src/Systems/pitot.cxx

   1 // pitot.cxx - the pitot air system.
   2 // Written by David Megginson, started 2002.
   3 //
   4 // Last modified by Eric van den Berg, 01 Nov 2013
   5 // This file is in the Public Domain and comes with no warranty.
   6
   7 #ifdef HAVE_CONFIG_H
   8 #  include <config.h>
   9 #endif
  10
  11 #include <simgear/constants.h>
  12
  13 #include <Main/fg_props.hxx>
  14 #include <Main/util.hxx>
  15
  16 #include "pitot.hxx"
  17
  18
  19 PitotSystem::PitotSystem ( SGPropertyNode *node )
  20     :
  21     _name(node->getStringValue("name", "pitot")),
  22     _num(node->getIntValue("number", 0)),
  23     _stall_factor(cos(node->getDoubleValue("stall-deg", 60.0) * SGD_DEGREES_TO_RADIANS ))
  24                         // this is the projection factor for the stall angle.
  25 {
  26 }
  27
  28 PitotSystem::~PitotSystem ()
  29 {
  30 }
  31
  32 void
  33 PitotSystem::init ()
  34 {
  35     string branch;
  36     branch = "/systems/" + _name;
  37
  38     SGPropertyNode *node = fgGetNode(branch.c_str(), _num, true );
  39     _serviceable_node = node->getChild("serviceable", 0, true);
  40     _pressure_node = fgGetNode("/environment/pressure-inhg", true);
  41     _mach_node = fgGetNode("/velocities/mach", true);
  42     _alpha_deg_node = fgGetNode("/orientation/alpha-deg", true);
  43     _beta_deg_node = fgGetNode("/orientation/side-slip-deg", true);
  44     _total_pressure_node = node->getChild("total-pressure-inhg", 0, true);
  45     _measured_total_pressure_node = node->getChild("measured-total-pressure-inhg", 0, true);
  46     if ( _stall_factor < 0 ) { // |stall angle| > 90°
  47                 _stall_factor = cos(60 * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
  48         }
  49 }
  50
  51 void
  52 PitotSystem::bind ()
  53 {
  54 }
  55
  56 void
  57 PitotSystem::unbind ()
  58 {
  59 }
  60
  61 void
  62 PitotSystem::update (double dt)
  63 {
  64     if (_serviceable_node->getBoolValue()) {
  65         double p = _pressure_node->getDoubleValue();
  66         double mach = _mach_node->getDoubleValue();
  67         double alpha = _alpha_deg_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
  68         double beta = _beta_deg_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
  69             double x_proj_factor = cos(alpha) * fabs(cos(beta));  // the factor to project the total speed vector on the longitudinal body axis
  70
  71         double p_t = p;                                                                         // pitot tube stalled: total pressure = static pressure
  72         double p_t_meas = p;
  73
  74         if ( x_proj_factor > _stall_factor ) {                          // NOTE: alpha: -180 - 180, beta: -90 - 90, pitot probe is stalled at more than 60 deg
  75             p_t = p * pow(1 + 0.2 * mach*mach*x_proj_factor*x_proj_factor, 3.5 );               // total pressure in the pitot tube if not stalled
  76             p_t_meas = p_t;
  77
  78             if (mach > 1) {
  79                 p_t_meas = p * pow( 1.2 * mach*mach, 3.5 ) * pow( 2.8/2.4*mach*mach - 0.4 / 2.4 , -2.5 );    // measured total pressure by pitot tube (Rayleigh formula, at Mach>1, normal shockwave in front of pitot tube)
  80             }
  81         }
  82
  83         _total_pressure_node->setDoubleValue(p_t);
  84         _measured_total_pressure_node->setDoubleValue(p_t_meas);
  85     }
  86 }
  87
  88 // end of pitot.cxx