]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/FDM/JSBSim/FGJSBBase.h
Sync. w. JSBSim CVS
[flightgear.git] / src / FDM / JSBSim / FGJSBBase.h
index 8a6de13ca1004f32066e77c2182418d0ce05c8aa..c4d0542460c2b4637dd6b7fcd255fe2ebe75b550 100644 (file)
@@ -7,20 +7,20 @@
  ------------- Copyright (C) 2001  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
+ the terms of the GNU Lesser 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
+ FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public License for more
  details.
 
- You should have received a copy of the GNU General Public License along with
+ You should have received a copy of the GNU Lesser 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
+ Further information about the GNU Lesser General Public License can also be found on
  the world wide web at http://www.gnu.org.
 
 HISTORY
@@ -38,43 +38,21 @@ SENTRY
 INCLUDES
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
-#ifdef FGFS
-#  include <simgear/compiler.h>
-#  include <math.h>
-#  include <queue>
-#  include STL_STRING
-
-SG_USING_STD(string);
-SG_USING_STD(queue);
-
-#else
-
-#  include <queue>
-#  include <string>
-#  if defined(sgi) && !defined(__GNUC__)
-#    include <math.h>
-#  else
-#    include <cmath>
-#  endif
+#include <float.h>
+#include <queue>
+#include <string>
+#include <sstream>
+#include <cmath>
 
+using std::fabs;
 using std::string;
-using std::queue;
-#endif
 
-#ifndef M_PI 
-#  include <simgear/constants.h>
-#  define M_PI SG_PI
+#ifndef M_PI
+#  define M_PI 3.14159265358979323846
 #endif
 
-#ifdef __FreeBSD__ // define gcvt on FreeBSD
-
-#include <stdio.h>
-
-static char *gcvt(double number, size_t ndigit, char *buf)
-{
-     sprintf(buf, "%f", number);
-     return buf;
-}
+#if !defined(WIN32) || defined(__GNUC__) || (defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER >= 1300))
+  using std::max;
 #endif
 
 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
@@ -87,96 +65,15 @@ DEFINITIONS
 FORWARD DECLARATIONS
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
-enum eParam {
-  FG_UNDEF = 0,
-  FG_TIME,
-  FG_QBAR,
-  FG_WINGAREA,
-  FG_WINGSPAN,
-  FG_CBAR,
-  FG_ALPHA,
-  FG_ALPHADOT,
-  FG_BETA,
-  FG_ABETA,
-  FG_BETADOT,
-  FG_PHI,
-  FG_THT,
-  FG_PSI,
-  FG_PITCHRATE,
-  FG_ROLLRATE,
-  FG_YAWRATE,
-  FG_AEROP,
-  FG_AEROQ,
-  FG_AEROR,
-  FG_CL_SQRD,
-  FG_MACH,
-  FG_ALTITUDE,
-  FG_BI2VEL,
-  FG_CI2VEL,
-  FG_ELEVATOR_POS,
-  FG_AELEVATOR_POS,
-  FG_NELEVATOR_POS,
-  FG_AILERON_POS,
-  FG_AAILERON_POS,
-  FG_NAILERON_POS,
-  FG_LEFT_AILERON_POS,
-  FG_ALEFT_AILERON_POS,
-  FG_NLEFT_AILERON_POS,
-  FG_RIGHT_AILERON_POS,
-  FG_ARIGHT_AILERON_POS,
-  FG_NRIGHT_AILERON_POS,
-  FG_RUDDER_POS,
-  FG_ARUDDER_POS,
-  FG_NRUDDER_POS,
-  FG_SPDBRAKE_POS,
-  FG_NSPDBRAKE_POS,
-  FG_SPOILERS_POS,
-  FG_NSPOILERS_POS,
-  FG_FLAPS_POS,
-  FG_NFLAPS_POS,
-  FG_ELEVATOR_CMD,
-  FG_AILERON_CMD,
-  FG_RUDDER_CMD,
-  FG_SPDBRAKE_CMD,
-  FG_SPOILERS_CMD,
-  FG_FLAPS_CMD,
-  FG_THROTTLE_CMD,
-  FG_THROTTLE_POS,
-  FG_MIXTURE_CMD,
-  FG_MIXTURE_POS,
-  FG_MAGNETO_CMD,
-  FG_STARTER_CMD,
-  FG_ACTIVE_ENGINE,
-  FG_HOVERB,
-  FG_PITCH_TRIM_CMD,
-  FG_YAW_TRIM_CMD,
-  FG_ROLL_TRIM_CMD,
-  FG_LEFT_BRAKE_CMD,
-  FG_CENTER_BRAKE_CMD,
-  FG_RIGHT_BRAKE_CMD,
-  FG_SET_LOGGING,
-  FG_ALPHAH,
-  FG_ALPHAW,
-  FG_LBARH,     //normalized horizontal tail arm
-  FG_LBARV,     //normalized vertical tail arm
-  FG_HTAILAREA,
-  FG_VTAILAREA,
-  FG_VBARH,    //horizontal tail volume 
-  FG_VBARV,     //vertical tail volume 
-  FG_GEAR_CMD,
-  FG_GEAR_POS,
-  FG_HYSTPARM
-};
-
-/*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-COMMENTS, REFERENCES, and NOTES [use "class documentation" below for API docs]
-%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
+namespace JSBSim {
 
 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 CLASS DOCUMENTATION
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
 /** JSBSim Base class.
+*   This class provides universal constants, utility functions, messaging
+*   functions, and enumerated constants to JSBSim.
     @author Jon S. Berndt
     @version $Id$
 */
@@ -188,13 +85,14 @@ CLASS DECLARATION
 class FGJSBBase {
 public:
   /// Constructor for FGJSBBase.
-  FGJSBBase();
+  FGJSBBase() {};
 
   /// Destructor for FGJSBBase.
-  virtual ~FGJSBBase() {};
+  ~FGJSBBase() {};
 
   /// JSBSim Message structure
-  typedef struct Msg {
+  class Message {
+  public:
     unsigned int fdmId;
     unsigned int messageId;
     string text;
@@ -203,28 +101,29 @@ public:
     bool bVal;
     int  iVal;
     double dVal;
-  } Message;
+  };
+
+  /// First order, (low pass / lag) filter
+  class Filter {
+    double prev_in;
+    double prev_out;
+    double ca;
+    double cb;
+    public: Filter(void) {}
+    public: Filter(double coeff, double dt) {
+      prev_in = prev_out = 0.0;
+      double denom = 2.0 + coeff*dt;
+      ca = coeff*dt/denom;
+      cb = (2.0 - coeff*dt)/denom;
+    }
+    public: double execute(double in) {
+      double out = (in + prev_in)*ca + prev_out*cb;
+      prev_in = in;
+      prev_out = out;
+      return out;
+    }
+  };
 
-  ///@name JSBSim Enums.
-  //@{
-  /// Moments L, M, N
-  enum {eL     = 1, eM,     eN    };
-  /// Rates P, Q, R
-  enum {eP     = 1, eQ,     eR    };
-  /// Velocities U, V, W
-  enum {eU     = 1, eV,     eW    };
-  /// Positions X, Y, Z
-  enum {eX     = 1, eY,     eZ    };
-  /// Euler angles Phi, Theta, Psi
-  enum {ePhi   = 1, eTht,   ePsi  };
-  /// Stability axis forces, Drag, Side force, Lift
-  enum {eDrag  = 1, eSide,  eLift };
-  /// Local frame orientation Roll, Pitch, Yaw
-  enum {eRoll  = 1, ePitch, eYaw  };
-  /// Local frame position North, East, Down
-  enum {eNorth = 1, eEast,  eDown };
-  //@}
-  
   ///@name JSBSim console output highlighting terms.
   //@{
   /// highlights text
@@ -256,58 +155,210 @@ public:
   /** Places a Message structure on the Message queue.
       @param msg pointer to a Message structure
       @return pointer to a Message structure */
-  Message* PutMessage(Message* msg);
+void PutMessage(const Message& msg);
   /** Creates a message with the given text and places it on the queue.
       @param text message text
       @return pointer to a Message structure */
-  Message* PutMessage(string text);
+  void PutMessage(const string& text);
   /** Creates a message with the given text and boolean value and places it on the queue.
       @param text message text
       @param bVal boolean value associated with the message
       @return pointer to a Message structure */
-  Message* PutMessage(string text, bool bVal);
+void PutMessage(const string& text, bool bVal);
   /** Creates a message with the given text and integer value and places it on the queue.
       @param text message text
       @param iVal integer value associated with the message
       @return pointer to a Message structure */
-  Message* PutMessage(string text, int iVal);
+void PutMessage(const string& text, int iVal);
   /** Creates a message with the given text and double value and places it on the queue.
       @param text message text
       @param dVal double value associated with the message
       @return pointer to a Message structure */
-  Message* PutMessage(string text, double dVal);
+void PutMessage(const string& text, double dVal);
   /** Reads the message on the queue (but does not delete it).
-      @return pointer to a Message structure (or NULL if no mesage) */
-  Message* ReadMessage(void);
+      @return 1 if some messages */
+  int SomeMessages(void);
   /** Reads the message on the queue and removes it from the queue.
       @return pointer to a Message structure (or NULL if no mesage) */
   Message* ProcessMessage(void);
   //@}
+
+  /** Returns the version number of JSBSim.
+  *   @return The version number of JSBSim. */
   string GetVersion(void) {return JSBSim_version;}
 
+  /// Disables highlighting in the console output.
+  void disableHighLighting(void);
+
+  static short debug_lvl;
+
+  /** Converts from degrees Kelvin to degrees Fahrenheit.
+  *   @param kelvin The temperature in degrees Kelvin.
+  *   @return The temperature in Fahrenheit. */
+  static double KelvinToFahrenheit (double kelvin) {
+    return 1.8*kelvin - 459.4;
+  }
+
+  /** Converts from degrees Celsius to degrees Rankine.
+  *   @param celsius The temperature in degrees Celsius.
+  *   @return The temperature in Rankine. */
+  static double CelsiusToRankine (double celsius) {
+    return celsius * 1.8 + 491.67;
+  }
+
+  /** Converts from degrees Rankine to degrees Celsius.
+  *   @param rankine The temperature in degrees Rankine.
+  *   @return The temperature in Celsius. */
+  static double RankineToCelsius (double rankine) {
+    return (rankine - 491.67)/1.8;
+  }
+
+  /** Converts from degrees Kelvin to degrees Rankine.
+  *   @param kelvin The temperature in degrees Kelvin.
+  *   @return The temperature in Rankine. */
+  static double KelvinToRankine (double kelvin) {
+    return kelvin * 1.8;
+  }
+
+  /** Converts from degrees Rankine to degrees Kelvin.
+  *   @param rankine The temperature in degrees Rankine.
+  *   @return The temperature in Kelvin. */
+  static double RankineToKelvin (double rankine) {
+    return rankine/1.8;
+  }
+
+  /** Converts from degrees Fahrenheit to degrees Celsius.
+  *   @param fahrenheit The temperature in degrees Fahrenheit.
+  *   @return The temperature in Celsius. */
+  static double FahrenheitToCelsius (double fahrenheit) {
+    return (fahrenheit - 32.0)/1.8;
+  }
+
+  /** Converts from degrees Celsius to degrees Fahrenheit.
+  *   @param celsius The temperature in degrees Celsius.
+  *   @return The temperature in Fahrenheit. */
+  static double CelsiusToFahrenheit (double celsius) {
+    return celsius * 1.8 + 32.0;
+  }
+
+  /** Converts from degrees Celsius to degrees Kelvin
+  *   @param celsius The temperature in degrees Celsius.
+  *   @return The temperature in Kelvin. */
+  static double CelsiusToKelvin (double celsius) {
+    return celsius + 273.15;
+  }
+
+  /** Converts from degrees Kelvin to degrees Celsius
+  *   @param celsius The temperature in degrees Kelvin.
+  *   @return The temperature in Celsius. */
+  static double KelvinToCelsius (double kelvin) {
+    return kelvin - 273.15;
+  }
+
+  /** Finite precision comparison.
+      @param a first value to compare
+      @param b second value to compare
+      @return if the two values can be considered equal up to roundoff */
+  static bool EqualToRoundoff(double a, double b) {
+    double eps = 2.0*DBL_EPSILON;
+    return fabs(a - b) <= eps*max(fabs(a), fabs(b));
+  }
+
+  /** Finite precision comparison.
+      @param a first value to compare
+      @param b second value to compare
+      @return if the two values can be considered equal up to roundoff */
+  static bool EqualToRoundoff(float a, float b) {
+    float eps = 2.0*FLT_EPSILON;
+    return fabs(a - b) <= eps*max(fabs(a), fabs(b));
+  }
+
+  /** Finite precision comparison.
+      @param a first value to compare
+      @param b second value to compare
+      @return if the two values can be considered equal up to roundoff */
+  static bool EqualToRoundoff(float a, double b) {
+    return EqualToRoundoff(a, (float)b);
+  }
+
+  /** Finite precision comparison.
+      @param a first value to compare
+      @param b second value to compare
+      @return if the two values can be considered equal up to roundoff */
+  static bool EqualToRoundoff(double a, float b) {
+    return EqualToRoundoff((float)a, b);
+  }
+  
+  /** Constrain a value between a minimum and a maximum value.
+  */
+  static double Constrain(double min, double value, double max) {
+    return value<min?(min):(value>max?(max):(value));
+  }
+
 protected:
   static Message localMsg;
-  
-  static queue <Message*> Messages;
 
-  virtual void Debug(int from) {};
+  static std::queue <Message> Messages;
+
+  void Debug(int from) {};
 
-  static short debug_lvl;
-  static unsigned int frame;
   static unsigned int messageId;
-  
+
   static const double radtodeg;
   static const double degtorad;
   static const double hptoftlbssec;
+  static const double psftoinhg;
+  static const double psftopa;
   static const double fpstokts;
   static const double ktstofps;
   static const double inchtoft;
-  static const double Reng;         // Specific Gas Constant,ft^2/(sec^2*R)
+  static const double in3tom3;
+  static const double m3toft3;
+  static const double inhgtopa;
+  static const double fttom;
+  static double Reng;         // Specific Gas Constant,ft^2/(sec^2*R)
   static const double SHRatio;
+  static const double lbtoslug;
+  static const double slugtolb;
+  static const double kgtolb;
+  static const double kgtoslug;
   static const string needed_cfg_version;
   static const string JSBSim_version;
+
+  static string CreateIndexedPropertyName(string Property, int index)
+  {
+    std::stringstream str;
+    str << index;
+    string tmp;
+    str >> tmp;
+    return Property + "[" + tmp + "]";
+  }
+
+public:
+/// Moments L, M, N
+enum {eL     = 1, eM,     eN    };
+/// Rates P, Q, R
+enum {eP     = 1, eQ,     eR    };
+/// Velocities U, V, W
+enum {eU     = 1, eV,     eW    };
+/// Positions X, Y, Z
+enum {eX     = 1, eY,     eZ    };
+/// Euler angles Phi, Theta, Psi
+enum {ePhi   = 1, eTht,   ePsi  };
+/// Stability axis forces, Drag, Side force, Lift
+enum {eDrag  = 1, eSide,  eLift };
+/// Local frame orientation Roll, Pitch, Yaw
+enum {eRoll  = 1, ePitch, eYaw  };
+/// Local frame position North, East, Down
+enum {eNorth = 1, eEast,  eDown };
+/// Locations Radius, Latitude, Longitude
+enum {eLat = 1, eLong, eRad     };
+/// Conversion specifiers
+enum {inNone = 0, inDegrees, inRadians, inMeters, inFeet };
+
 };
 
+}
 //%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 #endif