]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/Autopilot/newauto.cxx
Latest JSBSim changes.
[flightgear.git] / src / Autopilot / newauto.cxx
index c5a83ec985e45d963aa22389b68495778db27a52..a54eaf8fe67ea72395271e73d06fee02a0ea90f6 100644 (file)
 
 #include <simgear/constants.h>
 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
-#include <simgear/math/fg_geodesy.hxx>
+#include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
+#include <simgear/math/sg_random.h>
 
+#include <Cockpit/steam.hxx>
 #include <Cockpit/radiostack.hxx>
 #include <Controls/controls.hxx>
 #include <FDM/flight.hxx>
-#include <Main/bfi.hxx>
-#include <Main/options.hxx>
+#include <Main/globals.hxx>
 #include <Scenery/scenery.hxx>
 
 #include "newauto.hxx"
@@ -49,7 +50,8 @@ FGAutopilot *current_autopilot;
 // Climb speed constants
 const double min_climb = 70.0; // kts
 const double best_climb = 75.0;        // kts
-const double ideal_climb_rate = 500.0; // fpm
+// const double ideal_climb_rate = 500.0 * SG_FEET_TO_METER; // fpm -> mpm
+// const double ideal_decent_rate = 1000.0 * SG_FEET_TO_METER; // fpm -> mpm
 
 /// These statics will eventually go into the class
 /// they are just here while I am experimenting -- NHV :-)
@@ -66,9 +68,20 @@ extern char *coord_format_lat(float);
 extern char *coord_format_lon(float);
                        
 
+// constructor
+FGAutopilot::FGAutopilot():
+TargetClimbRate(500 * SG_FEET_TO_METER),
+TargetDecentRate(1000 * SG_FEET_TO_METER)
+{
+}
+
+// destructor
+FGAutopilot::~FGAutopilot() {}
+
+
 void FGAutopilot::MakeTargetLatLonStr( double lat, double lon ) {
-    sprintf( TargetLatitudeStr , "%s", coord_format_lat(TargetLatitude) );
-    sprintf( TargetLongitudeStr, "%s", coord_format_lon(TargetLongitude) );
+    sprintf( TargetLatitudeStr , "%s", coord_format_lat(get_TargetLatitude()));
+    sprintf( TargetLongitudeStr, "%s", coord_format_lon(get_TargetLongitude()));
     sprintf( TargetLatLonStr, "%s  %s", TargetLatitudeStr, TargetLongitudeStr );
 }
 
@@ -98,64 +111,143 @@ static inline double get_speed( void ) {
 
 static inline double get_ground_speed() {
     // starts in ft/s so we convert to kts
+    static const SGPropertyNode * speedup_node = fgGetNode("/sim/speed-up");
+
     double ft_s = cur_fdm_state->get_V_ground_speed() 
-       * current_options.get_speed_up();;
-    double kts = ft_s * FEET_TO_METER * 3600 * METER_TO_NM;
+        * speedup_node->getIntValue();
+    double kts = ft_s * SG_FEET_TO_METER * 3600 * SG_METER_TO_NM;
 
     return kts;
 }
 
 
-void FGAutopilot::MakeTargetDistanceStr( double distance ) {
-    double eta = distance*METER_TO_NM / get_ground_speed();
-    if ( eta >= 100.0 ) { eta = 99.999; }
-    int major, minor;
-    if ( eta < (1.0/6.0) ) {
-       // within 10 minutes, bump up to min/secs
-       eta *= 60.0;
+void FGAutopilot::MakeTargetWPStr( double distance ) {
+    static time_t last_time = 0;
+    time_t current_time = time(NULL);
+    if ( last_time == current_time ) {
+       return;
+    }
+
+    last_time = current_time;
+
+    double accum = 0.0;
+
+    int size = globals->get_route()->size();
+
+    // start by wiping the strings
+    TargetWP1Str[0] = 0;
+    TargetWP2Str[0] = 0;
+    TargetWP3Str[0] = 0;
+
+    // current route
+    if ( size > 0 ) {
+       SGWayPoint wp1 = globals->get_route()->get_waypoint( 0 );
+       accum += distance;
+       double eta = accum * SG_METER_TO_NM / get_ground_speed();
+       if ( eta >= 100.0 ) { eta = 99.999; }
+       int major, minor;
+       if ( eta < (1.0/6.0) ) {
+           // within 10 minutes, bump up to min/secs
+           eta *= 60.0;
+       }
+       major = (int)eta;
+       minor = (int)((eta - (int)eta) * 60.0);
+       sprintf( TargetWP1Str, "%s %.2f NM  ETA %d:%02d",
+                wp1.get_id().c_str(),
+                accum*SG_METER_TO_NM, major, minor );
+       // cout << "distance = " << distance*SG_METER_TO_NM
+       //      << "  gndsp = " << get_ground_speed() 
+       //      << "  time = " << eta
+       //      << "  major = " << major
+       //      << "  minor = " << minor
+       //      << endl;
+    }
+
+    // next route
+    if ( size > 1 ) {
+       SGWayPoint wp2 = globals->get_route()->get_waypoint( 1 );
+       accum += wp2.get_distance();
+       
+       double eta = accum * SG_METER_TO_NM / get_ground_speed();
+       if ( eta >= 100.0 ) { eta = 99.999; }
+       int major, minor;
+       if ( eta < (1.0/6.0) ) {
+           // within 10 minutes, bump up to min/secs
+           eta *= 60.0;
+       }
+       major = (int)eta;
+       minor = (int)((eta - (int)eta) * 60.0);
+       sprintf( TargetWP2Str, "%s %.2f NM  ETA %d:%02d",
+                wp2.get_id().c_str(),
+                accum*SG_METER_TO_NM, major, minor );
+    }
+
+    // next route
+    if ( size > 2 ) {
+       for ( int i = 2; i < size; ++i ) {
+           accum += globals->get_route()->get_waypoint( i ).get_distance();
+       }
+       
+       SGWayPoint wpn = globals->get_route()->get_waypoint( size - 1 );
+
+       double eta = accum * SG_METER_TO_NM / get_ground_speed();
+       if ( eta >= 100.0 ) { eta = 99.999; }
+       int major, minor;
+       if ( eta < (1.0/6.0) ) {
+           // within 10 minutes, bump up to min/secs
+           eta *= 60.0;
+       }
+       major = (int)eta;
+       minor = (int)((eta - (int)eta) * 60.0);
+       sprintf( TargetWP3Str, "%s %.2f NM  ETA %d:%02d",
+                wpn.get_id().c_str(),
+                accum*SG_METER_TO_NM, major, minor );
     }
-    major = (int)eta;
-    minor = (int)((eta - (int)eta) * 60.0);
-    sprintf( TargetDistanceStr, "APDistance %.2f NM  ETA %d:%02d",
-            distance*METER_TO_NM, major, minor );
-    // cout << "distance = " << distance*METER_TO_NM
-    //      << "  gndsp = " << get_ground_speed() 
-    //      << "  time = " << eta
-    //      << "  major = " << major
-    //      << "  minor = " << minor
-    //      << endl;
 }
 
 
 void FGAutopilot::update_old_control_values() {
-    old_aileron = FGBFI::getAileron();
-    old_elevator = FGBFI::getElevator();
-    old_elevator_trim = FGBFI::getElevatorTrim();
-    old_rudder = FGBFI::getRudder();
+    old_aileron = globals->get_controls()->get_aileron();
+    old_elevator = globals->get_controls()->get_elevator();
+    old_elevator_trim = globals->get_controls()->get_elevator_trim();
+    old_rudder = globals->get_controls()->get_rudder();
 }
 
 
 // Initialize autopilot subsystem
 void FGAutopilot::init() {
-    FG_LOG( FG_AUTOPILOT, FG_INFO, "Init AutoPilot Subsystem" );
+    SG_LOG( SG_AUTOPILOT, SG_INFO, "Init AutoPilot Subsystem" );
+
+    latitude_node = fgGetNode("/position/latitude-deg", true);
+    longitude_node = fgGetNode("/position/longitude-deg", true);
+    altitude_node = fgGetNode("/position/altitude-ft", true);
+    altitude_agl_node = fgGetNode("/position/altitude-agl-ft", true);
+    vertical_speed_node = fgGetNode("/velocities/vertical-speed-fps", true);
+    heading_node = fgGetNode("/orientation/heading-deg", true);
+    roll_node = fgGetNode("/orientation/roll-deg", true);
 
     heading_hold = false ;      // turn the heading hold off
     altitude_hold = false ;     // turn the altitude hold off
     auto_throttle = false ;    // turn the auto throttle off
+    heading_mode = DEFAULT_AP_HEADING_LOCK;
+
+    sg_srandom_time();
+    DGTargetHeading = sg_random() * 360.0;
 
     // Initialize target location to startup location
-    old_lat = TargetLatitude = FGBFI::getLatitude();
-    old_lon = TargetLongitude = FGBFI::getLongitude();
+    old_lat = latitude_node->getDoubleValue();
+    old_lon = longitude_node->getDoubleValue();
+    // set_WayPoint( old_lon, old_lat, 0.0, "default" );
 
-    MakeTargetLatLonStr( TargetLatitude, TargetLongitude);
+    MakeTargetLatLonStr( get_TargetLatitude(), get_TargetLongitude() );
        
     TargetHeading = 0.0;       // default direction, due north
     TargetAltitude = 3000;     // default altitude in meters
     alt_error_accum = 0.0;
     climb_error_accum = 0.0;
 
-    MakeTargetAltitudeStr( 3000.0);
-    MakeTargetHeadingStr( 0.0 );
+    MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude );
+    MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
        
     // These eventually need to be read from current_aircaft somehow.
 
@@ -198,11 +290,12 @@ void FGAutopilot::reset() {
     heading_hold = false ;      // turn the heading hold off
     altitude_hold = false ;     // turn the altitude hold off
     auto_throttle = false ;    // turn the auto throttle off
+    heading_mode = DEFAULT_AP_HEADING_LOCK;
 
-    TargetHeading = 0.0;       // default direction, due north
+    // TargetHeading = 0.0;    // default direction, due north
     MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );                     
        
-    TargetAltitude = 3000;   // default altitude in meters
+    // TargetAltitude = 3000;   // default altitude in meters
     MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude );
        
     alt_error_accum = 0.0;
@@ -210,11 +303,9 @@ void FGAutopilot::reset() {
        
     update_old_control_values();
 
-    sprintf( NewTgtAirportId, "%s", current_options.get_airport_id().c_str() );
+    sprintf( NewTgtAirportId, "%s", fgGetString("/sim/startup/airport-id").c_str() );
        
-    TargetLatitude = FGBFI::getLatitude();
-    TargetLongitude = FGBFI::getLongitude();
-    MakeTargetLatLonStr( TargetLatitude, TargetLongitude );
+    MakeTargetLatLonStr( get_TargetLatitude(), get_TargetLongitude() );
 }
 
 
@@ -238,7 +329,7 @@ static double LinearExtrapolate( double x, double x1, double y1, double x2, doub
        // Could be
        // static double y = 0.0;
        // double dx = x2 -x1;
-       // if( (dx < -FG_EPSILON ) || ( dx > FG_EPSILON ) )
+       // if( (dx < -SG_EPSILON ) || ( dx > SG_EPSILON ) )
        // {
 
     double m, b, y;          // the constants to find in y=mx+b
@@ -262,14 +353,14 @@ int FGAutopilot::run() {
     // passing in the data pointer
 
     // get control settings 
-    // double aileron = FGBFI::getAileron();
-    // double elevator = FGBFI::getElevator();
-    // double elevator_trim = FGBFI::getElevatorTrim();
-    // double rudder = FGBFI::getRudder();
        
-    double lat = FGBFI::getLatitude();
-    double lon = FGBFI::getLongitude();
+    double lat = latitude_node->getDoubleValue();
+    double lon = longitude_node->getDoubleValue();
+    double alt = altitude_node->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER;
 
+    SG_LOG( SG_ALL, SG_DEBUG, "FGAutopilot::run()  lat = " << lat <<
+            "  lon = " << lon << "  alt = " << alt );
+       
 #ifdef FG_FORCE_AUTO_DISENGAGE
     // see if somebody else has changed them
     if( fabs(aileron - old_aileron) > disengage_threshold ||
@@ -295,40 +386,71 @@ int FGAutopilot::run() {
     }
 #endif
        
-    // heading hold enabled?
+    // heading hold
     if ( heading_hold == true ) {
+       if ( heading_mode == FG_DG_HEADING_LOCK ) {
+           // cout << "DG heading = " << FGSteam::get_DG_deg()
+           //      << " DG error = " << FGSteam::get_DG_err() << endl;
 
-       if ( heading_mode == FG_HEADING_LOCK ) {
-           // leave target heading alone
+           TargetHeading = DGTargetHeading + FGSteam::get_DG_err();
+           while ( TargetHeading <   0.0 ) { TargetHeading += 360.0; }
+           while ( TargetHeading > 360.0 ) { TargetHeading -= 360.0; }
+           MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
+       } else if ( heading_mode == FG_TC_HEADING_LOCK ) {
+           // we don't set a specific target heading in
+           // TC_HEADING_LOCK mode, we instead try to keep the turn
+           // coordinator zero'd
+       } else if ( heading_mode == FG_TRUE_HEADING_LOCK ) {
+           // leave "true" target heading as is
+            while ( TargetHeading <   0.0 ) { TargetHeading += 360.0; }
+            while ( TargetHeading > 360.0 ) { TargetHeading -= 360.0; }
+            MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
        } else if ( heading_mode == FG_HEADING_NAV1 ) {
-           double tgt_radial;
-           double cur_radial;
+           // track the NAV1 heading needle deflection
+
+           // determine our current radial position relative to the
+           // navaid in "true" heading.
+           double cur_radial = current_radiostack->get_nav1_heading();
            if ( current_radiostack->get_nav1_loc() ) {
-               tgt_radial = current_radiostack->get_nav1_radial() + 180.0;
+               // ILS localizers radials are already "true" in our
+               // database
            } else {
-               tgt_radial = current_radiostack->get_nav1_radial();
+               cur_radial += current_radiostack->get_nav1_magvar();
+           }
+           if ( current_radiostack->get_nav1_from_flag() ) {
+               cur_radial += 180.0;
+               while ( cur_radial >= 360.0 ) { cur_radial -= 360.0; }
            }
-           cur_radial = current_radiostack->get_nav1_heading();
-           cout << "target rad = " << tgt_radial 
-                << "  current rad = " << cur_radial
-                << endl;
-
-           double diff = (tgt_radial - cur_radial);
-           while ( diff < -180.0 ) { diff += 360.0; }
-           while ( diff > 180.0 ) { diff -= 360.0; }
-               
-           diff *= (current_radiostack->get_nav1_dist() * METER_TO_NM);
-           if ( diff < -30.0 ) { diff = -30.0; }
-           if ( diff >  30.0 ) { diff =  30.0; }
 
-           TargetHeading = cur_radial - diff;
+           // determine the target radial in "true" heading
+           double tgt_radial = current_radiostack->get_nav1_radial();
+           if ( current_radiostack->get_nav1_loc() ) {
+               // ILS localizers radials are already "true" in our
+               // database
+           } else {
+               // VOR radials need to have that vor's offset added in
+               tgt_radial += current_radiostack->get_nav1_magvar();
+           }
+
+           // determine the heading adjustment needed.
+           double adjustment = 
+               current_radiostack->get_nav1_heading_needle_deflection()
+               * (current_radiostack->get_nav1_loc_dist() * SG_METER_TO_NM);
+           if ( adjustment < -30.0 ) { adjustment = -30.0; }
+           if ( adjustment >  30.0 ) { adjustment =  30.0; }
+
+           // determine the target heading to fly to intercept the
+           // tgt_radial
+           TargetHeading = tgt_radial + adjustment; 
            while ( TargetHeading <   0.0 ) { TargetHeading += 360.0; }
            while ( TargetHeading > 360.0 ) { TargetHeading -= 360.0; }
-           cout << "target course = " << TargetHeading << endl;
+
+           MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
+           // cout << "target course (true) = " << TargetHeading << endl;
        } else if ( heading_mode == FG_HEADING_WAYPOINT ) {
            // update target heading to waypoint
 
-           double wp_course, wp_reverse, wp_distance;
+           double wp_course, wp_distance;
 
 #ifdef DO_fgAP_CORRECTED_COURSE
            // compute course made good
@@ -347,135 +469,174 @@ int FGAutopilot::run() {
 
            // compute course to way_point
            // need to test for iter
-           if( ! geo_inverse_wgs_84( 0, //fgAPget_altitude(),
-                                     lat,
-                                     lon,
-                                     TargetLatitude,
-                                     TargetLongitude,
-                                     &wp_course,
-                                     &wp_reverse,
-                                     &wp_distance ) ) {
-               
+           SGWayPoint wp = globals->get_route()->get_first();
+           wp.CourseAndDistance( lon, lat, alt, 
+                                 &wp_course, &wp_distance );
+
 #ifdef DO_fgAP_CORRECTED_COURSE
-               corrected_course = course - wp_course;
-               if( fabs(corrected_course) > 0.1 )
-                   printf("fgAP: course %f  wp_course %f  %f  %f\n",
-                          course, wp_course, fabs(corrected_course),
-                          distance );
+           corrected_course = course - wp_course;
+           if( fabs(corrected_course) > 0.1 )
+               printf("fgAP: course %f  wp_course %f  %f  %f\n",
+                      course, wp_course, fabs(corrected_course),
+                      distance );
 #endif // DO_fgAP_CORRECTED_COURSE
                
-               if ( wp_distance > 100 ) {
-                   // corrected_course = course - wp_course;
-                   TargetHeading = NormalizeDegrees(wp_course);
+           if ( wp_distance > 100 ) {
+               // corrected_course = course - wp_course;
+               TargetHeading = NormalizeDegrees(wp_course);
+           } else {
+               cout << "Reached waypoint within " << wp_distance << "meters"
+                    << endl;
+
+               // pop off this waypoint from the list
+               if ( globals->get_route()->size() ) {
+                   globals->get_route()->delete_first();
+               }
+
+               // see if there are more waypoints on the list
+               if ( globals->get_route()->size() ) {
+                   // more waypoints
+                   set_HeadingMode( FG_HEADING_WAYPOINT );
                } else {
-                   printf("distance(%f) to close\n", wp_distance);
-                   // Real Close -- set heading hold to current heading
-                   // and Ring the arival bell !!
-                   heading_mode = FG_HEADING_LOCK;
+                   // end of the line
+                   heading_mode = FG_TRUE_HEADING_LOCK;
                    // use current heading
-                   TargetHeading = FGBFI::getHeading();
+                   TargetHeading = heading_node->getDoubleValue();
                }
-               MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
-               // Force this just in case
-               TargetDistance = wp_distance;
-               MakeTargetDistanceStr( wp_distance );
            }
+           MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
+           // Force this just in case
+           TargetDistance = wp_distance;
+           MakeTargetWPStr( wp_distance );
        }
 
-       double RelHeading;
-       double TargetRoll;
-       double RelRoll;
-       double AileronSet;
+       if ( heading_mode == FG_TC_HEADING_LOCK ) {
+           // drive the turn coordinator to zero
+           double turn = FGSteam::get_TC_std();
+           // cout << "turn rate = " << turn << endl;
+           double AileronSet = -turn / 2.0;
+           if ( AileronSet < -1.0 ) { AileronSet = -1.0; }
+           if ( AileronSet >  1.0 ) { AileronSet =  1.0; }
+           globals->get_controls()->set_aileron( AileronSet );
+           globals->get_controls()->set_rudder( AileronSet / 4.0 );
+       } else {
+           // steer towards the target heading
+
+           double RelHeading;
+           double TargetRoll;
+           double RelRoll;
+           double AileronSet;
 
-       RelHeading = NormalizeDegrees( TargetHeading - FGBFI::getHeading() );
-       // figure out how far off we are from desired heading
+           RelHeading
+               = NormalizeDegrees( TargetHeading
+                                   - heading_node->getDoubleValue() );
+           // figure out how far off we are from desired heading
 
-       // Now it is time to deterime how far we should be rolled.
-       FG_LOG( FG_AUTOPILOT, FG_DEBUG, "RelHeading: " << RelHeading );
+           // Now it is time to deterime how far we should be rolled.
+           SG_LOG( SG_AUTOPILOT, SG_DEBUG, "RelHeading: " << RelHeading );
 
 
-       // Check if we are further from heading than the roll out point
-       if ( fabs( RelHeading ) > RollOut ) {
-           // set Target Roll to Max in desired direction
-           if ( RelHeading < 0 ) {
-               TargetRoll = 0 - MaxRoll;
+           // Check if we are further from heading than the roll out point
+           if ( fabs( RelHeading ) > RollOut ) {
+               // set Target Roll to Max in desired direction
+               if ( RelHeading < 0 ) {
+                   TargetRoll = 0 - MaxRoll;
+               } else {
+                   TargetRoll = MaxRoll;
+               }
            } else {
-               TargetRoll = MaxRoll;
-           }
-       } else {
-           // We have to calculate the Target roll
+               // We have to calculate the Target roll
 
-           // This calculation engine thinks that the Target roll
-           // should be a line from (RollOut,MaxRoll) to (-RollOut,
-           // -MaxRoll) I hope this works well.  If I get ambitious
-           // some day this might become a fancier curve or
-           // something.
+               // This calculation engine thinks that the Target roll
+               // should be a line from (RollOut,MaxRoll) to (-RollOut,
+               // -MaxRoll) I hope this works well.  If I get ambitious
+               // some day this might become a fancier curve or
+               // something.
 
-           TargetRoll = LinearExtrapolate( RelHeading, -RollOut,
-                                           -MaxRoll, RollOut,
-                                           MaxRoll );
-       }
+               TargetRoll = LinearExtrapolate( RelHeading, -RollOut,
+                                               -MaxRoll, RollOut,
+                                               MaxRoll );
+           }
 
-       // Target Roll has now been Found.
+           // Target Roll has now been Found.
 
-       // Compare Target roll to Current Roll, Generate Rel Roll
+           // Compare Target roll to Current Roll, Generate Rel Roll
 
-       FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_BULK, "TargetRoll: " << TargetRoll );
+           SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_BULK, "TargetRoll: " << TargetRoll );
 
-       RelRoll = NormalizeDegrees( TargetRoll - FGBFI::getRoll() );
+           RelRoll = NormalizeDegrees( TargetRoll 
+                                       - roll_node->getDoubleValue() );
 
-       // Check if we are further from heading than the roll out smooth point
-       if ( fabs( RelRoll ) > RollOutSmooth ) {
-           // set Target Roll to Max in desired direction
-           if ( RelRoll < 0 ) {
+           // Check if we are further from heading than the roll out
+           // smooth point
+           if ( fabs( RelRoll ) > RollOutSmooth ) {
+               // set Target Roll to Max in desired direction
+               if ( RelRoll < 0 ) {
                AileronSet = 0 - MaxAileron;
+               } else {
+                   AileronSet = MaxAileron;
+               }
            } else {
-               AileronSet = MaxAileron;
+               AileronSet = LinearExtrapolate( RelRoll, -RollOutSmooth,
+                                               -MaxAileron,
+                                               RollOutSmooth,
+                                               MaxAileron );
            }
-       } else {
-           AileronSet = LinearExtrapolate( RelRoll, -RollOutSmooth,
-                                           -MaxAileron,
-                                           RollOutSmooth,
-                                           MaxAileron );
-       }
 
-       controls.set_aileron( AileronSet );
-       controls.set_rudder( AileronSet / 4.0 );
-       // controls.set_rudder( 0.0 );
+           globals->get_controls()->set_aileron( AileronSet );
+           globals->get_controls()->set_rudder( AileronSet / 4.0 );
+           // controls.set_rudder( 0.0 );
+       }
     }
 
-    // altitude hold?
+    // altitude hold
     if ( altitude_hold ) {
+       double climb_rate;
        double speed, max_climb, error;
        double prop_error, int_error;
        double prop_adj, int_adj, total_adj;
 
        if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_LOCK ) {
-           // normal altitude hold
-           // cout << "TargetAltitude = " << TargetAltitude
-           //      << "Altitude = " << FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER
-           //      << endl;
-           TargetClimbRate =
-               ( TargetAltitude - FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER ) * 8.0;
+           climb_rate =
+               ( TargetAltitude - FGSteam::get_ALT_ft() * SG_FEET_TO_METER ) * 8.0;
        } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_GS1 ) {
-           double x = current_radiostack->get_nav1_dist();
-           double y = (FGBFI::getAltitude() 
-                       - current_radiostack->get_nav1_elev()) * FEET_TO_METER;
-           double angle = atan2( y, x ) * RAD_TO_DEG;
-           double gs_diff = current_radiostack->get_nav1_target_gs() - angle;
-           climb_error_accum += gs_diff * 2.0;
-           TargetClimbRate = gs_diff * 200.0 + climb_error_accum;
+           double x = current_radiostack->get_nav1_gs_dist();
+           double y = (altitude_node->getDoubleValue()
+                       - current_radiostack->get_nav1_elev()) * SG_FEET_TO_METER;
+           double current_angle = atan2( y, x ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
+           // cout << "current angle = " << current_angle << endl;
+
+           double target_angle = current_radiostack->get_nav1_target_gs();
+           // cout << "target angle = " << target_angle << endl;
+
+           double gs_diff = target_angle - current_angle;
+           // cout << "difference from desired = " << gs_diff << endl;
+
+           // convert desired vertical path angle into a climb rate
+           double des_angle = current_angle - 10 * gs_diff;
+           // cout << "desired angle = " << des_angle << endl;
+
+           // convert to meter/min
+           // cout << "raw ground speed = " << cur_fdm_state->get_V_ground_speed() << endl;
+           double horiz_vel = cur_fdm_state->get_V_ground_speed()
+               * SG_FEET_TO_METER * 60.0;
+           // cout << "Horizontal vel = " << horiz_vel << endl;
+           climb_rate = -sin( des_angle * SGD_DEGREES_TO_RADIANS ) * horiz_vel;
+           // cout << "climb_rate = " << climb_rate << endl;
+           /* climb_error_accum += gs_diff * 2.0; */
+           /* climb_rate = gs_diff * 200.0 + climb_error_accum; */
        } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_TERRAIN ) {
            // brain dead ground hugging with no look ahead
-           TargetClimbRate =
-               ( TargetAGL - FGBFI::getAGL()*FEET_TO_METER ) * 16.0;
+           climb_rate =
+               ( TargetAGL - altitude_agl_node->getDoubleValue()
+                  * SG_FEET_TO_METER ) * 16.0;
            // cout << "target agl = " << TargetAGL 
            //      << "  current agl = " << fgAPget_agl() 
-           //      << "  target climb rate = " << TargetClimbRate 
+           //      << "  target climb rate = " << climb_rate 
            //      << endl;
        } else {
            // just try to zero out rate of climb ...
-           TargetClimbRate = 0.0;
+           climb_rate = 0.0;
        }
 
        speed = get_speed();
@@ -484,30 +645,36 @@ int FGAutopilot::run() {
            max_climb = 0.0;
        } else if ( speed < best_climb ) {
            max_climb = ((best_climb - min_climb) - (best_climb - speed)) 
-               * ideal_climb_rate 
+               * fabs(TargetClimbRate) 
                / (best_climb - min_climb);
        } else {                        
-           max_climb = ( speed - best_climb ) * 10.0 + ideal_climb_rate;
+           max_climb = ( speed - best_climb ) * 10.0 + fabs(TargetClimbRate);
        }
 
        // this first one could be optional if we wanted to allow
        // better climb performance assuming we have the airspeed to
        // support it.
-       if ( TargetClimbRate > ideal_climb_rate ) {
-           TargetClimbRate = ideal_climb_rate;
+       if ( climb_rate > fabs(TargetClimbRate) ) {
+           climb_rate = fabs(TargetClimbRate);
        }
 
-       if ( TargetClimbRate > max_climb ) {
-           TargetClimbRate = max_climb;
+       if ( climb_rate > max_climb ) {
+           climb_rate = max_climb;
        }
 
-       if ( TargetClimbRate < -ideal_climb_rate ) {
-           TargetClimbRate = -ideal_climb_rate;
+       if ( climb_rate < -fabs(TargetDecentRate) ) {
+           climb_rate = -fabs(TargetDecentRate);
        }
 
-       error = FGBFI::getVerticalSpeed() * FEET_TO_METER - TargetClimbRate;
-       // cout << "climb rate = " << fgAPget_climb() 
-       //      << "  error = " << error << endl;
+       // cout << "Target climb rate = " << TargetClimbRate << endl;
+       // cout << "given our speed, modified desired climb rate = "
+       //      << climb_rate * SG_METER_TO_FEET 
+       //      << " fpm" << endl;
+        // cout << "Current climb rate = "
+        //      << vertical_speed_node->getDoubleValue() * 60 << " fpm" << endl;
+
+       error = vertical_speed_node->getDoubleValue() * 60
+            - climb_rate * SG_METER_TO_FEET;
 
        // accumulate the error under the curve ... this really should
        // be *= delta t
@@ -516,7 +683,7 @@ int FGAutopilot::run() {
        // calculate integral error, and adjustment amount
        int_error = alt_error_accum;
        // printf("error = %.2f  int_error = %.2f\n", error, int_error);
-       int_adj = int_error / 8000.0;
+       int_adj = int_error / 20000.0;
 
        // caclulate proportional error
        prop_error = error;
@@ -534,10 +701,10 @@ int FGAutopilot::run() {
            total_adj = -1.0;
        }
 
-       controls.set_elevator( total_adj );
+       globals->get_controls()->set_elevator_trim( total_adj );
     }
 
-    // auto throttle enabled?
+    // auto throttle
     if ( auto_throttle ) {
        double error;
        double prop_error, int_error;
@@ -573,7 +740,8 @@ int FGAutopilot::run() {
            total_adj = 0.0;
        }
 
-       controls.set_throttle( FGControls::ALL_ENGINES, total_adj );
+       globals->get_controls()->set_throttle( FGControls::ALL_ENGINES,
+                                              total_adj );
     }
 
 #ifdef THIS_CODE_IS_NOT_USED
@@ -605,16 +773,18 @@ int FGAutopilot::run() {
 
     // stash this runs control settings
     // update_old_control_values();
-    old_aileron = controls.get_aileron();
-    old_elevator = controls.get_elevator();
-    old_elevator_trim = controls.get_elevator_trim();
-    old_rudder = controls.get_rudder();
+    old_aileron = globals->get_controls()->get_aileron();
+    old_elevator = globals->get_controls()->get_elevator();
+    old_elevator_trim = globals->get_controls()->get_elevator_trim();
+    old_rudder = globals->get_controls()->get_rudder();
 
     // for cross track error
     old_lat = lat;
     old_lon = lon;
        
-       // Ok, we are done
+    // Ok, we are done
+    SG_LOG( SG_ALL, SG_DEBUG, "FGAutopilot::run( returns )" );
+
     return 0;
 }
 
@@ -622,36 +792,52 @@ int FGAutopilot::run() {
 void FGAutopilot::set_HeadingMode( fgAutoHeadingMode mode ) {
     heading_mode = mode;
 
-    if ( heading_mode == FG_HEADING_LOCK ) {
+    if ( heading_mode == FG_DG_HEADING_LOCK ) {
+       // set heading hold to current heading (as read from DG)
+       // ... no, leave target heading along ... just use the current
+       // heading bug value
+        //  DGTargetHeading = FGSteam::get_DG_deg();
+    } else if ( heading_mode == FG_TC_HEADING_LOCK ) {
+       // set autopilot to hold a zero turn (as reported by the TC)
+    } else if ( heading_mode == FG_TRUE_HEADING_LOCK ) {
        // set heading hold to current heading
-       TargetHeading = FGBFI::getHeading();
+       TargetHeading = heading_node->getDoubleValue();
     } else if ( heading_mode == FG_HEADING_WAYPOINT ) {
-       double course, reverse, distance;
-       // turn on location hold
-       // turn on heading hold
-       old_lat = FGBFI::getLatitude();
-       old_lon = FGBFI::getLongitude();
-                       
-       // need to test for iter
-       if( !geo_inverse_wgs_84( FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER,
-                                FGBFI::getLatitude(),
-                                FGBFI::getLongitude(),
-                                TargetLatitude,
-                                TargetLongitude,
-                                &course,
-                                &reverse,
-                                &distance ) ) {
+       if ( globals->get_route()->size() ) {
+           double course, distance;
+
+           old_lat = latitude_node->getDoubleValue();
+           old_lon = longitude_node->getDoubleValue();
+
+           waypoint = globals->get_route()->get_first();
+           waypoint.CourseAndDistance( longitude_node->getDoubleValue(),
+                                       latitude_node->getDoubleValue(),
+                                       altitude_node->getDoubleValue()
+                                        * SG_FEET_TO_METER,
+                                       &course, &distance );
            TargetHeading = course;
            TargetDistance = distance;
-           MakeTargetDistanceStr( distance );
-       }
+           MakeTargetLatLonStr( waypoint.get_target_lat(),
+                                waypoint.get_target_lon() );
+           MakeTargetWPStr( distance );
+
+           if ( waypoint.get_target_alt() > 0.0 ) {
+               TargetAltitude = waypoint.get_target_alt();
+               altitude_mode = FG_ALTITUDE_LOCK;
+               set_AltitudeEnabled( true );
+               MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude * SG_METER_TO_FEET );
+           }
 
-       FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_INFO, " fgAPSetLocation: ( "
-               << TargetLatitude  << " "
-               << TargetLongitude << " ) "
-               );
+           SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_INFO, " set_HeadingMode: ( "
+                   << get_TargetLatitude()  << " "
+                   << get_TargetLongitude() << " ) "
+                   );
+       } else {
+           // no more way points, default to heading lock.
+           heading_mode = FG_TC_HEADING_LOCK;
+       }
     }
-       
+
     MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );                     
     update_old_control_values();
 }
@@ -663,47 +849,48 @@ void FGAutopilot::set_AltitudeMode( fgAutoAltitudeMode mode ) {
     alt_error_accum = 0.0;
 
     if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_LOCK ) {
-       // lock at current altitude
-       TargetAltitude = FGBFI::getAltitude() * FEET_TO_METER;
+       if ( TargetAltitude < altitude_agl_node->getDoubleValue()
+             * SG_FEET_TO_METER ) {
+       }
 
-       if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
-           MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude * METER_TO_FEET );
+       if ( fgGetString("/sim/startup/units") == "feet" ) {
+           MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude * SG_METER_TO_FEET );
        } else {
-           MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude * METER_TO_FEET );
+           MakeTargetAltitudeStr( TargetAltitude * SG_METER_TO_FEET );
        }
     } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_GS1 ) {
        climb_error_accum = 0.0;
 
     } else if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_TERRAIN ) {
-       TargetAGL = FGBFI::getAGL() * FEET_TO_METER;
+       TargetAGL = altitude_agl_node->getDoubleValue() * SG_FEET_TO_METER;
 
-       if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
-           MakeTargetAltitudeStr( TargetAGL * METER_TO_FEET );
+       if ( fgGetString("/sim/startup/units") == "feet" ) {
+           MakeTargetAltitudeStr( TargetAGL * SG_METER_TO_FEET );
        } else {
-           MakeTargetAltitudeStr( TargetAGL * METER_TO_FEET );
+           MakeTargetAltitudeStr( TargetAGL * SG_METER_TO_FEET );
        }
     }
     
     update_old_control_values();
-    FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_INFO, " set_AltitudeMode():" );
+    SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_INFO, " set_AltitudeMode():" );
 }
 
 
 #if 0
 static inline double get_aoa( void ) {
-    return( cur_fdm_state->get_Gamma_vert_rad() * RAD_TO_DEG );
+    return( cur_fdm_state->get_Gamma_vert_rad() * SGD_RADIANS_TO_DEGREES );
 }
 
 static inline double fgAPget_latitude( void ) {
-    return( cur_fdm_state->get_Latitude() * RAD_TO_DEG );
+    return( cur_fdm_state->get_Latitude() * SGD_RADIANS_TO_DEGREES );
 }
 
 static inline double fgAPget_longitude( void ) {
-    return( cur_fdm_state->get_Longitude() * RAD_TO_DEG );
+    return( cur_fdm_state->get_Longitude() * SGD_RADIANS_TO_DEGREES );
 }
 
 static inline double fgAPget_roll( void ) {
-    return( cur_fdm_state->get_Phi() * RAD_TO_DEG );
+    return( cur_fdm_state->get_Phi() * SGD_RADIANS_TO_DEGREES );
 }
 
 static inline double get_pitch( void ) {
@@ -711,16 +898,16 @@ static inline double get_pitch( void ) {
 }
 
 double fgAPget_heading( void ) {
-    return( cur_fdm_state->get_Psi() * RAD_TO_DEG );
+    return( cur_fdm_state->get_Psi() * SGD_RADIANS_TO_DEGREES );
 }
 
 static inline double fgAPget_altitude( void ) {
-    return( cur_fdm_state->get_Altitude() * FEET_TO_METER );
+    return( cur_fdm_state->get_Altitude() * SG_FEET_TO_METER );
 }
 
 static inline double fgAPget_climb( void ) {
     // return in meters per minute
-    return( cur_fdm_state->get_Climb_Rate() * FEET_TO_METER * 60 );
+    return( cur_fdm_state->get_Climb_Rate() * SG_FEET_TO_METER * 60 );
 }
 
 static inline double get_sideslip( void ) {
@@ -730,8 +917,8 @@ static inline double get_sideslip( void ) {
 static inline double fgAPget_agl( void ) {
     double agl;
 
-    agl = cur_fdm_state->get_Altitude() * FEET_TO_METER
-       - scenery.cur_elev;
+    agl = cur_fdm_state->get_Altitude() * SG_FEET_TO_METER
+       - scenery.get_cur_elev();
 
     return( agl );
 }
@@ -743,12 +930,12 @@ void FGAutopilot::AltitudeSet( double new_altitude ) {
 
     // cout << "new altitude = " << new_altitude << endl;
 
-    if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
-       target_alt = new_altitude * FEET_TO_METER;
+    if ( fgGetString("/sim/startup/units") == "feet" ) {
+       target_alt = new_altitude * SG_FEET_TO_METER;
     }
 
-    if( target_alt < scenery.cur_elev ) {
-       target_alt = scenery.cur_elev;
+    if( target_alt < scenery.get_cur_elev() ) {
+       target_alt = scenery.get_cur_elev();
     }
 
     TargetAltitude = target_alt;
@@ -756,8 +943,8 @@ void FGAutopilot::AltitudeSet( double new_altitude ) {
 
     // cout << "TargetAltitude = " << TargetAltitude << endl;
 
-    if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
-       target_alt *= METER_TO_FEET;
+    if ( fgGetString("/sim/startup/units") == "feet" ) {
+       target_alt *= SG_METER_TO_FEET;
     }
     // ApAltitudeDialogInput->setValue((float)target_alt);
     MakeTargetAltitudeStr( target_alt );
@@ -770,29 +957,42 @@ void FGAutopilot::AltitudeAdjust( double inc )
 {
     double target_alt, target_agl;
 
-    if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
-       target_alt = TargetAltitude * METER_TO_FEET;
-       target_agl = TargetAGL * METER_TO_FEET;
+    if ( fgGetString("/sim/startup/units") == "feet" ) {
+       target_alt = TargetAltitude * SG_METER_TO_FEET;
+       target_agl = TargetAGL * SG_METER_TO_FEET;
     } else {
        target_alt = TargetAltitude;
        target_agl = TargetAGL;
     }
 
-    target_alt = ( int ) ( target_alt / inc ) * inc + inc;
-    target_agl = ( int ) ( target_agl / inc ) * inc + inc;
+    // cout << "target_agl = " << target_agl << endl;
+    // cout << "target_agl / inc = " << target_agl / inc << endl;
+    // cout << "(int)(target_agl / inc) = " << (int)(target_agl / inc) << endl;
 
-    if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET ) {
-       target_alt *= FEET_TO_METER;
-       target_agl *= FEET_TO_METER;
+    if ( fabs((int)(target_alt / inc) * inc - target_alt) < SG_EPSILON ) {
+       target_alt += inc;
+    } else {
+       target_alt = ( int ) ( target_alt / inc ) * inc + inc;
+    }
+
+    if ( fabs((int)(target_agl / inc) * inc - target_agl) < SG_EPSILON ) {
+       target_agl += inc;
+    } else {
+       target_agl = ( int ) ( target_agl / inc ) * inc + inc;
+    }
+
+    if ( fgGetString("/sim/startup/units") == "feet" ) {
+       target_alt *= SG_FEET_TO_METER;
+       target_agl *= SG_FEET_TO_METER;
     }
 
     TargetAltitude = target_alt;
     TargetAGL = target_agl;
        
-    if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET )
-       target_alt *= METER_TO_FEET;
-    if ( current_options.get_units() == fgOPTIONS::FG_UNITS_FEET )
-       target_agl *= METER_TO_FEET;
+    if ( fgGetString("/sim/startup/units") == "feet" )
+       target_alt *= SG_METER_TO_FEET;
+    if ( fgGetString("/sim/startup/units") == "feet" )
+       target_agl *= SG_METER_TO_FEET;
 
     if ( altitude_mode == FG_ALTITUDE_LOCK ) {
        MakeTargetAltitudeStr( target_alt );
@@ -805,26 +1005,38 @@ void FGAutopilot::AltitudeAdjust( double inc )
 
 
 void FGAutopilot::HeadingAdjust( double inc ) {
-    heading_mode = FG_HEADING_LOCK;
-       
-    double target = ( int ) ( TargetHeading / inc ) * inc + inc;
+    if ( heading_mode != FG_DG_HEADING_LOCK
+        && heading_mode != FG_TRUE_HEADING_LOCK )
+    {
+       heading_mode = FG_DG_HEADING_LOCK;
+    }
+
+    if ( heading_mode == FG_DG_HEADING_LOCK ) {
+       double target = ( int ) ( DGTargetHeading / inc ) * inc + inc;
+       DGTargetHeading = NormalizeDegrees( target );
+    } else {
+       double target = ( int ) ( TargetHeading / inc ) * inc + inc;
+       TargetHeading = NormalizeDegrees( target );
+    }
 
-    TargetHeading = NormalizeDegrees( target );
-    // following cast needed ambiguous plib
-    // ApHeadingDialogInput -> setValue ((float)TargetHeading );
-    MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );                     
     update_old_control_values();
 }
 
 
 void FGAutopilot::HeadingSet( double new_heading ) {
-    heading_mode = FG_HEADING_LOCK;
-       
-    new_heading = NormalizeDegrees( new_heading );
-    TargetHeading = new_heading;
-    // following cast needed ambiguous plib
-    // ApHeadingDialogInput -> setValue ((float)APData->TargetHeading );
-    MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );                     
+    if( heading_mode == FG_TRUE_HEADING_LOCK ) {
+        new_heading = NormalizeDegrees( new_heading );
+        TargetHeading = new_heading;
+        MakeTargetHeadingStr( TargetHeading );
+    } else {
+        heading_mode = FG_DG_HEADING_LOCK;
+
+        new_heading = NormalizeDegrees( new_heading );
+        DGTargetHeading = new_heading;
+        // following cast needed ambiguous plib
+        // ApHeadingDialogInput -> setValue ((float)APData->TargetHeading );
+        MakeTargetHeadingStr( DGTargetHeading );
+    }
     update_old_control_values();
 }
 
@@ -838,12 +1050,12 @@ void FGAutopilot::AutoThrottleAdjust( double inc ) {
 void FGAutopilot::set_AutoThrottleEnabled( bool value ) {
     auto_throttle = value;
 
-    if ( auto_throttle = true ) {
-       TargetSpeed = FGBFI::getAirspeed();
+    if ( auto_throttle == true ) {
+        TargetSpeed = fgGetDouble("/velocities/airspeed-kt");
        speed_error_accum = 0.0;
     }
 
     update_old_control_values();
-    FG_LOG( FG_COCKPIT, FG_INFO, " fgAPSetAutoThrottle: ("
+    SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_INFO, " fgAPSetAutoThrottle: ("
            << auto_throttle << ") " << TargetSpeed );
 }