]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/FDM/JSBSim/FGJSBBase.h
Sync. w. JSBSim cvs
[flightgear.git] / src / FDM / JSBSim / FGJSBBase.h
index b255738382520011504e05f445a8ba6c9ddfdc97..d4ceb2c97ad3f59de484d340e28f13ea780031f6 100644 (file)
@@ -4,23 +4,23 @@
  Author:       Jon S. Berndt
  Date started: 07/01/01
 
- ------------- Copyright (C) 2001  Jon S. Berndt (jsb@hal-pc.org) -------------
+ ------------- Copyright (C) 2001  Jon S. Berndt (jon@jsbsim.org) -------------
 
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+ the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free Software
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- 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
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  Place - Suite 330, Boston, MA  02111-1307, USA.
 
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+ Further information about the GNU Lesser General Public License can also be found on
  the world wide web at http://www.gnu.org.
 
 HISTORY
@@ -38,49 +38,24 @@ SENTRY
 INCLUDES
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
-#ifdef FGFS
-#  include <simgear/compiler.h>
-#  include <math.h>
-#  include <queue>
-#  include STL_STRING
+#include <float.h>
+#include <queue>
+#include <string>
+#include <cmath>
 
-SG_USING_STD(string);
+#include "input_output/string_utilities.h"
 
-# ifndef M_PI
-#  include <simgear/constants.h>
-#  define M_PI SG_PI
-# endif
-
-#else
-
-#  include <queue>
-#  include <string>
-#  if defined(sgi) && !defined(__GNUC__)
-#    include <math.h>
-#  else
-#    include <cmath>
-#  endif
-
-using std::string;
-
-# ifndef M_PI
+#ifndef M_PI
 #  define M_PI 3.14159265358979323846
-# endif
-
 #endif
 
-#if !defined(WIN32) || defined(__GNUC__)
-using std::max;
-#endif
-
-#ifdef __FreeBSD__ // define gcvt on FreeBSD
-
-#include <stdio.h>
-
-static char *gcvt(double number, size_t ndigit, char *buf)
+#if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER < 1300)
+namespace std
 {
-     sprintf(buf, "%f", number);
-     return buf;
+  template <class T> inline T max(const T& a, const T& b)
+  {
+    return (a > b) ? a : b;
+  }
 }
 #endif
 
@@ -96,15 +71,13 @@ FORWARD DECLARATIONS
 
 namespace JSBSim {
 
-/*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
-COMMENTS, REFERENCES, and NOTES [use "class documentation" below for API docs]
-%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
-
 /*%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 CLASS DOCUMENTATION
 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*/
 
 /** JSBSim Base class.
+*   This class provides universal constants, utility functions, messaging
+*   functions, and enumerated constants to JSBSim.
     @author Jon S. Berndt
     @version $Id$
 */
@@ -116,43 +89,45 @@ 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;
-    string subsystem;
+    std::string text;
+    std::string subsystem;
     enum mType {eText, eInteger, eDouble, eBool} type;
     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
@@ -184,61 +159,210 @@ 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 std::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 std::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 std::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 std::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);
+      This function also prints out the message.*/
+  void ProcessMessage(void);
+  /** Reads the next message on the queue and removes it from the queue.
+      This function also prints out the message.
+      @return a pointer to the message, or NULL if there are no messages.*/
+  Message* ProcessNextMessage(void);
   //@}
-  string GetVersion(void) {return JSBSim_version;}
-  
+
+  /** Returns the version number of JSBSim.
+  *   @return The version number of JSBSim. */
+  std::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 std::fabs(a - b) <= eps*std::max(std::fabs(a), std::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 std::fabs(a - b) <= eps*std::max(std::fabs(a), std::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));
+  }
+  
+  static double sign(double num) {return num>=0.0?1.0:-1.0;}
+
 protected:
   static Message localMsg;
-  
-  static std::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 in3tom3;
-  static const double Reng;         // Specific Gas Constant,ft^2/(sec^2*R)
+  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 string needed_cfg_version;
-  static const string JSBSim_version;
+  static const double lbtoslug;
+  static const double slugtolb;
+  static const double kgtolb;
+  static const double kgtoslug;
+  static const std::string needed_cfg_version;
+  static const std::string JSBSim_version;
+
+  static std::string CreateIndexedPropertyName(const std::string& Property, int index);
+
+  static double GaussianRandomNumber(void);
+
+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