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