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., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20 //
  21 // $Id$
  22
  23
  24 #include <simgear/compiler.h>
  25
  26 #include STL_STRING
  27
  28 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  29
  30 #include <Airports/runways.hxx>
  31 #include <Airports/simple.hxx>
  32 #include <Main/globals.hxx>
  33
  34 #include "navrecord.hxx"
  35 #include "navdb.hxx"
  36
  37 SG_USING_STD( string );
  38
  39
  40 // load and initialize the navigational databases
  41 bool fgNavDBInit( FGAirportList *airports,
  42                   FGNavList *navlist, FGNavList *loclist, FGNavList *gslist,
  43                   FGNavList *dmelist, FGNavList *mkrlist,
  44                   FGNavList *tacanlist, FGNavList *carrierlist,
  45                   FGTACANList *channellist)
  46 {
  47     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_INFO, "Loading Navaid Databases");
  48     // SG_LOG(SG_GENERAL, SG_INFO, "  VOR/NDB");
  49     // SGPath p_nav( globals->get_fg_root() );
  50     // p_nav.append( "Navaids/default.nav" );
  51     // navlist->init( p_nav );
  52
  53     // SG_LOG(SG_GENERAL, SG_INFO, "  ILS and Marker Beacons");
  54     // beacons->init();
  55     // SGPath p_ils( globals->get_fg_root() );
  56     // p_ils.append( "Navaids/default.ils" );
  57     // ilslist->init( p_ils );
  58
  59
  60     SGPath path( globals->get_fg_root() );
  61     path.append( "Navaids/nav.dat" );
  62
  63     sg_gzifstream in( path.str() );
  64     if ( !in.is_open() ) {
  65         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT, "Cannot open file: " << path.str() );
  66         exit(-1);
  67     }
  68
  69     // skip first two lines
  70     in >> skipeol;
  71     in >> skipeol;
  72
  73
  74 #ifdef __MWERKS__
  75     char c = 0;
  76     while ( in.get(c) && c != '\0'  ) {
  77         in.putback(c);
  78 #else
  79     while ( ! in.eof() ) {
  80 #endif
  81
  82         FGNavRecord *r = new FGNavRecord;
  83         in >> (*r);
  84         if ( r->get_type() > 95 ) {
  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 ) {
 123             // DME=12
 124             string str1( r->get_name() );
 125             unsigned int loc1= str1.find( "TACAN", 0 );
 126             unsigned int 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_ALERT, "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 #ifdef __MWERKS__
 163     char c = 0;
 164     while ( incarrier.get(c) && c != '\0'  ) {
 165         incarrier.putback(c);
 166 #else
 167     while ( ! incarrier.eof() ) {
 168 #endif
 169
 170         FGNavRecord *r = new FGNavRecord;
 171         incarrier >> (*r);
 172         carrierlist->add ( r );
 173         /*cout << " carrier lon: "<<  r->get_lon() ;
 174         cout << " carrier lat: "<<  r->get_lat() ;
 175         cout << " freq: " << r->get_freq() ;
 176         cout << " carrier name: "<<  r->get_name() << endl;*/
 177
 178         //if ( r->get_type() > 95 ) {
 179         //   break;}
 180     } // end while
 181
 182 // end loading the carrier navaids file
 183
 184 // load the channel/freqency file
 185     string channel, freq;
 186     path="";
 187     path = globals->get_fg_root();
 188     path.append( "Navaids/TACAN_freq.dat" );
 189
 190     file = path.str();
 191     cout << file << endl;
 192     //
 193     sg_gzifstream inchannel( path.str() );
 194
 195     if ( !inchannel.is_open() ) {
 196         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT, "Cannot open file: " << path.str() );
 197         exit(-1);
 198     }
 199
 200     // skip first two lines
 201     inchannel >> skipeol;
 202     inchannel >> skipeol;
 203
 204 #ifdef __MWERKS__
 205     char c = 0;
 206     while ( inchannel.get(c) && c != '\0'  ) {
 207         in.putback(c);
 208 #else
 209     while ( ! inchannel.eof() ) {
 210 #endif
 211
 212         FGTACANRecord *r = new FGTACANRecord;
 213         inchannel >> (*r);
 214         channellist->add ( r );
 215         //cout << "channel = " << r->get_channel() ;
 216         //cout << " freq = " << r->get_freq() << endl;
 217
 218     } // end while
 219
 220
 221  // end ReadChanFile
 222
 223
 224     return true;
 225 }
 226
 227
 228 // Given a localizer record and it's corresponding runway record,
 229 // adjust the localizer position so it is in perfect alignment with
 230 // the runway.
 231 static void update_loc_position( FGNavRecord *loc, FGRunway *rwy,
 232                                  double threshold )
 233 {
 234     double hdg = rwy->_heading;
 235     hdg += 180.0;
 236     if ( hdg > 360.0 ) {
 237         hdg -= 360.0;
 238     }
 239
 240     // calculate runway threshold point
 241     double thresh_lat, thresh_lon, return_az;
 242     geo_direct_wgs_84 ( 0.0, rwy->_lat, rwy->_lon, hdg,
 243                         rwy->_length/2.0 * SG_FEET_TO_METER,
 244                         &thresh_lat, &thresh_lon, &return_az );
 245     // cout << "Threshold = " << thresh_lat << "," << thresh_lon << endl;
 246
 247     // calculate distance from threshold to localizer
 248     double az1, az2, dist_m;
 249     geo_inverse_wgs_84( 0.0, loc->get_lat(), loc->get_lon(),
 250                         thresh_lat, thresh_lon,
 251                         &az1, &az2, &dist_m );
 252     // cout << "Distance = " << dist_m << endl;
 253
 254     // back project that distance along the runway center line
 255     double nloc_lat, nloc_lon;
 256     geo_direct_wgs_84 ( 0.0, thresh_lat, thresh_lon, hdg + 180.0,
 257                         dist_m, &nloc_lat, &nloc_lon, &return_az );
 258     // printf("New localizer = %.6f %.6f\n", nloc_lat, nloc_lon );
 259
 260     // sanity check, how far have we moved the localizer?
 261     geo_inverse_wgs_84( 0.0, loc->get_lat(), loc->get_lon(),
 262                         nloc_lat, nloc_lon,
 263                         &az1, &az2, &dist_m );
 264     // cout << "Distance moved = " << dist_m << endl;
 265
 266     // cout << "orig heading = " << loc->get_multiuse() << endl;
 267     // cout << "new heading = " << rwy->_heading << endl;
 268
 269     double hdg_diff = loc->get_multiuse() - rwy->_heading;
 270
 271     // clamp to [-180.0 ... 180.0]
 272     if ( hdg_diff < -180.0 ) {
 273         hdg_diff += 360.0;
 274     } else if ( hdg_diff > 180.0 ) {
 275         hdg_diff -= 360.0;
 276     }
 277
 278     if ( fabs(hdg_diff) <= threshold ) {
 279         loc->set_lat( nloc_lat );
 280         loc->set_lon( nloc_lon );
 281         loc->set_multiuse( rwy->_heading );
 282     }
 283 }
 284
 285
 286 // This routines traverses the localizer list and attempts to match
 287 // each entry with it's corresponding runway.  When it is successful,
 288 // it then "moves" the localizer and updates it's heading so it
 289 // *perfectly* aligns with the runway, but is still the same distance
 290 // from the runway threshold.
 291 void fgNavDBAlignLOCwithRunway( FGRunwayList *runways, FGNavList *loclist,
 292                                 double threshold ) {
 293     nav_map_type navmap = loclist->get_navaids();
 294
 295     nav_map_iterator freq = navmap.begin();
 296     while ( freq != navmap.end() ) {
 297         nav_list_type locs = freq->second;
 298         nav_list_iterator loc = locs.begin();
 299         while ( loc != locs.end() ) {
 300             string name = (*loc)->get_name();
 301             string::size_type pos1 = name.find(" ");
 302             string id = name.substr(0, pos1);
 303             name = name.substr(pos1+1);
 304             string::size_type pos2 = name.find(" ");
 305             string rwy = name.substr(0, pos2);
 306
 307             FGRunway r;
 308             if ( runways->search(id, rwy, &r) ) {
 309                 update_loc_position( (*loc), &r, threshold );
 310             }
 311             ++loc;
 312         }
 313         ++freq;
 314     }
 315 }
 316