]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/FDM/UIUCModel/uiuc_wrapper.cpp
Reset: work with threaded OSG modes
[flightgear.git] / src / FDM / UIUCModel / uiuc_wrapper.cpp
index 9648e35dfcbcbd925515b35deaadb0f6b1309bbe..47897560e644e1d9e919b437116e4b4c866dc62b 100644 (file)
 ----------------------------------------------------------------------
 
  HISTORY:      01/26/2000   initial release
+               03/09/2001   (DPM) added support for gear
+               06/18/2001   (RD) Made uiuc_recorder its own routine.
+              07/19/2001   (RD) Added uiuc_vel_init() to initialize
+                           the velocities.
+              08/27/2001   (RD) Added uiuc_initial_init() to help
+                           in starting an A/C at an initial condition
+              02/24/2002   (GD) Added uiuc_network_routine()
+              03/27/2002   (RD) Changed how forces are calculated when
+                           body-axis is used
+               12/11/2002   (RD) Divided uiuc_network_routine into
+                            uiuc_network_recv_routine and
+                            uiuc_network_send_routine
+               03/16/2003   (RD) Added trigger lines in recorder area
+
 ----------------------------------------------------------------------
  
  AUTHOR(S):    Bipin Sehgal       <bsehgal@uiuc.edu>
+               Robert Deters      <rdeters@uiuc.edu>
+              Glen Dimock        <dimock@uiuc.edu>
+               David Megginson    <david@megginson.com>
  
 ----------------------------------------------------------------------
 
  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 or view http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html.
+ Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
+
 **********************************************************************/
 
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#  include <config.h>
+#endif
+
+#include <iostream>
+#include <cstring>
+
 #include <simgear/compiler.h>
+#include <simgear/misc/sg_path.hxx>
+#include <Main/fg_props.hxx>
 
 #include "uiuc_aircraft.h"
-#include "uiuc_aircraftdir.h"
 #include "uiuc_coefficients.h"
+#include "uiuc_getwind.h"
 #include "uiuc_engine.h"
+#include "uiuc_gear.h"
 #include "uiuc_aerodeflections.h"
 #include "uiuc_recorder.h"
 #include "uiuc_menu.h"
 #include "uiuc_betaprobe.h"
 #include <FDM/LaRCsim/ls_generic.h>
+//#include "Main/simple_udp.h"
+#include "uiuc_fog.h" //321654
+//#include "uiuc_network.h"
+#include "uiuc_get_flapper.h"
 
-SG_USING_STD(cout);
-SG_USING_STD(endl);
-
+extern "C" void uiuc_initial_init ();
+extern "C" void uiuc_defaults_inits ();
+extern "C" void uiuc_vel_init ();
 extern "C" void uiuc_init_aeromodel ();
 extern "C" void uiuc_force_moment(double dt);
 extern "C" void uiuc_engine_routine();
+extern "C" void uiuc_wind_routine();
+extern "C" void uiuc_gear_routine();
+extern "C" void uiuc_record_routine(double dt);
+extern "C" void uiuc_network_recv_routine();
+extern "C" void uiuc_network_send_routine();
 
-AIRCRAFT *aircraft_ = new AIRCRAFT;
-AIRCRAFTDIR *aircraftdir_ = new AIRCRAFTDIR;
+AIRCRAFT *aircraft_ = 0;
 
-void uiuc_init_aeromodel ()
+// SendArray testarray(4950);
+
+/* Convert float to string */
+//string ftoa(double in)
+//{
+//  static char temp[20];
+//  sprintf(temp,"%g",in);
+//  return (string)temp;
+//}
+
+void uiuc_initial_init ()
+{
+  // This function is called from uiuc_init_2_wrapper (uiuc_aero.c in LaRCsim)
+  // which is called from ls_step and ls_model.
+  // Apply brute force initializations, which override unwanted changes
+  // performed by LaRCsim.
+  // Used during initialization (while Simtime=0).
+  if (P_body_init_true)
+    P_body = P_body_init;
+  if (Q_body_init_true)
+    Q_body = Q_body_init;
+  if (R_body_init_true)
+    R_body = R_body_init;
+
+  if (Phi_init_true)
+    Phi = Phi_init;
+  if (Theta_init_true)
+    Theta = Theta_init;
+  if (Psi_init_true)
+    Psi = Psi_init;
+
+  if (U_body_init_true)
+    U_body = U_body_init;
+  if (V_body_init_true)
+    V_body = V_body_init;
+  if (W_body_init_true)
+    W_body = W_body_init;
+}
+
+void uiuc_defaults_inits ()
 {
-  string aircraft;
+  if (aircraft_ == 0)
+    aircraft_ = new AIRCRAFT;
 
-  if (aircraft_dir != "")
-    aircraft = aircraft_dir + "/";
+  // set defaults and initialize (called once from uiuc_init_2_wrapper)
 
-  aircraft += "aircraft.dat";
-  cout << "We are using "<< aircraft << endl;
+  //fog inits 
+  fog_field = 0;
+  fog_segments = 0;
+  fog_point_index = -1;
+  fog_time = NULL;
+  fog_value = NULL;
+  fog_next_time = 0.0;
+  fog_current_segment = 0;
+  Fog = 0;
+
+  use_V_rel_wind_2U = false;
+  nondim_rate_V_rel_wind = false;
+  use_abs_U_body_2U = false;
+  use_dyn_on_speed_curve1 = false;
+  use_Alpha_dot_on_speed = false;
+  use_gamma_horiz_on_speed = false;
+  b_downwashMode = false;
+  P_body_init_true = false;
+  Q_body_init_true = false;
+  R_body_init_true = false;
+  Phi_init_true = false;
+  Theta_init_true = false;
+  Psi_init_true = false;
+  Alpha_init_true = false;
+  Beta_init_true = false;
+  U_body_init_true = false;
+  V_body_init_true = false;
+  W_body_init_true = false;
+  trim_case_2 = false;
+  use_uiuc_network = false;
+  icing_demo = false;
+  outside_control = false;
+  set_Long_trim = false;
+  zero_Long_trim = false;
+  elevator_step = false;
+  elevator_singlet = false;
+  elevator_doublet = false;
+  elevator_input = false;
+  elevator_input_ntime = 0;
+  aileron_input = false;
+  aileron_input_ntime = 0;
+  rudder_input = false;
+  rudder_input_ntime = 0;
+  pilot_elev_no = false;
+  pilot_elev_no_check = false;
+  pilot_ail_no = false;
+  pilot_ail_no_check = false;
+  pilot_rud_no = false;
+  pilot_rud_no_check = false;
+  use_flaps = false;
+  use_spoilers = false;
+  flap_pos_input = false;
+  flap_pos_input_ntime = 0;
+  use_elevator_sas_type1 = false;
+  use_elevator_sas_max = false;
+  use_elevator_sas_min = false;
+  use_elevator_stick_gain = false;
+  use_aileron_sas_type1 = false;
+  use_aileron_sas_max = false;
+  use_aileron_stick_gain = false;
+  use_rudder_sas_type1 = false;
+  use_rudder_sas_max = false;
+  use_rudder_stick_gain = false;
+  simpleSingleModel = false;
+  Throttle_pct_input = false;
+  Throttle_pct_input_ntime = 0;
+  gyroForce_Q_body = false;
+  gyroForce_R_body = false;
+  b_slipstreamEffects = false;
+  Xp_input = false;
+  Xp_input_ntime = 0;
+  Zp_input = false;
+  Zp_input_ntime = 0;
+  Mp_input = false;
+  Mp_input_ntime = 0;
+  b_CLK = false;
+  //  gear_model[MAX_GEAR]
+  memset(gear_model,false,MAX_GEAR*sizeof(gear_model[0])); 
+  use_gear = false;
+  // start with gear down if it is ultimately used
+  gear_pos_norm = 1;
+  ice_model = false;
+  ice_on = false;
+  beta_model = false;
+  //  bootTrue[20] = 0;
+  memset(bootTrue,false,20*sizeof(gear_model[0]));
+  eta_from_file = false;
+  eta_wing_left_input = false;
+  eta_wing_right_input = false;
+  eta_tail_input = false;
+  demo_eps_alpha_max = false;
+  demo_eps_pitch_max = false;
+  demo_eps_pitch_min = false;
+  demo_eps_roll_max = false;
+  demo_eps_thrust_min = false;
+  demo_eps_airspeed_max = false;
+  demo_eps_airspeed_min = false;
+  demo_eps_flap_max = false;
+  demo_boot_cycle_tail = false;
+  demo_boot_cycle_wing_left = false;
+  demo_boot_cycle_wing_right = false;
+  demo_eps_pitch_input = false;
+  tactilefadef = false;
+  demo_ap_pah_on = false;
+  demo_ap_alh_on = false;
+  demo_ap_Theta_ref = false;
+  demo_ap_alt_ref = false;
+  demo_tactile = false;
+  demo_ice_tail = false;
+  demo_ice_left = false;
+  demo_ice_right = false;
+  flapper_model = false;
+  ignore_unknown_keywords = false;
+  pilot_throttle_no = false;
+  Dx_cg = 0.0;
+  Dy_cg = 0.0;
+  Dz_cg = 0.0;
+  ap_pah_on = 0;
+  ap_alh_on = 0;
+
+}
+
+void uiuc_vel_init ()
+{
+  // Calculates the local velocity (V_north, V_east, V_down) from the body
+  // velocities.
+  // Called from uiuc_local_vel_init which is called from ls_step.
+  // Used during initialization (while Simtime=0)
+  if (U_body_init_true && V_body_init_true && W_body_init_true)
+    {
+  double det_T_l_to_b, cof11, cof12, cof13, cof21, cof22, cof23, cof31, cof32, cof33;
+
+  det_T_l_to_b = T_local_to_body_11*(T_local_to_body_22*T_local_to_body_33-T_local_to_body_23*T_local_to_body_32) - T_local_to_body_12*(T_local_to_body_21*T_local_to_body_33-T_local_to_body_23*T_local_to_body_31) + T_local_to_body_13*(T_local_to_body_21*T_local_to_body_32-T_local_to_body_22*T_local_to_body_31);
+  cof11 = T_local_to_body_22 * T_local_to_body_33 - T_local_to_body_23 * T_local_to_body_32;
+  cof12 = T_local_to_body_23 * T_local_to_body_31 - T_local_to_body_21 * T_local_to_body_33;
+  cof13 = T_local_to_body_21 * T_local_to_body_32 - T_local_to_body_22 * T_local_to_body_31;
+  cof21 = T_local_to_body_13 * T_local_to_body_32 - T_local_to_body_12 * T_local_to_body_33;
+  cof22 = T_local_to_body_11 * T_local_to_body_33 - T_local_to_body_13 * T_local_to_body_31;
+  cof23 = T_local_to_body_12 * T_local_to_body_31 - T_local_to_body_11 * T_local_to_body_32;
+  cof31 = T_local_to_body_12 * T_local_to_body_23 - T_local_to_body_13 * T_local_to_body_22;
+  cof32 = T_local_to_body_13 * T_local_to_body_21 - T_local_to_body_11 * T_local_to_body_23;
+  cof33 = T_local_to_body_11 * T_local_to_body_22 - T_local_to_body_12 * T_local_to_body_21;
+
+  V_north = (cof11*U_body+cof21*V_body+cof31*W_body)/det_T_l_to_b;
+  V_east_rel_ground = (cof12*U_body+cof22*V_body+cof32*W_body)/det_T_l_to_b;
+  V_down = (cof13*U_body+cof23*V_body+cof33*W_body)/det_T_l_to_b;
+
+  V_east = V_east_rel_ground + OMEGA_EARTH*Sea_level_radius*cos(Lat_geocentric);
+    }
+}
+
+void uiuc_init_aeromodel ()
+{
+  // Initializes the UIUC aircraft model.
+  // Called once from uiuc_init_2_wrapper
+  SGPath path(globals->get_fg_root());
+  path.append(fgGetString("/sim/aircraft-dir"));
+  path.append("aircraft.dat");
+  std::cout << "We are using "<< path.str() << std::endl;
   uiuc_initializemaps(); // Initialize the <string,int> maps
-  uiuc_menu(aircraft);   // Read the specified aircraft file 
+  uiuc_menu(path.str());   // Read the specified aircraft file 
 }
 
 void uiuc_force_moment(double dt)
@@ -105,31 +334,123 @@ void uiuc_force_moment(double dt)
   double qSb = qS * bw;
 
   uiuc_aerodeflections(dt);
-  uiuc_coefficients();
+  uiuc_coefficients(dt);
 
-  /* Calculate the wind axis forces */
+  /* Calculate the forces */
   if (CX && CZ)
     {
-      CD = -CX * cos(Alpha) - CZ * sin(Alpha);
-      CL =  CX * sin(Alpha) - CZ * cos(Alpha);
+      F_X_aero = CX * qS;
+      F_Y_aero = CY * qS;
+      F_Z_aero = CZ * qS;
     }
-  F_X_wind = -1 * CD * qS;
-  F_Y_wind = CY * qS;
-  F_Z_wind = -1 * CL * qS;
+  else
+    {
+      // Cos_beta * Cos_beta corrects V_rel_wind to get normal q onto wing, 
+      // hence Cos_beta * Cos_beta term included.
+      // Same thing is done w/ moments below.
+      // Without this "die-off" function, lift would be produced in a 90 deg sideslip, when
+      // that should not be the case.  See FGFS notes 021105
+      F_X_wind = -CD * qS  * Cos_beta * Cos_beta;
+      F_Y_wind =  CY * qS;
+      F_Z_wind = -CL * qS  * Cos_beta * Cos_beta;
+      // F_X_wind = -CD * qS  * Cos_beta * Cos_beta;
+      // F_Y_wind =  CY * qS  * Cos_beta * Cos_beta;
+      // F_Z_wind = -CL * qS  * Cos_beta * Cos_beta;
 
-  /* wind-axis to body-axis transformation */
-  F_X_aero = F_X_wind * Cos_alpha * Cos_beta - F_Y_wind * Cos_alpha * Sin_beta - F_Z_wind * Sin_alpha;
-  F_Y_aero = F_X_wind * Sin_beta + F_Y_wind * Cos_beta;
-  F_Z_aero = F_X_wind * Sin_alpha * Cos_beta - F_Y_wind * Sin_alpha * Sin_beta + F_Z_wind * Cos_alpha;
+      // wind-axis to body-axis transformation 
+      F_X_aero = F_X_wind * Cos_alpha * Cos_beta - F_Y_wind * Cos_alpha * Sin_beta - F_Z_wind * Sin_alpha;
+      F_Y_aero = F_X_wind * Sin_beta + F_Y_wind * Cos_beta;
+      F_Z_aero = F_X_wind * Sin_alpha * Cos_beta - F_Y_wind * Sin_alpha * Sin_beta + F_Z_wind * Cos_alpha;
+    }
+  // Moment calculations
+  M_l_aero = Cl * qSb    ;
+  M_m_aero = Cm * qScbar * Cos_beta * Cos_beta;
+  M_n_aero = Cn * qSb    ;
+  // M_l_aero = Cl * qSb    * Cos_beta * Cos_beta;
+  // M_m_aero = Cm * qScbar * Cos_beta * Cos_beta;
+  // M_n_aero = Cn * qSb    * Cos_beta * Cos_beta;
 
-  /* Moment calculations */
-  M_l_aero = Cl * qSb;
-  M_m_aero = Cm * qScbar;
-  M_n_aero = Cn * qSb;
+  // Adding in apparent mass effects
+  if (Mass_appMass_ratio)
+    F_Z_aero += -(Mass_appMass_ratio * Mass) * W_dot_body;
+  if (I_xx_appMass_ratio)
+    M_l_aero += -(I_xx_appMass_ratio * I_xx) * P_dot_body;
+  if (I_yy_appMass_ratio)
+    M_m_aero += -(I_yy_appMass_ratio * I_yy) * Q_dot_body;
+  if (I_zz_appMass_ratio)
+    M_n_aero += -(I_zz_appMass_ratio * I_zz) * R_dot_body;
 
-  /* Call fligt data recorder */
-  if (Simtime >= recordStartTime)
-      uiuc_recorder(dt);
+  // adding in apparent mass in body axis X direction
+  // F_X_aero += -(0.05 * Mass) * U_dot_body;
+
+
+  if (Mass_appMass)
+    F_Z_aero += -Mass_appMass * W_dot_body;
+  if (I_xx_appMass)
+    M_l_aero += -I_xx_appMass * P_dot_body;
+  if (I_yy_appMass)
+    M_m_aero += -I_yy_appMass * Q_dot_body;
+  if (I_zz_appMass)
+    M_n_aero += -I_zz_appMass * R_dot_body;
+
+  // gyroscopic moments
+  // engineOmega is positive when rotation is ccw when viewed from the front
+  if (gyroForce_Q_body)
+    M_n_aero +=  polarInertia * engineOmega * Q_body;
+  if (gyroForce_R_body)
+    M_m_aero += -polarInertia * engineOmega * R_body;
+
+  // ornithopter support
+  if (flapper_model)
+    {
+      uiuc_get_flapper(dt);
+      F_X_aero += F_X_aero_flapper;
+      F_Z_aero += F_Z_aero_flapper;
+      M_m_aero += flapper_Moment;
+    }
+
+  // fog field update
+   Fog = 0;
+   if (fog_field)
+     uiuc_fog();
+
+   double vis;
+   if (Fog != 0)
+   {
+     vis = fgGetDouble("/environment/visibility-m");
+     if (Fog > 0)
+       vis /= 1.01;
+     else
+       vis *= 1.01;
+     fgSetDouble("/environment/visibility-m", vis);
+   }
+
+  /* Send data on the network to the Glass Cockpit */
+   //  string input="";
+
+   //  input += " stick_right " + ftoa(Lat_control);
+   //  input += " rudder_left " + ftoa(-Rudder_pedal);
+   //  input += " stick_forward " + ftoa(Long_control);
+   //  input += " stick_trim_forward " + ftoa(Long_trim);
+   //  input += " vehicle_pitch " + ftoa(Theta * 180.0 / 3.14);
+   //  input += " vehicle_roll " + ftoa(Phi * 180.0 / 3.14);
+   //  input += " vehicle_speed " + ftoa(V_rel_wind);
+   //  input += " throttle_forward " + ftoa(Throttle_pct);
+   //  input += " altitude " + ftoa(Altitude);
+   //  input += " climb_rate " + ftoa(-1.0*V_down_rel_ground);
+   //  testarray.getHello();
+   //  testarray.sendData(input);
+  
+  /* End of Networking */ 
+
+}
+
+void uiuc_wind_routine()
+{
+  uiuc_getwind();
 }
 
 void uiuc_engine_routine()
@@ -137,4 +458,38 @@ void uiuc_engine_routine()
   uiuc_engine();
 }
 
+void uiuc_gear_routine ()
+{
+  uiuc_gear();
+}
+
+void uiuc_record_routine(double dt)
+{
+  if (trigger_last_time_step == 0 && trigger_on == 1) {
+    if (trigger_toggle == 0)
+      trigger_toggle = 1;
+    else
+      trigger_toggle = 0;
+    trigger_num++;
+    if (trigger_num % 2 != 0)
+      trigger_counter++;
+  }
+
+  if (Simtime >= recordStartTime)
+    uiuc_recorder(dt);
+
+  trigger_last_time_step = trigger_on;
+}
+
+void uiuc_network_recv_routine()
+{
+  //if (use_uiuc_network)
+  //  uiuc_network(1);
+}
+
+void uiuc_network_send_routine()
+{
+  //if (use_uiuc_network)
+  //  uiuc_network(2);
+}
 //end uiuc_wrapper.cpp