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