]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/FDM/JSBSim/FGAuxiliary.cpp
Initial revision.
[flightgear.git] / src / FDM / JSBSim / FGAuxiliary.cpp
index 0fdc0573245a1f95c883a3d8ae012460c84dfb1b..4657cb34c16ea652b3908a5669935d292e49a552 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
  
  Module:       FGAuxiliary.cpp
- Author:       Jon Berndt
+ Author:       Tony Peden, Jon Berndt
  Date started: 01/26/99
  Purpose:      Calculates additional parameters needed by the visual system, etc.
  Called by:    FGSimExec
@@ -50,19 +50,21 @@ INCLUDES
 #include "FGAircraft.h"
 #include "FGPosition.h"
 #include "FGOutput.h"
-#include "FGMatrix.h"
+#include "FGInertial.h"
+#include "FGMatrix33.h"
+#include "FGColumnVector3.h"
+#include "FGColumnVector4.h"
 
 static const char *IdSrc = "$Id$";
 static const char *IdHdr = ID_AUXILIARY;
 
-extern short debug_lvl;
-
 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 CLASS IMPLEMENTATION
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
 
-FGAuxiliary::FGAuxiliary(FGFDMExec* fdmex) : FGModel(fdmex) {
+FGAuxiliary::FGAuxiliary(FGFDMExec* fdmex) : FGModel(fdmex)
+{
   Name = "FGAuxiliary";
   vcas = veas = mach = qbar = pt = 0;
   psl = rhosl = 1;
@@ -80,14 +82,15 @@ FGAuxiliary::~FGAuxiliary()
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
-bool FGAuxiliary::Run() {
-  float A,B,D;
+bool FGAuxiliary::Run()
+{
+  double A,B,D;
 
   if (!FGModel::Run()) {
     GetState();
-    if(mach < 1)    //calculate total pressure assuming isentropic flow
+    if (mach < 1) {   //calculate total pressure assuming isentropic flow
       pt=p*pow((1 + 0.2*mach*mach),3.5);
-    else {
+    else {
       // shock in front of pitot tube, we'll assume its normal and use
       // the Rayleigh Pitot Tube Formula, i.e. the ratio of total
       // pressure behind the shock to the static pressure in front
@@ -105,54 +108,112 @@ bool FGAuxiliary::Run() {
     vcas = sqrt(7*psl/rhosl*(A-1));
     veas = sqrt(2*qbar/rhosl);
 
-    vPilotAccel = Translation->GetUVWdot() + Aircraft->GetXYZep() * Rotation->GetPQRdot();
-
-    earthPosAngle += State->Getdt()*OMEGA_EARTH;
-
+    // Pilot sensed accelerations are calculated here. This is used
+    // for the coordinated turn ball instrument. Motion base platforms sometimes
+    // use the derivative of pilot sensed accelerations as the driving parameter,
+    // rather than straight accelerations.
+    //
+    // The theory behind pilot-sensed calculations is presented:
+    //
+    // For purposes of discussion and calculation, assume for a minute that the
+    // pilot is in space and motionless in inertial space. She will feel
+    // no accelerations. If the aircraft begins to accelerate along any axis or
+    // axes (without rotating), the pilot will sense those accelerations. If
+    // any rotational moment is applied, the pilot will sense an acceleration
+    // due to that motion in the amount:
+    //
+    // [wdot X R]  +  [w X (w X R)]
+    //   Term I          Term II
+    //
+    // where:
+    //
+    // wdot = omegadot, the rotational acceleration rate vector
+    // w    = omega, the rotational rate vector
+    // R    = the vector from the aircraft CG to the pilot eyepoint
+    //
+    // The sum total of these two terms plus the acceleration of the aircraft
+    // body axis gives the acceleration the pilot senses in inertial space.
+    // In the presence of a large body such as a planet, a gravity field also
+    // provides an accelerating attraction. This acceleration can be transformed
+    // from the reference frame of the planet so as to be expressed in the frame
+    // of reference of the aircraft. This gravity field accelerating attraction
+    // is felt by the pilot as a force on her tushie as she sits in her aircraft
+    // on the runway awaiting takeoff clearance.
+    //
+    // In JSBSim the acceleration of the body frame in inertial space is given
+    // by the F = ma relation. If the vForces vector is divided by the aircraft
+    // mass, the acceleration vector is calculated. The term wdot is equivalent
+    // to the JSBSim vPQRdot vector, and the w parameter is equivalent to vPQR.
+    // The radius R is calculated below in the vector vToEyePt.
+        
+    vToEyePt = Aircraft->GetXYZep() - MassBalance->GetXYZcg();
+
+    vPilotAccel = Aircraft->GetBodyAccel()
+                  + Rotation->GetPQRdot() * vToEyePt
+                  + Rotation->GetPQR() * (Rotation->GetPQR() * vToEyePt)
+                  + Inertial->GetGravity();
+
+    earthPosAngle += State->Getdt()*Inertial->omega();
+    return false;
   } else {
+    return true;
   }
-
-  return false;
 }
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
-float FGAuxiliary::GetHeadWind(void) {
-
-  float psiw,vw,psi;
+double FGAuxiliary::GetHeadWind(void)
+{
+  double psiw,vw,psi;
 
   psiw = Atmosphere->GetWindPsi();
   psi = Rotation->Getpsi();
   vw = Atmosphere->GetWindNED().Magnitude();
-  return -vw*cos(psiw - psi);
+
+  return vw*cos(psiw - psi);
 }
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
-float FGAuxiliary::GetCrossWind(void) {
-
-  float psiw,vw,psi;
+double FGAuxiliary::GetCrossWind(void)
+{
+  double psiw,vw,psi;
 
   psiw = Atmosphere->GetWindPsi();
   psi = Rotation->Getpsi();
   vw = Atmosphere->GetWindNED().Magnitude();
+
   return  vw*sin(psiw - psi);
 }
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
-void FGAuxiliary::GetState(void) {
+FGColumnVector3 FGAuxiliary::GetNpilot(void)
+{
+  return vPilotAccel/Inertial->gravity();
+}
+
+//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
+
+double FGAuxiliary::GetNpilot(int idx)
+{
+  return (vPilotAccel/Inertial->gravity())(idx);
+}
+
+//%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
+
+void FGAuxiliary::GetState(void)
+{
   qbar = Translation->Getqbar();
   mach = Translation->GetMach();
   p = Atmosphere->GetPressure();
   rhosl = Atmosphere->GetDensitySL();
   psl = Atmosphere->GetPressureSL();
-
 }
 
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 
-void FGAuxiliary::Debug(void)
+void FGAuxiliary::Debug(int from)
 {
     //TODO: Add your source code here
 }