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