src/Navaids/navdb.cxx

   1 // navdb.cxx -- top level navaids management routines
   2 //
   3 // Written by Curtis Olson, started May 2004.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2004  Curtis L. Olson - http://www.flightgear.org/~curt
   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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  24 #  include "config.h"
  25 #endif
  26
  27 #include <simgear/compiler.h>
  28
  29 #include <string>
  30
  31 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  32 #include <simgear/misc/sgstream.hxx>
  33
  34 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  35 #include <simgear/misc/strutils.hxx>
  36
  37 #include <Airports/runways.hxx>
  38 #include <Airports/simple.hxx>
  39 #include <Main/globals.hxx>
  40
  41 #include "navrecord.hxx"
  42 #include "navdb.hxx"
  43
  44 using std::string;
  45
  46
  47 // load and initialize the navigational databases
  48 bool fgNavDBInit( FGAirportList *airports,
  49                   FGNavList *navlist, FGNavList *loclist, FGNavList *gslist,
  50                   FGNavList *dmelist, FGNavList *mkrlist,
  51                   FGNavList *tacanlist, FGNavList *carrierlist,
  52                   FGTACANList *channellist)
  53 {
  54     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_INFO, "Loading Navaid Databases");
  55     // SG_LOG(SG_GENERAL, SG_INFO, "  VOR/NDB");
  56     // SGPath p_nav( globals->get_fg_root() );
  57     // p_nav.append( "Navaids/default.nav" );
  58     // navlist->init( p_nav );
  59
  60     // SG_LOG(SG_GENERAL, SG_INFO, "  ILS and Marker Beacons");
  61     // beacons->init();
  62     // SGPath p_ils( globals->get_fg_root() );
  63     // p_ils.append( "Navaids/default.ils" );
  64     // ilslist->init( p_ils );
  65
  66
  67     SGPath path( globals->get_fg_root() );
  68     path.append( "Navaids/nav.dat" );
  69
  70     sg_gzifstream in( path.str() );
  71     if ( !in.is_open() ) {
  72         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT, "Cannot open file: " << path.str() );
  73         exit(-1);
  74     }
  75
  76     // skip first two lines
  77     in >> skipeol;
  78     in >> skipeol;
  79
  80     while ( ! in.eof() ) {
  81         FGNavRecord *r = new FGNavRecord;
  82         in >> (*r);
  83         if ( r->get_type() > 95 ) {
  84             delete r;
  85             break;
  86         }
  87
  88         /*cout << "id = " << r->get_ident() << endl;
  89         cout << " type = " << r->get_type() << endl;
  90         cout << " lon = " << r->get_lon() << endl;
  91         cout << " lat = " << r->get_lat() << endl;
  92         cout << " elev = " <<r->get_elev_ft() << endl;
  93         cout << " freq = " << r->get_freq() << endl;
  94         cout << " range = " << r->get_range() << endl;
  95         cout << " name = " << r->get_name() << endl << endl; */
  96
  97         // fudge elevation to the field elevation if it's not specified
  98         if ( fabs(r->get_elev_ft()) < 0.01 && r->get_apt_id().length() ) {
  99             // cout << r->get_type() << " " << r->get_apt_id() << " zero elev"
 100             //      << endl;
 101             const FGAirport* a = airports->search( r->get_apt_id() );
 102             if ( a ) {
 103                 r->set_elev_ft( a->getElevation() );
 104                 // cout << "  setting to " << a.elevation << endl;
 105             }
 106         }
 107
 108         if ( r->get_type() == 2 || r->get_type() == 3 ) {
 109             // NDB=2, VOR=3
 110             navlist->add( r );
 111         } else if ( r->get_type() == 4 || r->get_type() == 5 ) {
 112             // ILS=4, LOC(only)=5
 113             loclist->add( r );
 114         } else if ( r->get_type() == 6 ) {
 115             // GS=6
 116             gslist->add( r );
 117         } else if ( r->get_type() == 7 || r->get_type() == 8
 118                     || r->get_type() == 9 )
 119         {
 120             // Marker Beacon = 7,8,9
 121             mkrlist->add( r );
 122         } else if ( r->get_type() == 12 || r->get_type() == 13) {
 123             // DME with ILS=12; standalone DME=13
 124             string str1( r->get_name() );
 125             string::size_type loc1= str1.find( "TACAN", 0 );
 126             string::size_type loc2 = str1.find( "VORTAC", 0 );
 127
 128             if( loc1 != string::npos || loc2 != string::npos ){
 129                  //cout << " name = " << r->get_name() ;
 130                  //cout << " freq = " << r->get_freq() ;
 131                  tacanlist->add( r );
 132                  }
 133
 134             dmelist->add( r );
 135
 136         }
 137
 138         in >> skipcomment;
 139     }
 140
 141 // load the carrier navaids file
 142
 143     string file, name;
 144     path = "";
 145     path = globals->get_fg_root() ;
 146     path.append( "Navaids/carrier_nav.dat" );
 147
 148     file = path.str();
 149     SG_LOG( SG_GENERAL, SG_INFO, "opening file: " << path.str() );
 150
 151     sg_gzifstream incarrier( path.str() );
 152
 153     if ( !incarrier.is_open() ) {
 154         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT, "Cannot open file: " << path.str() );
 155         exit(-1);
 156     }
 157
 158     // skip first two lines
 159     //incarrier >> skipeol;
 160     //incarrier >> skipeol;
 161
 162     while ( ! incarrier.eof() ) {
 163         FGNavRecord *r = new FGNavRecord;
 164         incarrier >> (*r);
 165         carrierlist->add ( r );
 166         /*cout << " carrier lon: "<<  r->get_lon() ;
 167         cout << " carrier lat: "<<  r->get_lat() ;
 168         cout << " freq: " << r->get_freq() ;
 169         cout << " carrier name: "<<  r->get_name() << endl;*/
 170
 171         //if ( r->get_type() > 95 ) {
 172         //   break;}
 173     } // end while
 174
 175 // end loading the carrier navaids file
 176
 177 // load the channel/freqency file
 178     string channel, freq;
 179     path="";
 180     path = globals->get_fg_root();
 181     path.append( "Navaids/TACAN_freq.dat" );
 182
 183     SG_LOG( SG_GENERAL, SG_INFO, "opening file: " << path.str() );
 184
 185     sg_gzifstream inchannel( path.str() );
 186
 187     if ( !inchannel.is_open() ) {
 188         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT, "Cannot open file: " << path.str() );
 189         exit(-1);
 190     }
 191
 192     // skip first line
 193     inchannel >> skipeol;
 194     while ( ! inchannel.eof() ) {
 195         FGTACANRecord *r = new FGTACANRecord;
 196         inchannel >> (*r);
 197         channellist->add ( r );
 198         //cout << "channel = " << r->get_channel() ;
 199         //cout << " freq = " << r->get_freq() << endl;
 200
 201     } // end while
 202
 203
 204  // end ReadChanFile
 205
 206
 207     return true;
 208 }
 209
 210
 211 // Given a localizer record and it's corresponding runway record,
 212 // adjust the localizer position so it is in perfect alignment with
 213 // the runway.
 214 static void update_loc_position( FGNavRecord *loc, FGRunway *rwy,
 215                                  double threshold )
 216 {
 217     double hdg = rwy->_heading;
 218     hdg += 180.0;
 219     if ( hdg > 360.0 ) {
 220         hdg -= 360.0;
 221     }
 222
 223     // calculate runway threshold point
 224     double thresh_lat, thresh_lon, return_az;
 225     geo_direct_wgs_84 ( 0.0, rwy->_lat, rwy->_lon, hdg,
 226                         rwy->_length/2.0 * SG_FEET_TO_METER,
 227                         &thresh_lat, &thresh_lon, &return_az );
 228     // cout << "Threshold = " << thresh_lat << "," << thresh_lon << endl;
 229
 230     // calculate distance from threshold to localizer
 231     double az1, az2, dist_m;
 232     geo_inverse_wgs_84( 0.0, loc->get_lat(), loc->get_lon(),
 233                         thresh_lat, thresh_lon,
 234                         &az1, &az2, &dist_m );
 235     // cout << "Distance = " << dist_m << endl;
 236
 237     // back project that distance along the runway center line
 238     double nloc_lat, nloc_lon;
 239     geo_direct_wgs_84 ( 0.0, thresh_lat, thresh_lon, hdg + 180.0,
 240                         dist_m, &nloc_lat, &nloc_lon, &return_az );
 241     // printf("New localizer = %.6f %.6f\n", nloc_lat, nloc_lon );
 242
 243     // sanity check, how far have we moved the localizer?
 244     geo_inverse_wgs_84( 0.0, loc->get_lat(), loc->get_lon(),
 245                         nloc_lat, nloc_lon,
 246                         &az1, &az2, &dist_m );
 247     // cout << "Distance moved = " << dist_m << endl;
 248
 249     // cout << "orig heading = " << loc->get_multiuse() << endl;
 250     // cout << "new heading = " << rwy->_heading << endl;
 251
 252     double hdg_diff = loc->get_multiuse() - rwy->_heading;
 253
 254     // clamp to [-180.0 ... 180.0]
 255     if ( hdg_diff < -180.0 ) {
 256         hdg_diff += 360.0;
 257     } else if ( hdg_diff > 180.0 ) {
 258         hdg_diff -= 360.0;
 259     }
 260
 261     if ( fabs(hdg_diff) <= threshold ) {
 262         loc->set_lat( nloc_lat );
 263         loc->set_lon( nloc_lon );
 264         loc->set_multiuse( rwy->_heading );
 265     }
 266 }
 267
 268
 269 // This routines traverses the localizer list and attempts to match
 270 // each entry with it's corresponding runway.  When it is successful,
 271 // it then "moves" the localizer and updates it's heading so it
 272 // *perfectly* aligns with the runway, but is still the same distance
 273 // from the runway threshold.
 274 void fgNavDBAlignLOCwithRunway( FGAirportList *airports, FGNavList *loclist,
 275                                 double threshold ) {
 276     nav_map_type navmap = loclist->get_navaids();
 277
 278     nav_map_const_iterator freq = navmap.begin();
 279     while ( freq != navmap.end() ) {
 280         nav_list_type locs = freq->second;
 281         nav_list_const_iterator loc = locs.begin();
 282         while ( loc != locs.end() ) {
 283           vector<string> parts = simgear::strutils::split((*loc)->get_name());
 284           if (parts.size() < 2) {
 285             SG_LOG(SG_GENERAL, SG_ALERT, "can't parse navaid " << (*loc)->get_ident()
 286               << " name for airport/runway:" << (*loc)->get_name());
 287             continue;
 288           }
 289
 290           FGAirport* airport = airports->search(parts[0]);
 291           if (!airport) continue; // not found
 292
 293           FGRunway r = airport->getRunwayByIdent(parts[1]);
 294           update_loc_position( (*loc), &r, threshold );
 295           ++loc;
 296         }
 297         ++freq;
 298     }
 299 }
 300