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