src/Main/metar_main.cxx

   1 // metar interface class demo
   2 //
   3 // Written by Melchior FRANZ, started December 2003.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2003  Melchior FRANZ - mfranz@aon.at
   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 #include <iomanip>
  24 #include <sstream>
  25 #include <iostream>
  26 #include <string.h>
  27 #include <time.h>
  28 #include <cstdlib>
  29 #include <cstdio>
  30
  31 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  32 #include <simgear/environment/metar.hxx>
  33 #include <simgear/structure/exception.hxx>
  34
  35 #include <simgear/io/HTTPClient.hxx>
  36 #include <simgear/io/HTTPRequest.hxx>
  37 #include <simgear/io/raw_socket.hxx>
  38 #include <simgear/timing/timestamp.hxx>
  39
  40 using namespace std;
  41 using namespace simgear;
  42
  43 class MetarRequest : public HTTP::Request
  44 {
  45 public:
  46     bool complete;
  47     bool failed;
  48     string metarData;
  49     bool fromProxy;
  50
  51     MetarRequest(const std::string& stationId) :
  52         HTTP::Request("http://weather.noaa.gov/pub/data/observations/metar/stations/" + stationId + ".TXT"),
  53         complete(false),
  54         failed(false)
  55     {
  56         fromProxy = false;
  57     }
  58
  59 protected:
  60
  61     virtual void responseHeader(const string& key, const string& value)
  62     {
  63         if (key == "x-metarproxy") {
  64             fromProxy = true;
  65         }
  66     }
  67
  68     virtual void gotBodyData(const char* s, int n)
  69     {
  70         metarData += string(s, n);
  71     }
  72
  73     virtual void responseComplete()
  74     {
  75         if (responseCode() == 200) {
  76             complete = true;
  77         } else {
  78             SG_LOG(SG_ENVIRONMENT, SG_WARN, "metar download failed:" << url() << ": reason:" << responseReason());
  79             failed = true;
  80         }
  81     }
  82 };
  83
  84 // text color
  85 #if defined(__linux__) || defined(__sun) || defined(__CYGWIN__) \
  86     || defined( __FreeBSD__ ) || defined ( sgi )
  87 #       define R "\033[31;1m"           // red
  88 #       define G "\033[32;1m"           // green
  89 #       define Y "\033[33;1m"           // yellow
  90 #       define B "\033[34;1m"           // blue
  91 #       define M "\033[35;1m"           // magenta
  92 #       define C "\033[36;1m"           // cyan
  93 #       define W "\033[37;1m"           // white
  94 #       define N "\033[m"               // normal
  95 #else
  96 #       define R ""
  97 #       define G ""
  98 #       define Y ""
  99 #       define B ""
 100 #       define M ""
 101 #       define C ""
 102 #       define W ""
 103 #       define N ""
 104 #endif
 105
 106
 107
 108 const char *azimuthName(double d)
 109 {
 110         const char *dir[] = {
 111                 "N", "NNE", "NE", "ENE",
 112                 "E", "ESE", "SE", "SSE",
 113                 "S", "SSW", "SW", "WSW",
 114                 "W", "WNW", "NW", "NNW"
 115         };
 116         d += 11.25;
 117         while (d < 0)
 118                 d += 360;
 119         while (d >= 360)
 120                 d -= 360;
 121         return dir[int(d / 22.5)];
 122 }
 123
 124
 125 // round double to 10^g
 126 double rnd(double r, int g = 0)
 127 {
 128         double f = pow(10.0, g);
 129         return f * floor(r / f + 0.5);
 130 }
 131
 132
 133 ostream& operator<<(ostream& s, const SGMetarVisibility& v)
 134 {
 135         ostringstream buf;
 136         int m = v.getModifier();
 137         const char *mod;
 138         if (m == SGMetarVisibility::GREATER_THAN)
 139                 mod = ">=";
 140         else if (m == SGMetarVisibility::LESS_THAN)
 141                 mod = "<";
 142         else
 143                 mod = "";
 144         buf << mod;
 145
 146         double dist = rnd(v.getVisibility_m(), 1);
 147         if (dist < 1000.0)
 148                 buf << rnd(dist, 1) << " m";
 149         else
 150                 buf << rnd(dist / 1000.0, -1) << " km";
 151
 152         const char *dir = "";
 153         int i;
 154         if ((i = v.getDirection()) != -1) {
 155                 dir = azimuthName(i);
 156                 buf << " " << dir;
 157         }
 158         buf << "\t\t\t\t\t" << mod << rnd(v.getVisibility_sm(), -1) << " US-miles " << dir;
 159         return s << buf.str();
 160 }
 161
 162
 163 void printReport(SGMetar *m)
 164 {
 165 #define NaN SGMetarNaN
 166         const char *s;
 167         char buf[256];
 168         double d;
 169         int i, lineno;
 170
 171         if ((i = m->getReportType()) == SGMetar::AUTO)
 172                 s = "\t\t(automatically generated)";
 173         else if (i == SGMetar::COR)
 174                 s = "\t\t(manually corrected)";
 175         else if (i == SGMetar::RTD)
 176                 s = "\t\t(routine delayed)";
 177         else
 178                 s = "";
 179
 180         cout << "METAR Report" << s << endl;
 181         cout << "============" << endl;
 182         cout << "Airport-Id:\t\t" << m->getId() << endl;
 183
 184
 185         // date/time
 186         int year = m->getYear();
 187         int month = m->getMonth();
 188         cout << "Report time:\t\t" << year << '/' << month << '/' << m->getDay();
 189         cout << ' ' << m->getHour() << ':';
 190         cout << setw(2) << setfill('0') << m->getMinute() << " UTC" << endl;
 191
 192
 193         // visibility
 194         SGMetarVisibility minvis = m->getMinVisibility();
 195         SGMetarVisibility maxvis = m->getMaxVisibility();
 196         double min = minvis.getVisibility_m();
 197         double max = maxvis.getVisibility_m();
 198         if (min != NaN) {
 199                 if (max != NaN) {
 200                         cout << "min. Visibility:\t" << minvis << endl;
 201                         cout << "max. Visibility:\t" << maxvis << endl;
 202                 } else
 203                         cout << "Visibility:\t\t" << minvis << endl;
 204         }
 205
 206
 207         // directed visibility
 208         const SGMetarVisibility *dirvis = m->getDirVisibility();
 209         for (i = 0; i < 8; i++, dirvis++)
 210                 if (dirvis->getVisibility_m() != NaN)
 211                         cout << "\t\t\t" << *dirvis << endl;
 212
 213
 214         // vertical visibility
 215         SGMetarVisibility vertvis = m->getVertVisibility();
 216         if ((d = vertvis.getVisibility_ft()) != NaN)
 217                 cout << "Vert. visibility:\t" << vertvis << endl;
 218         else if (vertvis.getModifier() == SGMetarVisibility::NOGO)
 219                 cout << "Vert. visibility:\timpossible to determine" << endl;
 220
 221
 222         // wind
 223         d = m->getWindSpeed_kmh();
 224         cout << "Wind:\t\t\t";
 225         if (d < .1)
 226                 cout << "none" << endl;
 227         else {
 228                 if ((i = m->getWindDir()) == -1)
 229                         cout << "from variable directions";
 230                 else
 231                         cout << "from the " << azimuthName(i) << " (" << i << "°)";
 232                 cout << " at " << rnd(d, -1) << " km/h";
 233
 234                 cout << "\t\t" << rnd(m->getWindSpeed_kt(), -1) << " kt";
 235                 cout << " = " << rnd(m->getWindSpeed_mph(), -1) << " mph";
 236                 cout << " = " << rnd(m->getWindSpeed_mps(), -1) << " m/s";
 237                 cout << endl;
 238
 239                 if ((d = m->getGustSpeed_kmh()) != NaN) {
 240                         cout << "\t\t\twith gusts at " << rnd(d, -1) << " km/h";
 241                         cout << "\t\t\t" << rnd(m->getGustSpeed_kt(), -1) << " kt";
 242                         cout << " = " << rnd(m->getGustSpeed_mph(), -1) << " mph";
 243                         cout << " = " << rnd(m->getGustSpeed_mps(), -1) << " m/s";
 244                         cout << endl;
 245                 }
 246
 247                 int from = m->getWindRangeFrom();
 248                 int to = m->getWindRangeTo();
 249                 if (from != to) {
 250                         cout << "\t\t\tvariable from " << azimuthName(from);
 251                         cout << " to " << azimuthName(to);
 252                         cout << " (" << from << "°--" << to << "°)" << endl;
 253                 }
 254         }
 255
 256
 257         // temperature/humidity/air pressure
 258         if ((d = m->getTemperature_C()) != NaN) {
 259                 cout << "Temperature:\t\t" << d << "°C\t\t\t\t\t";
 260                 cout << rnd(m->getTemperature_F(), -1) << "°F" << endl;
 261
 262                 if ((d = m->getDewpoint_C()) != NaN) {
 263                         cout << "Dewpoint:\t\t" << d << "°C\t\t\t\t\t";
 264                         cout << rnd(m->getDewpoint_F(), -1) << "°F"  << endl;
 265                         cout << "Rel. Humidity:\t\t" << rnd(m->getRelHumidity()) << "%" << endl;
 266                 }
 267         }
 268         if ((d = m->getPressure_hPa()) != NaN) {
 269                 cout << "Pressure:\t\t" << rnd(d) << " hPa\t\t\t\t";
 270                 cout << rnd(m->getPressure_inHg(), -2) << " in. Hg" << endl;
 271         }
 272
 273
 274         // weather phenomena
 275         vector<string> wv = m->getWeather();
 276         vector<string>::iterator weather;
 277         for (i = 0, weather = wv.begin(); weather != wv.end(); weather++, i++) {
 278                 cout << (i ? ", " : "Weather:\t\t") << weather->c_str();
 279         }
 280         if (i)
 281                 cout << endl;
 282
 283
 284         // cloud layers
 285         const char *coverage_string[5] = {
 286                 "clear skies", "few clouds", "scattered clouds", "broken clouds", "sky overcast"
 287         };
 288         vector<SGMetarCloud> cv = m->getClouds();
 289         vector<SGMetarCloud>::iterator cloud;
 290         for (lineno = 0, cloud = cv.begin(); cloud != cv.end(); cloud++, lineno++) {
 291                 cout << (lineno ? "\t\t\t" : "Sky condition:\t\t");
 292
 293                 if ((i = cloud->getCoverage()) != -1)
 294                         cout << coverage_string[i];
 295                 if ((d = cloud->getAltitude_ft()) != NaN)
 296                         cout << " at " << rnd(d, 1) << " ft";
 297                 if ((s = cloud->getTypeLongString()))
 298                         cout << " (" << s << ')';
 299                 if (d != NaN)
 300                         cout << "\t\t\t" << rnd(cloud->getAltitude_m(), 1) << " m";
 301                 cout << endl;
 302         }
 303
 304
 305         // runways
 306         map<string, SGMetarRunway> rm = m->getRunways();
 307         map<string, SGMetarRunway>::iterator runway;
 308         for (runway = rm.begin(); runway != rm.end(); runway++) {
 309                 lineno = 0;
 310                 if (!strcmp(runway->first.c_str(), "ALL"))
 311                         cout << "All runways:\t\t";
 312                 else
 313                         cout << "Runway " << runway->first << ":\t\t";
 314                 SGMetarRunway rwy = runway->second;
 315
 316                 // assemble surface string
 317                 vector<string> surface;
 318                 if ((s = rwy.getDepositString()) && strlen(s))
 319                         surface.push_back(s);
 320                 if ((s = rwy.getExtentString()) && strlen(s))
 321                         surface.push_back(s);
 322                 if ((d = rwy.getDepth()) != NaN) {
 323                         sprintf(buf, "%.1lf mm", d * 1000.0);
 324                         surface.push_back(buf);
 325                 }
 326                 if ((s = rwy.getFrictionString()) && strlen(s))
 327                         surface.push_back(s);
 328                 if ((d = rwy.getFriction()) != NaN) {
 329                         sprintf(buf, "friction: %.2lf", d);
 330                         surface.push_back(buf);
 331                 }
 332
 333                 if (! surface.empty()) {
 334                         vector<string>::iterator rwysurf = surface.begin();
 335                         for (i = 0; rwysurf != surface.end(); rwysurf++, i++) {
 336                                 if (i)
 337                                         cout << ", ";
 338                                 cout << *rwysurf;
 339                         }
 340                         lineno++;
 341                 }
 342
 343                 // assemble visibility string
 344                 SGMetarVisibility minvis = rwy.getMinVisibility();
 345                 SGMetarVisibility maxvis = rwy.getMaxVisibility();
 346                 if ((d = minvis.getVisibility_m()) != NaN) {
 347                         if (lineno++)
 348                                 cout << endl << "\t\t\t";
 349                         cout << minvis;
 350                 }
 351                 if (maxvis.getVisibility_m() != d) {
 352                         cout << endl << "\t\t\t" << maxvis << endl;
 353                         lineno++;
 354                 }
 355
 356                 if (rwy.getWindShear()) {
 357                         if (lineno++)
 358                                 cout << endl << "\t\t\t";
 359                         cout << "critical wind shear" << endl;
 360                 }
 361                 cout << endl;
 362         }
 363         cout << endl;
 364 #undef NaN
 365 }
 366
 367
 368 void printArgs(SGMetar *m, double airport_elevation)
 369 {
 370 #define NaN SGMetarNaN
 371         vector<string> args;
 372         char buf[256];
 373         int i;
 374
 375         // ICAO id
 376         sprintf(buf, "--airport=%s ", m->getId());
 377         args.push_back(buf);
 378
 379         // report time
 380         sprintf(buf, "--start-date-gmt=%4d:%02d:%02d:%02d:%02d:00 ",
 381                         m->getYear(), m->getMonth(), m->getDay(),
 382                         m->getHour(), m->getMinute());
 383         args.push_back(buf);
 384
 385         // cloud layers
 386         const char *coverage_string[5] = {
 387                 "clear", "few", "scattered", "broken", "overcast"
 388         };
 389         vector<SGMetarCloud> cv = m->getClouds();
 390         vector<SGMetarCloud>::iterator cloud;
 391         for (i = 0, cloud = cv.begin(); i < 5; i++) {
 392                 int coverage = 0;
 393                 double altitude = -99999;
 394                 if (cloud != cv.end()) {
 395                         coverage = cloud->getCoverage();
 396                         altitude = coverage ? cloud->getAltitude_ft() + airport_elevation : -99999;
 397                         cloud++;
 398                 }
 399                 sprintf(buf, "--prop:/environment/clouds/layer[%d]/coverage=%s ", i, coverage_string[coverage]);
 400                 args.push_back(buf);
 401                 sprintf(buf, "--prop:/environment/clouds/layer[%d]/elevation-ft=%.0lf ", i, altitude);
 402                 args.push_back(buf);
 403                 sprintf(buf, "--prop:/environment/clouds/layer[%d]/thickness-ft=500 ", i);
 404                 args.push_back(buf);
 405         }
 406
 407         // environment (temperature, dewpoint, visibility, pressure)
 408         // metar sets don't provide aloft information; we have to
 409         // set the same values for all boundary levels
 410         int wind_dir = m->getWindDir();
 411         double visibility = m->getMinVisibility().getVisibility_m();
 412         double dewpoint = m->getDewpoint_C();
 413         double temperature = m->getTemperature_C();
 414         double pressure = m->getPressure_inHg();
 415         double wind_speed = m->getWindSpeed_kt();
 416         double elevation = -100;
 417         for (i = 0; i < 3; i++, elevation += 2000.0) {
 418                 sprintf(buf, "--prop:/environment/config/boundary/entry[%d]/", i);
 419                 int pos = strlen(buf);
 420
 421                 sprintf(&buf[pos], "elevation-ft=%.0lf", elevation);
 422                 args.push_back(buf);
 423                 sprintf(&buf[pos], "turbulence-norm=%.0lf", 0.0);
 424                 args.push_back(buf);
 425
 426                 if (visibility != NaN) {
 427                         sprintf(&buf[pos], "visibility-m=%.0lf", visibility);
 428                         args.push_back(buf);
 429                 }
 430                 if (temperature != NaN) {
 431                         sprintf(&buf[pos], "temperature-degc=%.0lf", temperature);
 432                         args.push_back(buf);
 433                 }
 434                 if (dewpoint != NaN) {
 435                         sprintf(&buf[pos], "dewpoint-degc=%.0lf", dewpoint);
 436                         args.push_back(buf);
 437                 }
 438                 if (pressure != NaN) {
 439                         sprintf(&buf[pos], "pressure-sea-level-inhg=%.0lf", pressure);
 440                         args.push_back(buf);
 441                 }
 442                 if (wind_dir != NaN) {
 443                         sprintf(&buf[pos], "wind-from-heading-deg=%d", wind_dir);
 444                         args.push_back(buf);
 445                 }
 446                 if (wind_speed != NaN) {
 447                         sprintf(&buf[pos], "wind-speed-kt=%.0lf", wind_speed);
 448                         args.push_back(buf);
 449                 }
 450         }
 451
 452         // wind dir@speed
 453         int range_from = m->getWindRangeFrom();
 454         int range_to = m->getWindRangeTo();
 455         double gust_speed = m->getGustSpeed_kt();
 456         if (wind_speed != NaN && wind_dir != -1) {
 457                 strcpy(buf, "--wind=");
 458                 if (range_from != -1 && range_to != -1)
 459                         sprintf(&buf[strlen(buf)], "%d:%d", range_from, range_to);
 460                 else
 461                         sprintf(&buf[strlen(buf)], "%d", wind_dir);
 462                 sprintf(&buf[strlen(buf)], "@%.0lf", wind_speed);
 463                 if (gust_speed != NaN)
 464                         sprintf(&buf[strlen(buf)], ":%.0lf", gust_speed);
 465                 args.push_back(buf);
 466         }
 467
 468
 469         // output everything
 470         //cout << "fgfs" << endl;
 471         vector<string>::iterator arg;
 472         for (i = 0, arg = args.begin(); arg != args.end(); i++, arg++) {
 473                 cout << "\t" << *arg << endl;
 474         }
 475         cout << endl;
 476 #undef NaN
 477 }
 478
 479
 480 void getproxy(string& host, string& port)
 481 {
 482         host = "";
 483         port = "80";
 484
 485         const char *p = getenv("http_proxy");
 486         if (!p)
 487                 return;
 488         while (isspace(*p))
 489                 p++;
 490         if (!strncmp(p, "http://", 7))
 491                 p += 7;
 492         if (!*p)
 493                 return;
 494
 495         char s[256], *t;
 496         strncpy(s, p, 255);
 497         s[255] = '\0';
 498
 499         for (t = s + strlen(s); t > s; t--)
 500                 if (!isspace(t[-1]) && t[-1] != '/')
 501                         break;
 502         *t = '\0';
 503
 504         t = strchr(s, ':');
 505         if (t) {
 506                 *t++ = '\0';
 507                 port = t;
 508         }
 509         host = s;
 510 }
 511
 512
 513 void usage()
 514 {
 515         printf(
 516                 "Usage: metar [-v] [-e elevation] [-r|-c] <list of ICAO airport ids or METAR strings>\n"
 517                 "       metar -h\n"
 518                 "\n"
 519                 "       -h|--help            show this help\n"
 520                 "       -v|--verbose         verbose output\n"
 521                 "       -r|--report          print report (default)\n"
 522                 "       -c|--command-line    print command line\n"
 523                 "       -e E|--elevation E   set airport elevation to E meters\n"
 524                 "                            (added to cloud bases in command line mode)\n"
 525                 "Environment:\n"
 526                 "       http_proxy           set proxy in the form \"http://host:port/\"\n"
 527                 "\n"
 528                 "Examples:\n"
 529                 "       $ metar ksfo koak\n"
 530                 "       $ metar -c ksfo -r ksfo\n"
 531                 "       $ metar \"LOWL 161500Z 19004KT 160V240 9999 FEW035 SCT300 29/23 Q1006 NOSIG\"\n"
 532                 "       $ fgfs  `metar -e 183 -c loww`\n"
 533                 "       $ http_proxy=http://localhost:3128/ metar ksfo\n"
 534                 "\n"
 535         );
 536 }
 537
 538 int main(int argc, char *argv[])
 539 {
 540         bool report = true;
 541         bool verbose = false;
 542         double elevation = 0.0;
 543
 544         if (argc <= 1) {
 545                 usage();
 546                 return 0;
 547         }
 548
 549         string proxy_host, proxy_port;
 550         getproxy(proxy_host, proxy_port);
 551
 552   Socket::initSockets();
 553
 554     HTTP::Client http;
 555     http.setProxy(proxy_host, atoi(proxy_port.c_str()));
 556
 557         for (int i = 1; i < argc; i++) {
 558                 if (!strcmp(argv[i], "-h") || !strcmp(argv[i], "--help"))
 559                         usage();
 560                 else if (!strcmp(argv[i], "-v") || !strcmp(argv[i], "--verbose"))
 561                         verbose = true;
 562                 else if (!strcmp(argv[i], "-r") || !strcmp(argv[i], "--report"))
 563                         report = true;
 564                 else if (!strcmp(argv[i], "-c") || !strcmp(argv[i], "--command-line"))
 565                         report = false;
 566                 else if (!strcmp(argv[i], "-e") || !strcmp(argv[i], "--elevation")) {
 567                         if (++i >= argc) {
 568                                 cerr << "-e option used without elevation" << endl;
 569                                 return 1;
 570                         }
 571                         elevation = strtod(argv[i], 0);
 572                 } else {
 573                         static bool shown = false;
 574                         if (verbose && !shown) {
 575                                 cerr << "Proxy host: '" << proxy_host << "'" << endl;
 576                                 cerr << "Proxy port: '" << proxy_port << "'" << endl << endl;
 577                                 shown = true;
 578                         }
 579
 580                         try {
 581                 MetarRequest* mr = new MetarRequest(argv[i]);
 582                 HTTP::Request_ptr own(mr);
 583                 http.makeRequest(mr);
 584
 585             // spin until the request completes, fails or times out
 586                 SGTimeStamp start(SGTimeStamp::now());
 587                 while (start.elapsedMSec() <  8000) {
 588                     http.update();
 589                     if (mr->complete || mr->failed) {
 590                         break;
 591                     }
 592                     SGTimeStamp::sleepForMSec(1);
 593                 }
 594
 595                 if (!mr->complete) {
 596                     throw sg_io_exception("metar download failed (or timed out)");
 597                 }
 598                                 SGMetar *m = new SGMetar(mr->metarData);
 599
 600                                 //SGMetar *m = new SGMetar("2004/01/11 01:20\nLOWG 110120Z AUTO VRB01KT 0050 1600N R35/0600 FG M06/M06 Q1019 88//////\n");
 601
 602                                 if (verbose) {
 603                                         cerr << G"INPUT: " << m->getData() << ""N << endl;
 604
 605                                         const char *unused = m->getUnusedData();
 606                                         if (*unused)
 607                                                 cerr << R"UNUSED: " << unused << ""N << endl;
 608                                 }
 609
 610                                 if (report)
 611                                         printReport(m);
 612                                 else
 613                                         printArgs(m, elevation);
 614
 615                                 delete m;
 616                         } catch (const sg_io_exception& e) {
 617                                 cerr << R"ERROR: " << e.getFormattedMessage().c_str() << ""N << endl << endl;
 618                         }
 619                 }
 620         }
 621         return 0;
 622 }
 623
 624