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