavRadio(SGPropertyNode *node);
 195     ~FGNavRadio();
 196
 197     void init ();
 198     void bind ();
 199     void unbind ();
 200     void update (double dt);
 201
 202     // Update nav/adf radios based on current postition
 203     void search ();
 204 };
 205
 206
 207 #endif // _FG_NAVRADIO_HXX