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
  34 #include <Airports/runways.hxx>
  35 #include <Airports/simple.hxx>
  36 #include <Main/globals.hxx>
  37
  38 #include "navrecord.hxx"
  39 #include "navdb.hxx"
  40
  41 using std::string;
  42
  43
  44 // load and initialize the navigational databases
  45 bool fgNavDBInit( FGAirportList *airports,
  46                   FGNavList *navlist, FGNavList *loclist, FGNavList *gslist,
  47                   FGNavList *dmelist, FGNavList *mkrlist,
  48                   FGNavList *tacanlist, FGNavList *carrierlist,
  49                   FGTACANList *channellist)
  50 {
  51     SG_LOG(SG_GENERAL, SG_INFO, "Loading Navaid Databases");
  52     // SG_LOG(SG_GENERAL, SG_INFO, "  VOR/NDB");
  53     // SGPath p_nav( globals->get_fg_root() );
  54     // p_nav.append( "Navaids/default.nav" );
  55     // navlist->init( p_nav );
  56
  57     // SG_LOG(SG_GENERAL, SG_INFO, "  ILS and Marker Beacons");
  58     // beacons->init();
  59     // SGPath p_ils( globals->get_fg_root() );
  60     // p_ils.append( "Navaids/default.ils" );
  61     // ilslist->init( p_ils );
  62
  63
  64     SGPath path( globals->get_fg_root() );
  65     path.append( "Navaids/nav.dat" );
  66
  67     sg_gzifstream in( path.str() );
  68     if ( !in.is_open() ) {
  69         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT, "Cannot open file: " << path.str() );
  70         exit(-1);
  71     }
  72
  73     // skip first two lines
  74     in >> skipeol;
  75     in >> skipeol;
  76
  77     while ( ! in.eof() ) {
  78         FGNavRecord *r = new FGNavRecord;
  79         in >> (*r);
  80         if ( r->get_type() > 95 ) {
  81             delete r;
  82             break;
  83         }
  84
  85         /*cout << "id = " << r->get_ident() << endl;
  86         cout << " type = " << r->get_type() << endl;
  87         cout << " lon = " << r->get_lon() << endl;
  88         cout << " lat = " << r->get_lat() << endl;
  89         cout << " elev = " <<r->get_elev_ft() << endl;
  90         cout << " freq = " << r->get_freq() << endl;
  91         cout << " range = " << r->get_range() << endl;
  92         cout << " name = " << r->get_name() << endl << endl; */
  93
  94         // fudge elevation to the field elevation if it's not specified
  95         if ( fabs(r->get_elev_ft()) < 0.01 && r->get_apt_id().length() ) {
  96             // cout << r->get_type() << " " << r->get_apt_id() << " zero elev"
  97             //      << endl;
  98             const FGAirport* a = airports->search( r->get_apt_id() );
  99             if ( a ) {
 100                 r->set_elev_ft( a->getElevation() );
 101                 // cout << "  setting to " << a.elevation << endl;
 102             }
 103         }
 104
 105         if ( r->get_type() == 2 || r->get_type() == 3 ) {
 106             // NDB=2, VOR=3
 107             navlist->add( r );
 108         } else if ( r->get_type() == 4 || r->get_type() == 5 ) {
 109             // ILS=4, LOC(only)=5
 110             loclist->add( r );
 111         } else if ( r->get_type() == 6 ) {
 112             // GS=6
 113             gslist->add( r );
 114         } else if ( r->get_type() == 7 || r->get_type() == 8
 115                     || r->get_type() == 9 )
 116         {
 117             // Marker Beacon = 7,8,9
 118             mkrlist->add( r );
 119         } else if ( r->get_type() == 12 || r->get_type() == 13) {
 120             // DME with ILS=12; standalone DME=13
 121             string str1( r->get_name() );
 122             string::size_type loc1= str1.find( "TACAN", 0 );
 123             string::size_type loc2 = str1.find( "VORTAC", 0 );
 124
 125             if( loc1 != string::npos || loc2 != string::npos ){
 126                  //cout << " name = " << r->get_name() ;
 127                  //cout << " freq = " << r->get_freq() ;
 128                  tacanlist->add( r );
 129                  }
 130
 131             dmelist->add( r );
 132
 133         }
 134
 135         in >> skipcomment;
 136     }
 137
 138 // load the carrier navaids file
 139
 140     string file, name;
 141     path = "";
 142     path = globals->get_fg_root() ;
 143     path.append( "Navaids/carrier_nav.dat" );
 144
 145     file = path.str();
 146     SG_LOG( SG_GENERAL, SG_INFO, "opening file: " << path.str() );
 147
 148     sg_gzifstream incarrier( path.str() );
 149
 150     if ( !incarrier.is_open() ) {
 151         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT, "Cannot open file: " << path.str() );
 152         exit(-1);
 153     }
 154
 155     // skip first two lines
 156     //incarrier >> skipeol;
 157     //incarrier >> skipeol;
 158
 159     while ( ! incarrier.eof() ) {
 160         FGNavRecord *r = new FGNavRecord;
 161         incarrier >> (*r);
 162         carrierlist->add ( r );
 163         /*cout << " carrier lon: "<<  r->get_lon() ;
 164         cout << " carrier lat: "<<  r->get_lat() ;
 165         cout << " freq: " << r->get_freq() ;
 166         cout << " carrier name: "<<  r->get_name() << endl;*/
 167
 168         //if ( r->get_type() > 95 ) {
 169         //   break;}
 170     } // end while
 171
 172 // end loading the carrier navaids file
 173
 174 // load the channel/freqency file
 175     string channel, freq;
 176     path="";
 177     path = globals->get_fg_root();
 178     path.append( "Navaids/TACAN_freq.dat" );
 179
 180     SG_LOG( SG_GENERAL, SG_INFO, "opening file: " << path.str() );
 181
 182     sg_gzifstream inchannel( path.str() );
 183
 184     if ( !inchannel.is_open() ) {
 185         SG_LOG( SG_GENERAL, SG_ALERT, "Cannot open file: " << path.str() );
 186         exit(-1);
 187     }
 188
 189     // skip first line
 190     inchannel >> skipeol;
 191     while ( ! inchannel.eof() ) {
 192         FGTACANRecord *r = new FGTACANRecord;
 193         inchannel >> (*r);
 194         channellist->add ( r );
 195         //cout << "channel = " << r->get_channel() ;
 196         //cout << " freq = " << r->get_freq() << endl;
 197
 198     } // end while
 199
 200
 201  // end ReadChanFile
 202
 203
 204     return true;
 205 }
 206
 207
 208 // Given a localizer record and it's corresponding runway record,
 209 // adjust the localizer position so it is in perfect alignment with
 210 // the runway.
 211 static void update_loc_position( FGNavRecord *loc, FGRunway *rwy,
 212                                  double threshold )
 213 {
 214     double hdg = rwy->_heading;
 215     hdg += 180.0;
 216     if ( hdg > 360.0 ) {
 217         hdg -= 360.0;
 218     }
 219
 220     // calculate runway threshold point
 221     double thresh_lat, thresh_lon, return_az;
 222     geo_direct_wgs_84 ( 0.0, rwy->_lat, rwy->_lon, hdg,
 223                         rwy->_length/2.0 * SG_FEET_TO_METER,
 224                         &thresh_lat, &thresh_lon, &return_az );
 225     // cout << "Threshold = " << thresh_lat << "," << thresh_lon << endl;
 226
 227     // calculate distance from threshold to localizer
 228     double az1, az2, dist_m;
 229     geo_inverse_wgs_84( 0.0, loc->get_lat(), loc->get_lon(),
 230                         thresh_lat, thresh_lon,
 231                         &az1, &az2, &dist_m );
 232     // cout << "Distance = " << dist_m << endl;
 233
 234     // back project that distance along the runway center line
 235     double nloc_lat, nloc_lon;
 236     geo_direct_wgs_84 ( 0.0, thresh_lat, thresh_lon, hdg + 180.0,
 237                         dist_m, &nloc_lat, &nloc_lon, &return_az );
 238     // printf("New localizer = %.6f %.6f\n", nloc_lat, nloc_lon );
 239
 240     // sanity check, how far have we moved the localizer?
 241     geo_inverse_wgs_84( 0.0, loc->get_lat(), loc->get_lon(),
 242                         nloc_lat, nloc_lon,
 243                         &az1, &az2, &dist_m );
 244     // cout << "Distance moved = " << dist_m << endl;
 245
 246     // cout << "orig heading = " << loc->get_multiuse() << endl;
 247     // cout << "new heading = " << rwy->_heading << endl;
 248
 249     double hdg_diff = loc->get_multiuse() - rwy->_heading;
 250
 251     // clamp to [-180.0 ... 180.0]
 252     if ( hdg_diff < -180.0 ) {
 253         hdg_diff += 360.0;
 254     } else if ( hdg_diff > 180.0 ) {
 255         hdg_diff -= 360.0;
 256     }
 257
 258     if ( fabs(hdg_diff) <= threshold ) {
 259         loc->set_lat( nloc_lat );
 260         loc->set_lon( nloc_lon );
 261         loc->set_multiuse( rwy->_heading );
 262     }
 263 }
 264
 265
 266 // This routines traverses the localizer list and attempts to match
 267 // each entry with it's corresponding runway.  When it is successful,
 268 // it then "moves" the localizer and updates it's heading so it
 269 // *perfectly* aligns with the runway, but is still the same distance
 270 // from the runway threshold.
 271 void fgNavDBAlignLOCwithRunway( FGRunwayList *runways, FGNavList *loclist,
 272                                 double threshold ) {
 273     nav_map_type navmap = loclist->get_navaids();
 274
 275     nav_map_const_iterator freq = navmap.begin();
 276     while ( freq != navmap.end() ) {
 277         nav_list_type locs = freq->second;
 278         nav_list_const_iterator loc = locs.begin();
 279         while ( loc != locs.end() ) {
 280             string name = (*loc)->get_name();
 281             string::size_type pos1 = name.find(" ");
 282             string id = name.substr(0, pos1);
 283             name = name.substr(pos1+1);
 284             string::size_type pos2 = name.find(" ");
 285             string rwy = name.substr(0, pos2);
 286
 287             FGRunway r;
 288             if ( runways->search(id, rwy, &r) ) {
 289                 update_loc_position( (*loc), &r, threshold );
 290             }
 291             ++loc;
 292         }
 293         ++freq;
 294     }
 295 }
 296