src/Navaids/NavDataCache.hxx

   1 /**
   2  * NavDataCache.hxx - defines a unified binary cache for navigation
   3  * data, parsed from various text / XML sources.
   4  */
   5
   6 // Written by James Turner, started 2012.
   7 //
   8 // Copyright (C) 2012 James Turner
   9 //
  10 // This program is free software; you can redistribute it and/or
  11 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
  12 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  13 // License, or (at your option) any later version.
  14 //
  15 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  16 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18 // General Public License for more details.
  19 //
  20 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  21 // along with this program; if not, write to the Free Software
  22 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  23
  24 #ifndef FG_NAVDATACACHE_HXX
  25 #define FG_NAVDATACACHE_HXX
  26
  27 #include <memory>
  28
  29 #include <simgear/misc/strutils.hxx> // for string_list
  30 #include <Navaids/positioned.hxx>
  31
  32 class SGPath;
  33 class FGRunway;
  34
  35 namespace flightgear
  36 {
  37
  38 /// a pair of airport ID, runway ID
  39 typedef std::pair<PositionedID, PositionedID> AirportRunwayPair;
  40
  41 typedef std::pair<FGPositioned::Type, PositionedID> TypedPositioned;
  42 typedef std::vector<TypedPositioned> TypedPositionedVec;
  43
  44 // pair of airway ID, destination node ID
  45 typedef std::pair<int, PositionedID> AirwayEdge;
  46 typedef std::vector<AirwayEdge> AirwayEdgeVec;
  47
  48 namespace Octree {
  49   class Node;
  50   class Branch;
  51 }
  52
  53 class NavDataCache
  54 {
  55 public:
  56     ~NavDataCache();
  57
  58 // singleton accessor
  59     static NavDataCache* instance();
  60
  61   /**
  62    * predicate - check if the cache needs to be rebuilt.
  63    * This can happen is the cache file is missing or damaged, or one of the
  64    ** global input files is changed.
  65    */
  66   bool isRebuildRequired();
  67
  68   /**
  69    * run the cache rebuild - returns true if rebuild is complete,
  70    * otherwise keep going.
  71    */
  72   bool rebuild();
  73
  74   bool isCachedFileModified(const SGPath& path) const;
  75   void stampCacheFile(const SGPath& path);
  76
  77   int readIntProperty(const std::string& key);
  78   double readDoubleProperty(const std::string& key);
  79   std::string readStringProperty(const std::string& key);
  80
  81   void writeIntProperty(const std::string& key, int value);
  82   void writeStringProperty(const std::string& key, const std::string& value);
  83   void writeDoubleProperty(const std::string& key, const double& value);
  84
  85   string_list readStringListProperty(const std::string& key);
  86   void writeStringListProperty(const std::string& key, const string_list& values);
  87
  88   /**
  89    * retrieve an FGPositioned from the cache.
  90    * This may be trivial if the object is previously loaded, or require actual
  91    * disk IO.
  92    */
  93   FGPositioned* loadById(PositionedID guid);
  94
  95   PositionedID insertAirport(FGPositioned::Type ty, const std::string& ident,
  96                              const std::string& name);
  97   void insertTower(PositionedID airportId, const SGGeod& pos);
  98   PositionedID insertRunway(FGPositioned::Type ty, const std::string& ident,
  99                           const SGGeod& pos, PositionedID apt,
 100                           double heading, double length, double width, double displacedThreshold,
 101                           double stopway, int surfaceCode);
 102   void setRunwayReciprocal(PositionedID runway, PositionedID recip);
 103   void setRunwayILS(PositionedID runway, PositionedID ils);
 104
 105   void updateRunwayThreshold(PositionedID runwayID, const SGGeod &aThreshold,
 106                     double aHeading, double aDisplacedThreshold,
 107                     double aStopway);
 108
 109   PositionedID insertNavaid(FGPositioned::Type ty, const std::string& ident,
 110                             const std::string& name, const SGGeod& pos, int freq, int range, double multiuse,
 111                             PositionedID apt, PositionedID runway);
 112   void updateILS(PositionedID ils, const SGGeod& newPos, double aHdg);
 113
 114   PositionedID insertCommStation(FGPositioned::Type ty,
 115                                  const std::string& name, const SGGeod& pos, int freq, int range,
 116                                 PositionedID apt);
 117   PositionedID insertFix(const std::string& ident, const SGGeod& aPos);
 118
 119   PositionedID createUserWaypoint(const std::string& ident, const SGGeod& aPos);
 120
 121   void dropGroundnetFor(PositionedID aAirport);
 122
 123   PositionedID insertParking(const std::string& name, const SGGeod& aPos,
 124                              PositionedID aAirport,
 125                              double aHeading, int aRadius, const std::string& aAircraftType,
 126                              const std::string& aAirlines);
 127
 128   void setParkingPushBackRoute(PositionedID parking, PositionedID pushBackNode);
 129
 130   PositionedID insertTaxiNode(const SGGeod& aPos, PositionedID aAirport, int aHoldType, bool aOnRunway);
 131
 132   void insertGroundnetEdge(PositionedID aAirport, PositionedID from, PositionedID to);
 133
 134   /// update the metar flag associated with an airport
 135   void setAirportMetar(const std::string& icao, bool hasMetar);
 136
 137   /**
 138    * Modify the position of an existing item.
 139    */
 140   void updatePosition(PositionedID item, const SGGeod &pos);
 141
 142   FGPositioned::List findAllWithIdent(const std::string& ident,
 143                                       FGPositioned::Filter* filter, bool exact);
 144   FGPositioned::List findAllWithName(const std::string& ident,
 145                                       FGPositioned::Filter* filter, bool exact);
 146
 147   FGPositionedRef findClosestWithIdent(const std::string& aIdent,
 148                                       const SGGeod& aPos, FGPositioned::Filter* aFilter);
 149
 150
 151   /**
 152    * Helper to implement the AirportSearch widget. Optimised text search of
 153    * airport names and idents, returning a list suitable for passing directly
 154    * to PLIB.
 155    */
 156   char** searchAirportNamesAndIdents(const std::string& aFilter);
 157
 158   /**
 159    * Find the closest matching comm-station on a frequency, to a position.
 160    * The filter with be used for both type ranging and to validate the result
 161    * candidates.
 162    */
 163   FGPositionedRef findCommByFreq(int freqKhz, const SGGeod& pos, FGPositioned::Filter* filt);
 164
 165   /**
 166    * find all items of a specified type (or range of types) at an airport
 167    */
 168   PositionedIDVec airportItemsOfType(PositionedID apt, FGPositioned::Type ty,
 169                                      FGPositioned::Type maxTy = FGPositioned::INVALID);
 170
 171   /**
 172    * find the first match item of the specified type and ident, at an airport
 173    */
 174   PositionedID airportItemWithIdent(PositionedID apt, FGPositioned::Type ty, const std::string& ident);
 175
 176   /**
 177    * Find all navaids matching a particular frequency, sorted by range from the
 178    * supplied position. Type-range will be determined from the filter
 179    */
 180   PositionedIDVec findNavaidsByFreq(int freqKhz, const SGGeod& pos, FGPositioned::Filter* filt);
 181
 182   /// overload version of the above that does not consider positioned when
 183   /// returning results. Only used by TACAN carrier search
 184   PositionedIDVec findNavaidsByFreq(int freqKhz, FGPositioned::Filter* filt);
 185
 186   /**
 187    * Given a runway and type, find the corresponding navaid (ILS / GS / OM)
 188    */
 189   PositionedID findNavaidForRunway(PositionedID runway, FGPositioned::Type ty);
 190
 191   /**
 192    * given a navaid name (or similar) from apt.dat / nav.dat, find the
 193    * corresponding airport and runway IDs.
 194    * Such names look like: 'LHBP 31L DME-ILS' or 'UEEE 23L MM'
 195    */
 196   AirportRunwayPair findAirportRunway(const std::string& name);
 197
 198   /**
 199    * Given an aiport, and runway and ILS identifier, find the corresponding cache
 200    * entry. This matches the data we get in the ils.xml files for airports.
 201    */
 202   PositionedID findILS(PositionedID airport, const std::string& runway, const std::string& navIdent);
 203
 204   /**
 205    * Given an Octree node ID, return a bit-mask defining which of the child
 206    * nodes exist. In practice this means an 8-bit value be sufficent, but
 207    * an int works fine too.
 208    */
 209   int getOctreeBranchChildren(int64_t octreeNodeId);
 210
 211   void defineOctreeNode(Octree::Branch* pr, Octree::Node* nd);
 212
 213   /**
 214    * given an octree leaf, return all its child positioned items and their types
 215    */
 216   TypedPositionedVec getOctreeLeafChildren(int64_t octreeNodeId);
 217
 218 // airways
 219   int findAirway(int network, const std::string& aName);
 220
 221   /**
 222    * insert an edge between two positioned nodes, into the network.
 223    * The airway identifier will be set accordingly. No reverse edge is created
 224    * by this method - edges are directional so a reverses must be explicitly
 225    * created.
 226    */
 227   void insertEdge(int network, int airwayID, PositionedID from, PositionedID to);
 228
 229   /// is the specified positioned a node on the network?
 230   bool isInAirwayNetwork(int network, PositionedID pos);
 231
 232   /**
 233    * retrive all the destination points reachcable from a positioned
 234    * in an airway
 235    */
 236   AirwayEdgeVec airwayEdgesFrom(int network, PositionedID pos);
 237
 238 // ground-network
 239   PositionedIDVec groundNetNodes(PositionedID aAirport, bool onlyPushback);
 240   void markGroundnetAsPushback(PositionedID nodeId);
 241
 242   PositionedID findGroundNetNode(PositionedID airport, const SGGeod& aPos,
 243                                  bool onRunway, FGRunway* aRunway = NULL);
 244   PositionedIDVec groundNetEdgesFrom(PositionedID pos, bool onlyPushback);
 245
 246   PositionedIDVec findAirportParking(PositionedID airport, const std::string& flightType,
 247                                      int radius);
 248
 249
 250     class Transaction
 251     {
 252     public:
 253         Transaction(NavDataCache* cache);
 254         ~Transaction();
 255
 256         void commit();
 257     private:
 258         NavDataCache* _instance;
 259         bool _committed;
 260     };
 261 private:
 262   NavDataCache();
 263
 264   friend class RebuildThread;
 265   void doRebuild();
 266
 267   friend class Transaction;
 268
 269     void beginTransaction();
 270     void commitTransaction();
 271     void abortTransaction();
 272
 273   class NavDataCachePrivate;
 274   std::auto_ptr<NavDataCachePrivate> d;
 275 };
 276
 277 } // of namespace flightgear
 278
 279 #endif // of FG_NAVDATACACHE_HXX
 280