]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/FDM/JSBSim/FGAtmosphere.h
Fix stall widths for the "auxilliary" (reverse flow) stalls so they
[flightgear.git] / src / FDM / JSBSim / FGAtmosphere.h
index 9712788c9978f34f03295b472f6c504346891cec..711057f75742a846829eb3ca3df1c8f30f99a571 100644 (file)
-/*******************************************************************************
-
+/*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  Header:       FGAtmosphere.h
  Author:       Jon Berndt
                Implementation of 1959 Standard Atmosphere added by Tony Peden
  Date started: 11/24/98
-
  ------------- Copyright (C) 1999  Jon S. Berndt (jsb@hal-pc.org) -------------
-
  This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
  Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later
  version.
-
  This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
  FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more
  details.
-
  You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple
  Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
-
  Further information about the GNU General Public License can also be found on
  the world wide web at http://www.gnu.org.
-
 HISTORY
 --------------------------------------------------------------------------------
 11/24/98   JSB   Created
-07/23/99   TP   Added implementation of 1959 Standard Atmosphere
-           Moved calculation of Mach number to FGTranslation
-
-
-********************************************************************************
+07/23/99   TP    Added implementation of 1959 Standard Atmosphere
+                 Moved calculation of Mach number to FGPropagate
+                 Updated to '76 model
+%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 SENTRY
-*******************************************************************************/
+%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
 #ifndef FGAtmosphere_H
 #define FGAtmosphere_H
 
-/*******************************************************************************
+/*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 INCLUDES
-*******************************************************************************/
+%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
 #include "FGModel.h"
+#include "FGColumnVector3.h"
 
-/*******************************************************************************
-COMMENTS, REFERENCES,  and NOTES
-********************************************************************************
+/*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
+DEFINITIONS
+%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
-[1]    Anderson, John D. "Introduction to Flight, Third Edition", McGraw-Hill,
-      1989, ISBN 0-07-001641-0
+#define ID_ATMOSPHERE "$Id$"
 
-/*******************************************************************************
-CLASS DECLARATION
-*******************************************************************************/
+/*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
+FORWARD DECLARATIONS
+%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
+
+namespace JSBSim {
 
+/*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
+CLASS DOCUMENTATION
+%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
-using namespace std;
+/** Models the standard atmosphere.
+    @author Tony Peden, Jon Berndt
+    @version $Id$
+    @see Anderson, John D. "Introduction to Flight, Third Edition", McGraw-Hill,
+         1989, ISBN 0-07-001641-0
+*/
 
-class FGAtmosphere : public FGModel
-{
+/*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
+CLASS DECLARATION
+%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
+
+class FGAtmosphere : public FGModel {
 public:
 
+  /// Constructor
   FGAtmosphere(FGFDMExec*);
-  ~FGAtmosphere(void);
+  /// Destructor
+  ~FGAtmosphere();
+  /** Runs the Atmosphere model; called by the Executive
+      @return false if no error */
   bool Run(void);
 
-  inline float Getrho(void) {return rho;}
-  float CalcRho(float altitude);
-
-  inline float GetTemperature(void){return temperature;}
-  inline float GetDensity(void)    {return density;}     // use only after Run() has been called
-  inline float GetPressure(void)   {return pressure;}
-  inline float GetSoundSpeed(void) {return soundspeed;}
-
-  float GetTemperature(float altitude); //Rankine, altitude in feet
-  float GetDensity(float altitude);     //slugs/ft^3
-  float GetPressure(float altitude);    //lbs/ft^2
-  float GetSoundSpeed(float altitude);  //ft/s
-
+  bool InitModel(void);
+
+  /// Returns the temperature in degrees Rankine.
+  inline double GetTemperature(void) const {return *temperature;}
+  /** Returns the density in slugs/ft^3.
+      <i>This function may <b>only</b> be used if Run() is called first.</i> */
+  inline double GetDensity(void)  const {return *density;}
+  /// Returns the pressure in psf.
+  inline double GetPressure(void)  const {return *pressure;}
+  /// Returns the pressure at an arbitrary altitude in psf
+  double GetPressure(double alt);
+  /// Returns the speed of sound in ft/sec.
+  inline double GetSoundSpeed(void) const {return soundspeed;}
+
+  /// Returns the sea level temperature in degrees Rankine.
+  inline double GetTemperatureSL(void) const { return SLtemperature; }
+  /// Returns the sea level density in slugs/ft^3
+  inline double GetDensitySL(void)  const { return SLdensity; }
+  /// Returns the sea level pressure in psf.
+  inline double GetPressureSL(void) const { return SLpressure; }
+  /// Returns the sea level speed of sound in ft/sec.
+  inline double GetSoundSpeedSL(void) const { return SLsoundspeed; }
+
+  /// Returns the ratio of at-altitude temperature over the sea level value.
+  inline double GetTemperatureRatio(void) const { return (*temperature)*rSLtemperature; }
+  /// Returns the ratio of at-altitude density over the sea level value.
+  inline double GetDensityRatio(void) const { return (*density)*rSLdensity; }
+  /// Returns the ratio of at-altitude pressure over the sea level value.
+  inline double GetPressureRatio(void) const { return (*pressure)*rSLpressure; }
+  /// Returns the ratio of at-altitude sound speed over the sea level value.
+  inline double GetSoundSpeedRatio(void) const { return soundspeed*rSLsoundspeed; }
+
+  /// Tells the simulator to use an externally calculated atmosphere model.
+  void UseExternal(void);
+  /// Tells the simulator to use the internal atmosphere model.
+  void UseInternal(void);  //this is the default
+  /// Gets the boolean that tells if the external atmosphere model is being used.
+  bool External(void) { return useExternal; }
+
+  /// Provides the external atmosphere model with an interface to set the temperature.
+  inline void SetExTemperature(double t)  { exTemperature=t; }
+  /// Provides the external atmosphere model with an interface to set the density.
+  inline void SetExDensity(double d)      { exDensity=d; }
+  /// Provides the external atmosphere model with an interface to set the pressure.
+  inline void SetExPressure(double p)     { exPressure=p; }
+
+  /// Sets the temperature deviation at sea-level in degrees Fahrenheit
+  inline void SetSLTempDev(double d)  { T_dev_sl = d; }
+  /// Gets the temperature deviation at sea-level in degrees Fahrenheit
+  inline double GetSLTempDev(void) const { return T_dev_sl; }
+  /// Sets the current delta-T in degrees Fahrenheit
+  inline void SetDeltaT(double d)  { delta_T = d; } 
+  /// Gets the current delta-T in degrees Fahrenheit
+  inline double GetDeltaT(void) const  { return delta_T; } 
+  /// Gets the at-altitude temperature deviation in degrees Fahrenheit
+  inline double GetTempDev(void) const { return T_dev; }
+  /// Gets the density altitude in feet
+  inline double GetDensityAltitude(void) const { return density_altitude; }
+
+  /// Sets the wind components in NED frame.
+  inline void SetWindNED(double wN, double wE, double wD) { vWindNED(1)=wN; vWindNED(2)=wE; vWindNED(3)=wD;}
+
+  /// Retrieves the wind components in NED frame.
+  inline FGColumnVector3& GetWindNED(void) { return vWindNED; }
+  
+  /** Retrieves the wind direction. The direction is defined as north=0 and
+      increases counterclockwise. The wind heading is returned in radians.*/
+  inline double GetWindPsi(void) const { return psiw; }
+  
+  inline void SetTurbGain(double tt) {TurbGain = tt;}
+  inline void SetTurbRate(double tt) {TurbRate = tt;}
+  
+  inline double GetTurbPQR(int idx) const {return vTurbPQR(idx);}
+  inline FGColumnVector3& GetTurbPQR(void) {return vTurbPQR;}
+  
+  void bind(void);
+  void unbind(void);
+
+  
 protected:
-
-private:
-  float rho;
-
-  float h;
-  float temperature;
-  float pressure;
-  float density;
-  float soundspeed;
-  void Calculate(void);
-
-
+  double rho;
+
+  enum tType {ttStandard, ttBerndt, ttNone} turbType;
+
+  int lastIndex;
+  double h;
+  double htab[8];
+  double SLtemperature,SLdensity,SLpressure,SLsoundspeed;
+  double rSLtemperature,rSLdensity,rSLpressure,rSLsoundspeed; //reciprocals
+  double *temperature,*density,*pressure;
+  double soundspeed;
+  bool useExternal;
+  double exTemperature,exDensity,exPressure;
+  double intTemperature, intDensity, intPressure;
+  double T_dev_sl, T_dev, delta_T, density_altitude;
+  
+  double MagnitudedAccelDt, MagnitudeAccel, Magnitude;
+  double TurbGain;
+  double TurbRate;
+  FGColumnVector3 vDirectiondAccelDt;
+  FGColumnVector3 vDirectionAccel;
+  FGColumnVector3 vDirection;
+  FGColumnVector3 vTurbulence;
+  FGColumnVector3 vTurbulenceGrad;
+  FGColumnVector3 vBodyTurbGrad;
+  FGColumnVector3 vTurbPQR;
+
+  FGColumnVector3 vWindNED;
+  double psiw;
+
+  void Calculate(double altitude);
+  void Turbulence(void);
+  void Debug(int from);
 };
 
-/******************************************************************************/
+} // namespace JSBSim
+
+//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 #endif
+