]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/FDM/JSBSim/FGAircraft.cpp
JSBSim updates, including external atmosphere fix
[flightgear.git] / src / FDM / JSBSim / FGAircraft.cpp
index ccf5bfc46ed4e1b492ff2501b20df04234bd5b11..5ee4979c07952e1642e4ab89ba3d2b043731f021 100644 (file)
@@ -5,7 +5,7 @@
  Date started: 12/12/98                                   
  Purpose:      Encapsulates an aircraft
  Called by:    FGFDMExec
+
  ------------- Copyright (C) 1999  Jon S. Berndt (jsb@hal-pc.org) -------------
  
  This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
@@ -28,8 +28,7 @@
 FUNCTIONAL DESCRIPTION
 --------------------------------------------------------------------------------
 Models the aircraft reactions and forces. This class is instantiated by the
-FGFDMExec class and scheduled as an FDM entry. LoadAircraft() is supplied with a
-name of a valid, registered aircraft, and the data file is parsed.
+FGFDMExec class and scheduled as an FDM entry. 
  
 HISTORY
 --------------------------------------------------------------------------------
@@ -44,59 +43,6 @@ HISTORY
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 COMMENTS, REFERENCES,  and NOTES
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-[1] Cooke, Zyda, Pratt, and McGhee, "NPSNET: Flight Simulation Dynamic Modeling
-      Using Quaternions", Presence, Vol. 1, No. 4, pp. 404-420  Naval Postgraduate
-      School, January 1994
-[2] D. M. Henderson, "Euler Angles, Quaternions, and Transformation Matrices",
-      JSC 12960, July 1977
-[3] Richard E. McFarland, "A Standard Kinematic Model for Flight Simulation at
-      NASA-Ames", NASA CR-2497, January 1975
-[4] Barnes W. McCormick, "Aerodynamics, Aeronautics, and Flight Mechanics",
-      Wiley & Sons, 1979 ISBN 0-471-03032-5
-[5] Bernard Etkin, "Dynamics of Flight, Stability and Control", Wiley & Sons,
-      1982 ISBN 0-471-08936-2
-The aerodynamic coefficients used in this model are:
-Longitudinal
-  CL0 - Reference lift at zero alpha
-  CD0 - Reference drag at zero alpha
-  CDM - Drag due to Mach
-  CLa - Lift curve slope (w.r.t. alpha)
-  CDa - Drag curve slope (w.r.t. alpha)
-  CLq - Lift due to pitch rate
-  CLM - Lift due to Mach
-  CLadt - Lift due to alpha rate
-  Cmadt - Pitching Moment due to alpha rate
-  Cm0 - Reference Pitching moment at zero alpha
-  Cma - Pitching moment slope (w.r.t. alpha)
-  Cmq - Pitch damping (pitch moment due to pitch rate)
-  CmM - Pitch Moment due to Mach
-Lateral
-  Cyb - Side force due to sideslip
-  Cyr - Side force due to yaw rate
-  Clb - Dihedral effect (roll moment due to sideslip)
-  Clp - Roll damping (roll moment due to roll rate)
-  Clr - Roll moment due to yaw rate
-  Cnb - Weathercocking stability (yaw moment due to sideslip)
-  Cnp - Rudder adverse yaw (yaw moment due to roll rate)
-  Cnr - Yaw damping (yaw moment due to yaw rate)
-Control
-  CLDe - Lift due to elevator
-  CDDe - Drag due to elevator
-  CyDr - Side force due to rudder
-  CyDa - Side force due to aileron
-  CmDe - Pitch moment due to elevator
-  ClDa - Roll moment due to aileron
-  ClDr - Roll moment due to rudder
-  CnDr - Yaw moment due to rudder
-  CnDa - Yaw moment due to aileron
  
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 INCLUDES
@@ -109,16 +55,24 @@ INCLUDES
 #  ifndef __BORLANDC__
 #    include <simgear/compiler.h>
 #  endif
-#  ifdef FG_HAVE_STD_INCLUDES
+#  ifdef SG_HAVE_STD_INCLUDES
 #    include <cmath>
 #  else
 #    include <math.h>
 #  endif
 #else
-#  include <cmath>
+#  if defined (sgi) && !defined(__GNUC__)
+#    include <math.h>
+#  else
+#    include <cmath>
+#  endif
 #endif
 
 #include "FGAircraft.h"
+#include "FGMassBalance.h"
+#include "FGInertial.h"
+#include "FGGroundReactions.h"
+#include "FGAerodynamics.h"
 #include "FGTranslation.h"
 #include "FGRotation.h"
 #include "FGAtmosphere.h"
@@ -128,6 +82,7 @@ INCLUDES
 #include "FGPosition.h"
 #include "FGAuxiliary.h"
 #include "FGOutput.h"
+#include "FGPropertyManager.h"
 
 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 DEFINITIONS
@@ -137,626 +92,290 @@ DEFINITIONS
 GLOBAL DATA
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
-static const char *IdSrc = "$Header$";
+static const char *IdSrc = "$Id$";
 static const char *IdHdr = ID_AIRCRAFT;
 
 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 CLASS IMPLEMENTATION
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
-FGAircraft::FGAircraft(FGFDMExec* fdmex) : FGModel(fdmex),
-    vMoments(3),
-    vForces(3),
-    vFs(3),
-    vXYZrp(3),
-    vbaseXYZcg(3),
-    vXYZcg(3),
-    vXYZep(3),
-    vEuler(3)
-    
+FGAircraft::FGAircraft(FGFDMExec* fdmex) : FGModel(fdmex)
 {
   Name = "FGAircraft";
+  HTailArea = VTailArea = 0.0;
+  HTailArm  = VTailArm  = 0.0;
+  lbarh = lbarv = 0.0;
+  vbarh = vbarv = 0.0;
 
-  AxisIdx["DRAG"]  = 0;
-  AxisIdx["SIDE"]  = 1;
-  AxisIdx["LIFT"]  = 2;
-  AxisIdx["ROLL"]  = 3;
-  AxisIdx["PITCH"] = 4;
-  AxisIdx["YAW"]   = 5;
-  
-  Coeff = new CoeffArray[6];
-
-  GearUp = false;
-  
-  alphaclmin = alphaclmax = 0;
-
-  numTanks = numEngines = numSelectedFuelTanks = numSelectedOxiTanks = 0;
-}
-
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-
-FGAircraft::~FGAircraft(void) { 
-  unsigned int i,j;
+  bind();
 
-  if (Engine != NULL) {
-    for (i=0; i<numEngines; i++)
-      delete Engine[i];
-  }    
-  if (Tank != NULL) {
-    for (i=0; i<numTanks; i++)
-      delete Tank[i];
-  }    
-  for (i=0; i<6; i++) {
-    for (j=0; j<Coeff[i].size(); j++) {
-      delete Coeff[i][j];
-    }
-  }
-  delete[] Coeff;
+  Debug(0);
 }
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
-bool FGAircraft::LoadAircraft(string aircraft_path, string engine_path, string fname) {
-  string path;
-  string filename;
-  string aircraftCfgFileName;
-  string token;
-
-  AircraftPath = aircraft_path;
-  EnginePath = engine_path;
-
-# ifndef macintosh
-  aircraftCfgFileName = AircraftPath + "/" + fname + "/" + fname + ".xml";
-# else  
-  aircraftCfgFileName = AircraftPath + ";" + fname + ";" + fname + ".xml";
-# endif
-
-  FGConfigFile AC_cfg(aircraftCfgFileName);
-  if (!AC_cfg.IsOpen()) return false;
-
-  ReadPrologue(&AC_cfg);
-
-  while ((AC_cfg.GetNextConfigLine() != "EOF") &&
-         (token = AC_cfg.GetValue()) != "/FDM_CONFIG") {
-    if (token == "METRICS") {
-      cout << "  Reading Metrics" << endl;
-      ReadMetrics(&AC_cfg);
-    } else if (token == "AERODYNAMICS") {
-      cout << "  Reading Aerodynamics" << endl;
-      ReadAerodynamics(&AC_cfg);
-    } else if (token == "UNDERCARRIAGE") {
-      cout << "  Reading Landing Gear" << endl;
-      ReadUndercarriage(&AC_cfg);
-    } else if (token == "PROPULSION") {
-      cout << "  Reading Propulsion" << endl;
-      ReadPropulsion(&AC_cfg);
-    } else if (token == "FLIGHT_CONTROL") {
-      cout << "  Reading Flight Control" << endl;
-      ReadFlightControls(&AC_cfg);
-    } else if (token == "OUTPUT") {
-      ReadOutput(&AC_cfg);
-    }
-  }
-
-  return true;
+FGAircraft::~FGAircraft()
+{
+  unbind();
+  Debug(1);
 }
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
-bool FGAircraft::Run(void) {
+bool FGAircraft::Run(void)
+{
   if (!FGModel::Run()) {                 // if false then execute this Run()
-    GetState();
-
-    for (int i = 1; i <= 3; i++)  vForces(i) = vMoments(i) = 0.0;
-
-    MassChange();
-    FMProp();
-    FMAero();
-    FMGear();
-    FMMass();
+    vForces.InitMatrix();
+    vForces += Aerodynamics->GetForces();
+    vForces += Inertial->GetForces();
+    vForces += Propulsion->GetForces();
+    vForces += GroundReactions->GetForces();
+
+    vMoments.InitMatrix();
+    vMoments += Aerodynamics->GetMoments();
+    vMoments += Propulsion->GetMoments();
+    vMoments += GroundReactions->GetMoments();
+    
+    vBodyAccel = vForces/MassBalance->GetMass();
+    
+    vNcg = vBodyAccel/Inertial->gravity();
 
-    nlf = 0;
-    if (fabs(Position->GetGamma()) < 1.57) {
-        nlf = vFs(eZ)/(Weight*cos(Position->GetGamma()));
-    }    
-        
+    vNwcg = State->GetTb2s() * vNcg;
+    vNwcg(3) = -1*vNwcg(3) + 1;
+    
+    return false;
   } else {                               // skip Run() execution this time
-  }
-
-
-  return false;
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-void FGAircraft::MassChange() {
-  static FGColumnVector vXYZtank(3);
-  float Tw;
-  float IXXt, IYYt, IZZt, IXZt;
-  unsigned int t;
-  unsigned int axis_ctr;
-
-  for (axis_ctr=1; axis_ctr<=3; axis_ctr++) vXYZtank(axis_ctr) = 0.0;
-
-  // UPDATE TANK CONTENTS
-  //
-  // For each engine, cycle through the tanks and draw an equal amount of
-  // fuel (or oxidizer) from each active tank. The needed amount of fuel is
-  // determined by the engine in the FGEngine class. If more fuel is needed
-  // than is available in the tank, then that amount is considered a shortage,
-  // and will be drawn from the next tank. If the engine cannot be fed what it
-  // needs, it will be considered to be starved, and will shut down.
-
-  float Oshortage, Fshortage;
-
-  for (unsigned int e=0; e<numEngines; e++) {
-    Fshortage = Oshortage = 0.0;
-    for (t=0; t<numTanks; t++) {
-      switch(Engine[e]->GetType()) {
-      case FGEngine::etRocket:
-
-        switch(Tank[t]->GetType()) {
-        case FGTank::ttFUEL:
-          if (Tank[t]->GetSelected()) {
-            Fshortage = Tank[t]->Reduce((Engine[e]->CalcFuelNeed()/
-                                         numSelectedFuelTanks)*(dt*rate) + Fshortage);
-          }
-          break;
-        case FGTank::ttOXIDIZER:
-          if (Tank[t]->GetSelected()) {
-            Oshortage = Tank[t]->Reduce((Engine[e]->CalcOxidizerNeed()/
-                                         numSelectedOxiTanks)*(dt*rate) + Oshortage);
-          }
-          break;
-        }
-        break;
-
-      case FGEngine::etPiston:
-      case FGEngine::etTurboJet:
-      case FGEngine::etTurboProp:
-
-        if (Tank[t]->GetSelected()) {
-          Fshortage = Tank[t]->Reduce((Engine[e]->CalcFuelNeed()/
-                                       numSelectedFuelTanks)*(dt*rate) + Fshortage);
-        }
-        break;
-      }
-    }
-    if ((Fshortage <= 0.0) || (Oshortage <= 0.0)) Engine[e]->SetStarved();
-    else Engine[e]->SetStarved(false);
-  }
-
-  Weight = EmptyWeight;
-  for (t=0; t<numTanks; t++)
-    Weight += Tank[t]->GetContents();
-
-  Mass = Weight / GRAVITY;
-  // Calculate new CG here.
-
-  Tw = 0;
-  for (t=0; t<numTanks; t++) {
-    vXYZtank(eX) += Tank[t]->GetX()*Tank[t]->GetContents();
-    vXYZtank(eY) += Tank[t]->GetY()*Tank[t]->GetContents();
-    vXYZtank(eZ) += Tank[t]->GetZ()*Tank[t]->GetContents();
-
-    Tw += Tank[t]->GetContents();
-  }
-
-  vXYZcg = (vXYZtank + EmptyWeight*vbaseXYZcg) / (Tw + EmptyWeight);
-
-  // Calculate new moments of inertia here
-
-  IXXt = IYYt = IZZt = IXZt = 0.0;
-  for (t=0; t<numTanks; t++) {
-    IXXt += ((Tank[t]->GetX()-vXYZcg(eX))/12.0)*((Tank[t]->GetX() - vXYZcg(eX))/12.0)*Tank[t]->GetContents()/GRAVITY;
-    IYYt += ((Tank[t]->GetY()-vXYZcg(eY))/12.0)*((Tank[t]->GetY() - vXYZcg(eY))/12.0)*Tank[t]->GetContents()/GRAVITY;
-    IZZt += ((Tank[t]->GetZ()-vXYZcg(eZ))/12.0)*((Tank[t]->GetZ() - vXYZcg(eZ))/12.0)*Tank[t]->GetContents()/GRAVITY;
-    IXZt += ((Tank[t]->GetX()-vXYZcg(eX))/12.0)*((Tank[t]->GetZ() - vXYZcg(eZ))/12.0)*Tank[t]->GetContents()/GRAVITY;
-  }
-
-  Ixx = baseIxx + IXXt;
-  Iyy = baseIyy + IYYt;
-  Izz = baseIzz + IZZt;
-  Ixz = baseIxz + IXZt;
-
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-void FGAircraft::FMAero(void) {
-  static FGColumnVector vDXYZcg(3);
-  static FGColumnVector vAeroBodyForces(3);
-  unsigned int axis_ctr,ctr;
-
-  for (axis_ctr=1; axis_ctr<=3; axis_ctr++) vFs(axis_ctr) = 0.0;
-
-  for (axis_ctr = 0; axis_ctr < 3; axis_ctr++) {
-    for (ctr=0; ctr < Coeff[axis_ctr].size(); ctr++) {
-      vFs(axis_ctr+1) += Coeff[axis_ctr][ctr]->TotalValue();
-    }
-  }
-
-  vAeroBodyForces = State->GetTs2b(alpha, beta)*vFs;
-  vForces += vAeroBodyForces;
-
-  // The d*cg distances below, given in inches, are the distances FROM the c.g.
-  // TO the reference point. Since the c.g. and ref point are given in inches in
-  // the structural system (X positive rearwards) and the body coordinate system
-  // is given with X positive out the nose, the dxcg and dzcg values are
-  // *rotated* 180 degrees about the Y axis.
-
-  vDXYZcg(eX) = -(vXYZrp(eX) - vXYZcg(eX))/12.0;  //cg and rp values are in inches
-  vDXYZcg(eY) =  (vXYZrp(eY) - vXYZcg(eY))/12.0;
-  vDXYZcg(eZ) = -(vXYZrp(eZ) - vXYZcg(eZ))/12.0;
-
-  vMoments(eL) += vAeroBodyForces(eZ)*vDXYZcg(eY) - vAeroBodyForces(eY)*vDXYZcg(eZ); // rolling moment
-  vMoments(eM) += vAeroBodyForces(eX)*vDXYZcg(eZ) - vAeroBodyForces(eZ)*vDXYZcg(eX); // pitching moment
-  vMoments(eN) += vAeroBodyForces(eY)*vDXYZcg(eX) - vAeroBodyForces(eX)*vDXYZcg(eY); // yawing moment
-  
-  for (axis_ctr = 0; axis_ctr < 3; axis_ctr++) {
-    for (ctr = 0; ctr < Coeff[axis_ctr+3].size(); ctr++) {
-      vMoments(axis_ctr+1) += Coeff[axis_ctr+3][ctr]->TotalValue();
-    }
+    return true;
   }
 }
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
-void FGAircraft::FMGear(void) {
-
-  if ( !GearUp ) {
-    vector <FGLGear>::iterator iGear = lGear.begin();
-    while (iGear != lGear.end()) {
-      vForces  += iGear->Force();
-      vMoments += iGear->Moment();
-      iGear++;
-    }
-  } else {
-    // Crash Routine
-  }
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-void FGAircraft::FMMass(void) {
-  vForces(eX) += -GRAVITY*sin(vEuler(eTht)) * Mass;
-  vForces(eY) +=  GRAVITY*sin(vEuler(ePhi))*cos(vEuler(eTht)) * Mass;
-  vForces(eZ) +=  GRAVITY*cos(vEuler(ePhi))*cos(vEuler(eTht)) * Mass;
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-void FGAircraft::FMProp(void) {
-  for (unsigned int i=0;i<numEngines;i++) {
-
-    // Changes required here for new engine placement parameters (i.e. location and direction)
-
-    vForces(eX) += Engine[i]->CalcThrust();
-  }
-  
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-void FGAircraft::GetState(void) {
-  dt = State->Getdt();
-
-  alpha = Translation->Getalpha();
-  beta = Translation->Getbeta();
-  vEuler = Rotation->GetEuler();
+float FGAircraft::GetNlf(void)
+{
+  return -1*Aerodynamics->GetvFs(3)/MassBalance->GetWeight();
 }
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
-void FGAircraft::ReadMetrics(FGConfigFile* AC_cfg) {
+bool FGAircraft::Load(FGConfigFile* AC_cfg)
+{
   string token = "";
   string parameter;
+  double EW, bixx, biyy, bizz, bixy, bixz;
+  double pmWt, pmX, pmY, pmZ;
+  FGColumnVector3 vbaseXYZcg;
 
   AC_cfg->GetNextConfigLine();
 
-  while ((token = AC_cfg->GetValue()) != "/METRICS") {
+  while ((token = AC_cfg->GetValue()) != string("/METRICS")) {
     *AC_cfg >> parameter;
     if (parameter == "AC_WINGAREA") {
-        *AC_cfg >> WingArea;
-        cout << "    WingArea: " << WingArea  << endl; 
+      *AC_cfg >> WingArea;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    WingArea: " << WingArea  << endl;
     } else if (parameter == "AC_WINGSPAN") {
-        *AC_cfg >> WingSpan;
-        cout << "    WingSpan: " << WingSpan  << endl;
+      *AC_cfg >> WingSpan;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    WingSpan: " << WingSpan  << endl;
+    } else if (parameter == "AC_WINGINCIDENCE") {
+      *AC_cfg >> WingIncidence;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    Chord: " << cbar << endl;
     } else if (parameter == "AC_CHORD") {
-        *AC_cfg >> cbar;
-        cout << "    Chord: " << cbar << endl;
+      *AC_cfg >> cbar;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    Chord: " << cbar << endl;
+    } else if (parameter == "AC_HTAILAREA") {
+      *AC_cfg >> HTailArea;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    H. Tail Area: " << HTailArea << endl;
+    } else if (parameter == "AC_HTAILARM") {
+      *AC_cfg >> HTailArm;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    H. Tail Arm: " << HTailArm << endl;
+    } else if (parameter == "AC_VTAILAREA") {
+      *AC_cfg >> VTailArea;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    V. Tail Area: " << VTailArea << endl;
+    } else if (parameter == "AC_VTAILARM") {
+      *AC_cfg >> VTailArm;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    V. Tail Arm: " << VTailArm << endl;
     } else if (parameter == "AC_IXX") {
-        *AC_cfg >> baseIxx;
-        cout << "    baseIxx: " << baseIxx << endl;
+      *AC_cfg >> bixx;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    baseIxx: " << bixx << endl;
+      MassBalance->SetBaseIxx(bixx);
     } else if (parameter == "AC_IYY") {
-        *AC_cfg >> baseIyy;
-        cout << "    baseIyy: " << baseIyy << endl;
-    } else if (parameter == "AC_IZZ") { 
-        *AC_cfg >> baseIzz;
-        cout << "    baseIzz: " << baseIzz << endl;
-    } else if (parameter == "AC_IXZ") { 
-        *AC_cfg >> baseIxz;
-        cout << "    baseIxz: " << baseIxz  << endl;
+      *AC_cfg >> biyy;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    baseIyy: " << biyy << endl;
+      MassBalance->SetBaseIyy(biyy);
+    } else if (parameter == "AC_IZZ") {
+      *AC_cfg >> bizz;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    baseIzz: " << bizz << endl;
+      MassBalance->SetBaseIzz(bizz);
+    } else if (parameter == "AC_IXY") {
+      *AC_cfg >> bixy;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    baseIxy: " << bixy  << endl;
+      MassBalance->SetBaseIxy(bixy);
+    } else if (parameter == "AC_IXZ") {
+      *AC_cfg >> bixz;
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    baseIxz: " << bixz  << endl;
+      MassBalance->SetBaseIxz(bixz);
     } else if (parameter == "AC_EMPTYWT") {
-        *AC_cfg >> EmptyWeight;
-        cout << "    EmptyWeight: " << EmptyWeight  << endl;
+      *AC_cfg >> EW;
+      MassBalance->SetEmptyWeight(EW);
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    EmptyWeight: " << EW  << endl;
     } else if (parameter == "AC_CGLOC") {
-        *AC_cfg >> vbaseXYZcg(eX) >> vbaseXYZcg(eY) >> vbaseXYZcg(eZ);
-        cout << "    CG (x, y, z): " << vbaseXYZcg << endl;
+      *AC_cfg >> vbaseXYZcg(eX) >> vbaseXYZcg(eY) >> vbaseXYZcg(eZ);
+      MassBalance->SetBaseCG(vbaseXYZcg);
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    CG (x, y, z): " << vbaseXYZcg << endl;
     } else if (parameter == "AC_EYEPTLOC") {
-        *AC_cfg >> vXYZep(eX) >> vXYZep(eY) >> vXYZep(eZ);
-        cout << "    Eyepoint (x, y, z): " << vXYZep << endl;
+      *AC_cfg >> vXYZep(eX) >> vXYZep(eY) >> vXYZep(eZ);
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    Eyepoint (x, y, z): " << vXYZep << endl;
     } else if (parameter == "AC_AERORP") {
-        *AC_cfg >> vXYZrp(eX) >> vXYZrp(eY) >> vXYZrp(eZ);
-        cout << "    Ref Pt (x, y, z): " << vXYZrp << endl;
-    } else if (parameter == "AC_ALPHALIMITS") {
-        *AC_cfg >> alphaclmin >> alphaclmax;
-        cout << "    Maximum Alpha: " << alphaclmax
-             << "    Minimum Alpha: " << alphaclmin 
-             << endl;
-    }         
-  }
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-void FGAircraft::ReadPropulsion(FGConfigFile* AC_cfg) {
-  string token;
-  string engine_name;
-  string parameter;
-
-  AC_cfg->GetNextConfigLine();
-
-  while ((token = AC_cfg->GetValue()) != "/PROPULSION") {
-    *AC_cfg >> parameter;
-
-    if (parameter == "AC_ENGINE") {
-
-      *AC_cfg >> engine_name;
-      Engine[numEngines] = new FGEngine(FDMExec, EnginePath, engine_name, numEngines);
-      numEngines++;
-
-    } else if (parameter == "AC_TANK") {
-
-      Tank[numTanks] = new FGTank(AC_cfg);
-      switch(Tank[numTanks]->GetType()) {
-      case FGTank::ttFUEL:
-        numSelectedFuelTanks++;
-        break;
-      case FGTank::ttOXIDIZER:
-        numSelectedOxiTanks++;
-        break;
-      }
-      numTanks++;
+      *AC_cfg >> vXYZrp(eX) >> vXYZrp(eY) >> vXYZrp(eZ);
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    Ref Pt (x, y, z): " << vXYZrp << endl;
+    } else if (parameter == "AC_POINTMASS") {
+      *AC_cfg >> pmWt >> pmX >> pmY >> pmZ;
+      MassBalance->AddPointMass(pmWt, pmX, pmY, pmZ);
+      if (debug_lvl > 0) cout << "    Point Mass Object: " << pmWt << " lbs. at "
+                         << "X, Y, Z (in.): " << pmX << "  " << pmY << "  " << pmZ
+                         << endl;
     }
   }
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-void FGAircraft::ReadFlightControls(FGConfigFile* AC_cfg) {
-  string token;
-
-  FCS->LoadFCS(AC_cfg);
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-void FGAircraft::ReadAerodynamics(FGConfigFile* AC_cfg) {
-  string token, axis;
-
-  AC_cfg->GetNextConfigLine();
   
-  while ((token = AC_cfg->GetValue()) != "/AERODYNAMICS") {
-    if (token == "AXIS") {
-      CoeffArray ca;
-      axis = AC_cfg->GetValue("NAME");
-      AC_cfg->GetNextConfigLine();
-      while ((token = AC_cfg->GetValue()) != "/AXIS") {
-        ca.push_back(new FGCoefficient(FDMExec, AC_cfg));
-        DisplayCoeffFactors(ca.back()->Getmultipliers());
-      }
-      Coeff[AxisIdx[axis]]=ca;
-      AC_cfg->GetNextConfigLine();
-    }
-  }
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-void FGAircraft::ReadUndercarriage(FGConfigFile* AC_cfg) {
-  string token;
-
-  AC_cfg->GetNextConfigLine();
-
-  while ((token = AC_cfg->GetValue()) != "/UNDERCARRIAGE") {
-    lGear.push_back(FGLGear(AC_cfg, FDMExec));
-  }
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-void FGAircraft::ReadOutput(FGConfigFile* AC_cfg) {
-  string token, parameter;
-  int OutRate = 0;
-  int subsystems = 0;
-
-  token = AC_cfg->GetValue("NAME");
-  Output->SetFilename(token);
-  token = AC_cfg->GetValue("TYPE");
-  Output->SetType(token);
-  AC_cfg->GetNextConfigLine();
-
-  while ((token = AC_cfg->GetValue()) != "/OUTPUT") {
-    *AC_cfg >> parameter;
-    if (parameter == "RATE_IN_HZ") *AC_cfg >> OutRate;
-    if (parameter == "SIMULATION") {
-      *AC_cfg >> parameter;
-      if (parameter == "ON") subsystems += ssSimulation;
-    }
-    if (parameter == "AEROSURFACES") {
-      *AC_cfg >> parameter;
-      if (parameter == "ON") subsystems += ssAerosurfaces;
+  // calculate some derived parameters
+  if (cbar != 0.0) {
+    lbarh = HTailArm/cbar;
+    lbarv = VTailArm/cbar;
+    if (WingArea != 0.0) {
+      vbarh = HTailArm*HTailArea / (cbar*WingArea);
+      vbarv = VTailArm*VTailArea / (cbar*WingArea);
     }
-    if (parameter == "RATES") {
-      *AC_cfg >> parameter;
-      if (parameter == "ON") subsystems += ssRates;
-    }
-    if (parameter == "VELOCITIES") {
-      *AC_cfg >> parameter;
-      if (parameter == "ON") subsystems += ssVelocities;
-    }
-    if (parameter == "FORCES") {
-      *AC_cfg >> parameter;
-      if (parameter == "ON") subsystems += ssForces;
-    }
-    if (parameter == "MOMENTS") {
-      *AC_cfg >> parameter;
-      if (parameter == "ON") subsystems += ssMoments;
-    }
-    if (parameter == "ATMOSPHERE") {
-      *AC_cfg >> parameter;
-      if (parameter == "ON") subsystems += ssAtmosphere;
-    }
-    if (parameter == "MASSPROPS") {
-      *AC_cfg >> parameter;
-      if (parameter == "ON") subsystems += ssMassProps;
-    }
-    if (parameter == "POSITION") {
-      *AC_cfg >> parameter;
-      if (parameter == "ON") subsystems += ssPosition;
-    }
-    if (parameter == "COEFFICIENTS") {
-      *AC_cfg >> parameter;
-      if (parameter == "ON") subsystems += ssCoefficients;
-    }
-    if (parameter == "GROUND_REACTIONS") {
-      *AC_cfg >> parameter;
-      if (parameter == "ON") subsystems += ssGroundReactions;
-    }
-  }
-
-  Output->SetSubsystems(subsystems);
-
-  OutRate = OutRate>120?120:(OutRate<0?0:OutRate);
-  Output->SetRate( (int)(0.5 + 1.0/(State->Getdt()*OutRate)) );
+  }     
+  return true;
 }
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
-void FGAircraft::ReadPrologue(FGConfigFile* AC_cfg) {
-  string token = AC_cfg->GetValue();
-  string scratch;
-  AircraftName = AC_cfg->GetValue("NAME");
-  cout << "Reading Aircraft Configuration File: " << AircraftName << endl;
-  scratch=AC_cfg->GetValue("VERSION").c_str();
-
-  CFGVersion = AC_cfg->GetValue("VERSION");
-  cout << "                            Version: " << CFGVersion << endl;
-  if (CFGVersion != NEEDED_CFG_VERSION) {
-    cout << endl << "YOU HAVE AN INCOMPATIBLE CFG FILE FOR THIS AIRCRAFT."
-    " RESULTS WILL BE UNPREDICTABLE !!" << endl;
-    cout << "Current version needed is: " << NEEDED_CFG_VERSION << endl;
-    cout << "         You have version: " << CFGVersion << endl << endl;
-    //exit(-1);
-  }
-
-
+void FGAircraft::bind(void)
+{
+  typedef double (FGAircraft::*PMF)(int) const;
+  PropertyManager->Tie("metrics/Sw-sqft", this,
+                       &FGAircraft::GetWingArea);
+  PropertyManager->Tie("metrics/bw-ft", this,
+                       &FGAircraft::GetWingSpan);
+  PropertyManager->Tie("metrics/cbarw-ft", this,
+                       &FGAircraft::Getcbar);
+  PropertyManager->Tie("metrics/iw-deg", this,
+                       &FGAircraft::GetWingIncidence);
+  PropertyManager->Tie("metrics/Sh-sqft", this,
+                       &FGAircraft::GetHTailArea);
+  PropertyManager->Tie("metrics/lh-ft", this,
+                       &FGAircraft::GetHTailArm);
+  PropertyManager->Tie("metrics/Sv-sqft", this,
+                       &FGAircraft::GetVTailArea);
+  PropertyManager->Tie("metrics/lv-ft", this,
+                       &FGAircraft::GetVTailArm);
+  PropertyManager->Tie("metrics/lh-norm", this,
+                       &FGAircraft::Getlbarh);
+  PropertyManager->Tie("metrics/lv-norm", this,
+                       &FGAircraft::Getlbarv);
+  PropertyManager->Tie("metrics/vbarh-norm", this,
+                       &FGAircraft::Getvbarh);
+  PropertyManager->Tie("metrics/vbarv-norm", this,
+                       &FGAircraft::Getvbarv);
+  PropertyManager->Tie("moments/l-total-lbsft", this,1,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetMoments);
+  PropertyManager->Tie("moments/m-total-lbsft", this,2,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetMoments);
+  PropertyManager->Tie("moments/n-total-lbsft", this,3,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetMoments);
+  PropertyManager->Tie("forces/fbx-total-lbs", this,1,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetForces);
+  PropertyManager->Tie("forces/fby-total-lbs", this,2,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetForces);
+  PropertyManager->Tie("forces/fbz-total-lbs", this,3,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetForces);
+  PropertyManager->Tie("metrics/aero-rp-x-ft", this,1,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetXYZrp);
+  PropertyManager->Tie("metrics/aero-rp-y-ft", this,2,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetXYZrp);
+  PropertyManager->Tie("metrics/aero-rp-z-ft", this,3,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetXYZrp);
+  PropertyManager->Tie("metrics/eyepoint-x-ft", this,1,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetXYZep);
+  PropertyManager->Tie("metrics/eyepoint-y-ft", this,2,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetXYZep);
+  PropertyManager->Tie("metrics/eyepoint-z-ft", this,3,
+                       (PMF)&FGAircraft::GetXYZep);
 }
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
-void FGAircraft::DisplayCoeffFactors(vector <eParam> multipliers) {
-  cout << "   Non-Dimensionalized by: ";
-
-  for (unsigned int i=0; i<multipliers.size();i++)
-    cout << State->paramdef[multipliers[i]];
-
-  cout << endl;
+void FGAircraft::unbind(void)
+{
+  PropertyManager->Untie("metrics/Sw-sqft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/bw-ft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/cbarw-ft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/iw-deg");
+  PropertyManager->Untie("metrics/Sh-sqft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/lh-ft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/Sv-sqft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/lv-ft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/lh-norm");
+  PropertyManager->Untie("metrics/lv-norm");
+  PropertyManager->Untie("metrics/vbarh-norm");
+  PropertyManager->Untie("metrics/vbarv-norm");
+  PropertyManager->Untie("moments/l-total-lbsft");
+  PropertyManager->Untie("moments/m-total-lbsft");
+  PropertyManager->Untie("moments/n-total-lbsft");
+  PropertyManager->Untie("forces/fbx-total-lbs");
+  PropertyManager->Untie("forces/fby-total-lbs");
+  PropertyManager->Untie("forces/fbz-total-lbs");
+  PropertyManager->Untie("metrics/aero-rp-x-ft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/aero-rp-y-ft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/aero-rp-z-ft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/eyepoint-x-ft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/eyepoint-y-ft");
+  PropertyManager->Untie("metrics/eyepoint-z-ft");
 }
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
+//    The bitmasked value choices are as follows:
+//    unset: In this case (the default) JSBSim would only print
+//       out the normally expected messages, essentially echoing
+//       the config files as they are read. If the environment
+//       variable is not set, debug_lvl is set to 1 internally
+//    0: This requests JSBSim not to output any messages
+//       whatsoever.
+//    1: This value explicity requests the normal JSBSim
+//       startup messages
+//    2: This value asks for a message to be printed out when
+//       a class is instantiated
+//    4: When this value is set, a message is displayed when a
+//       FGModel object executes its Run() method
+//    8: When this value is set, various runtime state variables
+//       are printed out periodically
+//    16: When set various parameters are sanity checked and
+//       a message is printed out when they go out of bounds
+
+void FGAircraft::Debug(int from)
+{
+  if (debug_lvl <= 0) return;
 
-string FGAircraft::GetCoefficientStrings(void) {
-  string CoeffStrings = "";
-  bool firstime = true;
-
-  for (unsigned int axis = 0; axis < 6; axis++) {
-    for (unsigned int sd = 0; sd < Coeff[axis].size(); sd++) {
-      if (firstime) {
-        firstime = false;
-      } else {
-        CoeffStrings += ", ";
-      }
-      CoeffStrings += Coeff[axis][sd]->Getname();
+  if (debug_lvl & 1) { // Standard console startup message output
+    if (from == 0) { // Constructor
     }
   }
-
-  return CoeffStrings;
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-string FGAircraft::GetCoefficientValues(void) {
-  string SDValues = "";
-  char buffer[10];
-  bool firstime = true;
-
-  for (unsigned int axis = 0; axis < 6; axis++) {
-    for (unsigned int sd = 0; sd < Coeff[axis].size(); sd++) {
-      if (firstime) {
-        firstime = false;
-      } else {
-        SDValues += ", ";
-      }
-      sprintf(buffer, "%9.6f", Coeff[axis][sd]->GetSD());
-      SDValues += string(buffer);
-    }
+  if (debug_lvl & 2 ) { // Instantiation/Destruction notification
+    if (from == 0) cout << "Instantiated: FGAircraft" << endl;
+    if (from == 1) cout << "Destroyed:    FGAircraft" << endl;
   }
-
-  return SDValues;
-  ;
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-string FGAircraft::GetGroundReactionStrings(void) {
-  string GroundReactionStrings = "";
-  bool firstime = true;
-
-  for (unsigned int i=0;i<lGear.size();i++) {
-    if (!firstime) GroundReactionStrings += ", ";
-    GroundReactionStrings += (lGear[i].GetName() + "_WOW, ");
-    GroundReactionStrings += (lGear[i].GetName() + "_compressLength, ");
-    GroundReactionStrings += (lGear[i].GetName() + "_compressSpeed, ");
-    GroundReactionStrings += (lGear[i].GetName() + "_Force");
-
-    firstime = false;
+  if (debug_lvl & 4 ) { // Run() method entry print for FGModel-derived objects
   }
-
-  return GroundReactionStrings;
-}
-
-//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-
-string FGAircraft::GetGroundReactionValues(void) {
-  char buff[20];
-  string GroundReactionValues = "";
-
-  bool firstime = true;
-
-  for (unsigned int i=0;i<lGear.size();i++) {
-    if (!firstime) GroundReactionValues += ", ";
-    GroundReactionValues += string( lGear[i].GetWOW()?"1":"0" ) + ", ";
-    GroundReactionValues += (string(gcvt(lGear[i].GetCompLen(),    5, buff)) + ", ");
-    GroundReactionValues += (string(gcvt(lGear[i].GetCompVel(),    6, buff)) + ", ");
-    GroundReactionValues += (string(gcvt(lGear[i].GetCompForce(), 10, buff)));
-
-    firstime = false;
+  if (debug_lvl & 8 ) { // Runtime state variables
+  }
+  if (debug_lvl & 16) { // Sanity checking
+  }
+  if (debug_lvl & 64) {
+    if (from == 0) { // Constructor
+      cout << IdSrc << endl;
+      cout << IdHdr << endl;
+    }
   }
-
-  return GroundReactionValues;
 }