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Fix for bug #204 and #222 by Bertrand Coconnier; NaNs (bug #222) were basically gener...
[flightgear.git] / src / FDM / JSBSim / JSBSim.cxx
index abab0414d8bdc47ad526d6b6ced11bad9c0e4d41..a9e9be77199dc8f50fdd0a220c39eb0d96f7a331 100644 (file)
@@ -5,20 +5,20 @@
 // Copyright (C) 1999  Curtis L. Olson  - curt@flightgear.org
 //
 // This program is free software; you can redistribute it and/or
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+// modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License as
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 //
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 // 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.
+// Lesser General Public License for more details.
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-// You should have received a copy of the GNU General Public License
+// 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., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
 //
-// $Id$
+// $Id: JSBSim.cxx,v 1.64 2010/10/31 04:49:25 jberndt Exp $
 
 
 #ifdef HAVE_CONFIG_H
@@ -38,7 +38,6 @@
 
 #include <FDM/flight.hxx>
 
-#include <Aircraft/aircraft.hxx>
 #include <Aircraft/controls.hxx>
 #include <Main/globals.hxx>
 #include <Main/fg_props.hxx>
@@ -46,7 +45,6 @@
 #include "JSBSim.hxx"
 #include <FDM/JSBSim/FGFDMExec.h>
 #include <FDM/JSBSim/FGJSBBase.h>
-#include <FDM/JSBSim/FGState.h>
 #include <FDM/JSBSim/initialization/FGInitialCondition.h>
 #include <FDM/JSBSim/initialization/FGTrim.h>
 #include <FDM/JSBSim/models/FGModel.h>
@@ -59,6 +57,8 @@
 #include <FDM/JSBSim/models/FGMassBalance.h>
 #include <FDM/JSBSim/models/FGAerodynamics.h>
 #include <FDM/JSBSim/models/FGLGear.h>
+#include <FDM/JSBSim/models/FGGroundReactions.h>
+#include <FDM/JSBSim/models/FGPropulsion.h>
 #include <FDM/JSBSim/models/propulsion/FGEngine.h>
 #include <FDM/JSBSim/models/propulsion/FGPiston.h>
 #include <FDM/JSBSim/models/propulsion/FGTurbine.h>
@@ -97,14 +97,15 @@ public:
 
   /** Compute the altitude above ground. */
   virtual double GetAGLevel(double t, const FGLocation& l,
-                            FGLocation& cont,
-                            FGColumnVector3& n, FGColumnVector3& v) const {
+                            FGLocation& cont, FGColumnVector3& n,
+                            FGColumnVector3& v, FGColumnVector3& w) const {
     double loc_cart[3] = { l(eX), l(eY), l(eZ) };
-    double contact[3], normal[3], vel[3], agl = 0;
+    double contact[3], normal[3], vel[3], angularVel[3], agl = 0;
     mInterface->get_agl_ft(t, loc_cart, SG_METER_TO_FEET*2, contact, normal,
-                           vel, &agl);
-    n = FGColumnVector3( -normal[0], -normal[1], -normal[2] );
+                           vel, angularVel, &agl);
+    n = FGColumnVector3( normal[0], normal[1], normal[2] );
     v = FGColumnVector3( vel[0], vel[1], vel[2] );
+    w = FGColumnVector3( angularVel[0], angularVel[1], angularVel[2] );
     cont = FGColumnVector3( contact[0], contact[1], contact[2] );
     return agl;
   }
@@ -148,7 +149,6 @@ FGJSBsim::FGJSBsim( double dt )
     // Register ground callback.
     fdmex->SetGroundCallback( new FGFSGroundCallback(this) );
 
-    State           = fdmex->GetState();
     Atmosphere      = fdmex->GetAtmosphere();
     FCS             = fdmex->GetFCS();
     MassBalance     = fdmex->GetMassBalance();
@@ -171,7 +171,13 @@ FGJSBsim::FGJSBsim( double dt )
     SGPath systems_path( fgGetString("/sim/aircraft-dir") );
     systems_path.append( "Systems" );
 
-    State->Setdt( dt );
+// deprecate sim-time-sec for simulation/sim-time-sec
+// remove alias with increased configuration file version number (2.1 or later)
+    SGPropertyNode * node = fgGetNode("/fdm/jsbsim/simulation/sim-time-sec");
+    fgGetNode("/fdm/jsbsim/sim-time-sec", true)->alias( node );
+// end of sim-time-sec deprecation patch
+
+    fdmex->Setdt( dt );
 
     result = fdmex->LoadModel( aircraft_path.str(),
                                engine_path.str(),
@@ -258,6 +264,10 @@ FGJSBsim::FGJSBsim( double dt )
     speedbrake_pos_pct->setDoubleValue(0);
     spoilers_pos_pct->setDoubleValue(0);
 
+    ab_brake_engaged = fgGetNode("/autopilot/autobrake/engaged", true);
+    ab_brake_left_pct = fgGetNode("/autopilot/autobrake/brake-left-output", true);
+    ab_brake_right_pct = fgGetNode("/autopilot/autobrake/brake-right-output", true);
+    
     temperature = fgGetNode("/environment/temperature-degc",true);
     pressure = fgGetNode("/environment/pressure-inhg",true);
     density = fgGetNode("/environment/density-slugft3",true);
@@ -280,6 +290,8 @@ FGJSBsim::FGJSBsim( double dt )
         fgGetDouble("/fdm/jsbsim/systems/hook/tailhook-offset-x-in", 196),
         fgGetDouble("/fdm/jsbsim/systems/hook/tailhook-offset-y-in", 0),
         fgGetDouble("/fdm/jsbsim/systems/hook/tailhook-offset-z-in", -16));
+    last_hook_tip[0] = 0; last_hook_tip[1] = 0; last_hook_tip[2] = 0;
+    last_hook_root[0] = 0; last_hook_root[1] = 0; last_hook_root[2] = 0;
 
     crashed = false;
 }
@@ -297,8 +309,6 @@ FGJSBsim::~FGJSBsim(void)
 
 void FGJSBsim::init()
 {
-    double tmp;
-
     SG_LOG( SG_FLIGHT, SG_INFO, "Starting and initializing JSBsim" );
 
     // Explicitly call the superclass's
@@ -329,6 +339,21 @@ void FGJSBsim::init()
      << ", " << fdmex->GetAtmosphere()->GetPressure()
      << ", " << fdmex->GetAtmosphere()->GetDensity() );
 
+// deprecate egt_degf for egt-degf to have consistent naming
+// TODO: raise log-level to ALERT in summer 2010, 
+// remove alias in fall 2010, 
+// remove this code in winter 2010
+    for (unsigned int i=0; i < Propulsion->GetNumEngines(); i++) {
+      SGPropertyNode * node = fgGetNode("engines/engine", i, true);
+      SGPropertyNode * egtn = node->getNode( "egt_degf" );
+      if( egtn != NULL ) {
+        SG_LOG(SG_FLIGHT,SG_WARN,
+               "Aircraft uses deprecated node egt_degf. Please upgrade to egt-degf");
+        node->getNode("egt-degf", true)->alias( egtn );
+      }
+    }
+// end of egt_degf deprecation patch
+
     if (fgGetBool("/sim/presets/running")) {
           for (unsigned int i=0; i < Propulsion->GetNumEngines(); i++) {
             SGPropertyNode * node = fgGetNode("engines/engine", i, true);
@@ -397,6 +422,33 @@ void FGJSBsim::init()
 
 /******************************************************************************/
 
+void checkTied ( FGPropertyManager *node )
+{
+  int N = node->nChildren();
+  string name;
+
+  for (int i=0; i<N; i++) {
+    if (node->getChild(i)->nChildren() ) {
+      checkTied( (FGPropertyManager*)node->getChild(i) );
+    }
+    if ( node->getChild(i)->isTied() ) {
+      name = ((FGPropertyManager*)node->getChild(i))->GetFullyQualifiedName();
+      node->Untie(name);
+    }
+  }
+}
+
+/******************************************************************************/
+
+void FGJSBsim::unbind()
+{
+  SGPropertyNode* instance = globals->get_props()->getNode("/fdm/jsbsim");
+  checkTied((FGPropertyManager*)instance);
+  FGInterface::unbind();
+}
+
+/******************************************************************************/
+
 // Run an iteration of the EOM (equations of motion)
 
 void FGJSBsim::update( double dt )
@@ -429,7 +481,7 @@ void FGJSBsim::update( double dt )
     // ground in this area.
     double groundCacheRadius = acrad + 2*dt*Propagate->GetUVW().Magnitude();
     double alt, slr, lat, lon;
-    FGColumnVector3 cart = Auxiliary->GetLocationVRP();
+    FGLocation cart = Auxiliary->GetLocationVRP();
     if ( needTrim && startup_trim->getBoolValue() ) {
       alt = fgic->GetAltitudeASLFtIC();
       slr = fgic->GetSeaLevelRadiusFtIC();
@@ -438,7 +490,7 @@ void FGJSBsim::update( double dt )
       cart = FGLocation(lon, lat, alt+slr);
     }
     double cart_pos[3] = { cart(1), cart(2), cart(3) };
-    double t0 = State->Getsim_time();
+    double t0 = fdmex->GetSimTime();
     bool cache_ok = prepare_ground_cache_ft( t0, t0 + dt, cart_pos,
                                              groundCacheRadius );
     if (!cache_ok) {
@@ -465,9 +517,9 @@ void FGJSBsim::update( double dt )
 
     if ( needTrim ) {
       if ( startup_trim->getBoolValue() ) {
-        double contact[3], d[3], agl;
-        get_agl_ft(State->Getsim_time(), cart_pos, SG_METER_TO_FEET*2, contact,
-                   d, d, &agl);
+        double contact[3], d[3], vel[3], agl;
+        get_agl_ft(fdmex->GetSimTime(), cart_pos, SG_METER_TO_FEET*2, contact,
+                   d, vel, d, &agl);
         double terrain_alt = sqrt(contact[0]*contact[0] + contact[1]*contact[1]
              + contact[2]*contact[2]) - fgic->GetSeaLevelRadiusFtIC();
 
@@ -475,6 +527,13 @@ void FGJSBsim::update( double dt )
           "Ready to trim, terrain elevation is: "
             << terrain_alt * SG_METER_TO_FEET );
 
+        if (fgGetBool("/sim/presets/onground")) {
+          FGColumnVector3 gndVelNED = cart.GetTec2l()
+                                    * FGColumnVector3(vel[0], vel[1], vel[2]);
+          fgic->SetVNorthFpsIC(gndVelNED(1));
+          fgic->SetVEastFpsIC(gndVelNED(2));
+          fgic->SetVDownFpsIC(gndVelNED(3));
+        }
         fgic->SetTerrainElevationFtIC( terrain_alt );
         do_trim();
       } else {
@@ -485,7 +544,7 @@ void FGJSBsim::update( double dt )
 
     for ( i=0; i < multiloop; i++ ) {
       fdmex->Run();
-      update_external_forces(State->Getsim_time() + i * State->Getdt());      
+      update_external_forces(fdmex->GetSimTime() + i * fdmex->GetDeltaT());      
     }
 
     FGJSBBase::Message* msg;
@@ -542,8 +601,18 @@ bool FGJSBsim::copy_to_JSBsim()
         // Parking brake sets minimum braking
         // level for mains.
     double parking_brake = globals->get_controls()->get_brake_parking();
-    FCS->SetLBrake(FMAX(globals->get_controls()->get_brake_left(), parking_brake));
-    FCS->SetRBrake(FMAX(globals->get_controls()->get_brake_right(), parking_brake));
+    double left_brake = globals->get_controls()->get_brake_left();
+    double right_brake = globals->get_controls()->get_brake_right();
+    
+    if (ab_brake_engaged->getBoolValue()) {
+      left_brake = ab_brake_left_pct->getDoubleValue();
+      right_brake = ab_brake_right_pct->getDoubleValue(); 
+    }
+    
+    FCS->SetLBrake(FMAX(left_brake, parking_brake));
+    FCS->SetRBrake(FMAX(right_brake, parking_brake));
+    
+    
     FCS->SetCBrake( 0.0 );
     // FCS->SetCBrake( globals->get_controls()->get_brake(2) );
 
@@ -711,7 +780,7 @@ bool FGJSBsim::copy_from_JSBsim()
       double loc_cart[3] = { l(FGJSBBase::eX), l(FGJSBBase::eY), l(FGJSBBase::eZ) };
       double contact[3], d[3], sd, t;
       is_valid_m(&t, d, &sd);
-      get_agl_ft(t, loc_cart, SG_METER_TO_FEET*2, contact, d, d, &sd);
+      get_agl_ft(t, loc_cart, SG_METER_TO_FEET*2, contact, d, d, d, &sd);
       double rwrad
         = FGColumnVector3( contact[0], contact[1], contact[2] ).Magnitude();
       _set_Runway_altitude( rwrad - get_Sea_level_radius() );
@@ -741,9 +810,7 @@ bool FGJSBsim::copy_from_JSBsim()
     // Copy the engine values from JSBSim.
     for ( i=0; i < Propulsion->GetNumEngines(); i++ ) {
       SGPropertyNode * node = fgGetNode("engines/engine", i, true);
-      char buf[30];
-      sprintf(buf, "engines/engine[%d]/thruster", i);
-      SGPropertyNode * tnode = fgGetNode(buf, true);
+      SGPropertyNode * tnode = node->getChild("thruster", 0, true);
       FGThruster * thruster = Propulsion->GetEngine(i)->GetThruster();
 
       switch (Propulsion->GetEngine(i)->GetType()) {
@@ -772,7 +839,7 @@ bool FGJSBsim::copy_from_JSBsim()
         FGTurbine* eng = (FGTurbine*)Propulsion->GetEngine(i);
         node->setDoubleValue("n1", eng->GetN1());
         node->setDoubleValue("n2", eng->GetN2());
-        node->setDoubleValue("egt_degf", 32 + eng->GetEGT()*9/5);
+        node->setDoubleValue("egt-degf", 32 + eng->GetEGT()*9/5);
         node->setBoolValue("augmentation", eng->GetAugmentation());
         node->setBoolValue("water-injection", eng->GetInjection());
         node->setBoolValue("ignition", eng->GetIgnition());
@@ -816,6 +883,8 @@ bool FGJSBsim::copy_from_JSBsim()
         node->setDoubleValue("rpm", eng->getRPM());
         } // end FGElectric code block
         break;
+      case FGEngine::etUnknown:
+        break;
       }
 
       { // FGEngine code block
@@ -887,7 +956,7 @@ bool FGJSBsim::copy_from_JSBsim()
 
     // force a sim crashed if crashed (altitude AGL < 0)
     if (get_Altitude_AGL() < -100.0) {
-         State->SuspendIntegration();
+         fdmex->SuspendIntegration();
          crashed = true;
     }
 
@@ -975,7 +1044,7 @@ void FGJSBsim::set_Altitude(double alt)
     _set_Sea_level_radius( sea_level_radius_meters * SG_METER_TO_FEET  );
     fgic->SetSeaLevelRadiusFtIC( sea_level_radius_meters * SG_METER_TO_FEET );
     SG_LOG(SG_FLIGHT, SG_INFO,
-          "Terrain elevation: " << cur_fdm_state->get_Runway_altitude() * SG_METER_TO_FEET );
+          "Terrain elevation: " << FGInterface::get_Runway_altitude() * SG_METER_TO_FEET );
     fgic->SetLatitudeRadIC( lat_geoc );
     fgic->SetAltitudeASLFtIC(alt);
     needTrim=true;
@@ -1137,9 +1206,6 @@ void FGJSBsim::do_trim(void)
   } else {
     trimmed->setBoolValue(true);
   }
-//  if (FGJSBBase::debug_lvl > 0)
-//      State->ReportState();
-
   delete fgtrim;
 
   pitch_trim->setDoubleValue( FCS->GetPitchTrimCmd() );
@@ -1175,9 +1241,8 @@ void FGJSBsim::update_ic(void)
 bool
 FGJSBsim::get_agl_ft(double t, const double pt[3], double alt_off,
                      double contact[3], double normal[3], double vel[3],
-                     double *agl)
+                     double angularVel[3], double *agl)
 {
-   double angularVel[3];
    const SGMaterial* material;
    simgear::BVHNode::Id id;
    if (!FGInterface::get_agl_ft(t, pt, alt_off, contact, normal, vel,
@@ -1256,15 +1321,16 @@ void FGJSBsim::update_external_forces(double t_off)
     FGColumnVector3 hook_tip_body = hook_root_body;
     hook_tip_body(1) -= hook_length * cos_fi;
     hook_tip_body(3) += hook_length * sin_fi;    
-    bool hook_tip_valid = true;
     
     double contact[3];
     double ground_normal[3];
     double ground_vel[3];
+    double ground_angular_vel[3];
     double root_agl_ft;
 
     if (!got_wire) {
-        bool got = get_agl_ft(t_off, hook_area[1], 0, contact, ground_normal, ground_vel, &root_agl_ft);
+        bool got = get_agl_ft(t_off, hook_area[1], 0, contact, ground_normal,
+                              ground_vel, ground_angular_vel, &root_agl_ft);
         if (got && root_agl_ft > 0 && root_agl_ft < hook_length) {
             FGColumnVector3 ground_normal_body = Tl2b * (Tec2l * FGColumnVector3(ground_normal[0], ground_normal[1], ground_normal[2]));
             FGColumnVector3 contact_body = Tl2b * Location.LocationToLocal(FGColumnVector3(contact[0], contact[1], contact[2]));