]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/Instrumentation/mag_compass.cxx
Make hardcoded error values configurable.
[flightgear.git] / src / Instrumentation / mag_compass.cxx
index e119bb836bb2ca5851cbeb2e84d71ea00549cb99..223c777087e79fe36b46ebdf17d06775c512779d 100644 (file)
@@ -11,6 +11,7 @@
 #endif
 
 #include <plib/sg.h>
+#include <simgear/sg_inlines.h>
 
 #include "mag_compass.hxx"
 #include <Main/fg_props.hxx>
 MagCompass::MagCompass ( SGPropertyNode *node )
     : _error_deg(0.0),
       _rate_degps(0.0),
-      name("magnetic-compass"),
-      num(0)
-{
-    int i;
-    for ( i = 0; i < node->nChildren(); ++i ) {
-        SGPropertyNode *child = node->getChild(i);
-        string cname = child->getName();
-        string cval = child->getStringValue();
-        if ( cname == "name" ) {
-            name = cval;
-        } else if ( cname == "number" ) {
-            num = child->getIntValue();
-        } else {
-            SG_LOG( SG_INSTR, SG_WARN, "Error in magnetic-compass config logic" );
-            if ( name.length() ) {
-                SG_LOG( SG_INSTR, SG_WARN, "Section = " << name );
-            }
-        }
-    }
-}
-
-MagCompass::MagCompass ()
-    : _error_deg(0.0),
-      _rate_degps(0.0)
+      _name(node->getStringValue("name", "magnetic-compass")),
+      _num(node->getIntValue("number", 0))
 {
 }
 
@@ -55,39 +34,51 @@ void
 MagCompass::init ()
 {
     string branch;
-    branch = "/instrumentation/" + name;
+    branch = "/instrumentation/" + _name;
 
-    SGPropertyNode *node = fgGetNode(branch.c_str(), num, true );
+    SGPropertyNode *node = fgGetNode(branch.c_str(), _num, true );
     _serviceable_node = node->getChild("serviceable", 0, true);
-    _roll_node =
-        fgGetNode("/orientation/roll-deg", true);
-    _pitch_node =
-        fgGetNode("/orientation/pitch-deg", true);
-    _heading_node =
-        fgGetNode("/orientation/heading-magnetic-deg", true);
-    _beta_node =
-        fgGetNode("/orientation/side-slip-deg", true);
-    _dip_node =
-        fgGetNode("/environment/magnetic-dip-deg", true);
-    _north_accel_node =
-        fgGetNode("/accelerations/ned/north-accel-fps_sec", true);
-    _east_accel_node =
-        fgGetNode("/accelerations/ned/east-accel-fps_sec", true);
-    _down_accel_node =
-        fgGetNode("/accelerations/ned/down-accel-fps_sec", true);
+    _roll_node = fgGetNode("/orientation/roll-deg", true);
+    _pitch_node = fgGetNode("/orientation/pitch-deg", true);
+    _heading_node = fgGetNode("/orientation/heading-magnetic-deg", true);
+    _beta_node = fgGetNode("/orientation/side-slip-deg", true);
+    _dip_node = fgGetNode("/environment/magnetic-dip-deg", true);
+    _x_accel_node = fgGetNode("/accelerations/pilot/x-accel-fps_sec", true);
+    _y_accel_node = fgGetNode("/accelerations/pilot/y-accel-fps_sec", true);
+    _z_accel_node = fgGetNode("/accelerations/pilot/z-accel-fps_sec", true);
     _out_node = node->getChild("indicated-heading-deg", 0, true);
-
-    _serviceable_node->setBoolValue(true);
 }
 
 
 void
 MagCompass::update (double delta_time_sec)
 {
-                                // don't update if it's broken
+                                // This is the real magnetic
+                                // which would be displayed
+                                // if the compass had no errors.
+    //double heading_mag_deg = _heading_node->getDoubleValue();
+
+
+                                // don't update if the compass
+                                // is broken
     if (!_serviceable_node->getBoolValue())
         return;
 
+    /*
+     * Vassilii: commented out because this way, even when parked,
+     * w/o any accelerations and level, the compass is jammed.
+     * If somebody wants to model jamming, real forces (i.e. accelerations)
+     * and not sideslip angle must be considered.
+     */
+#if 0
+                               // jam on excessive sideslip
+    if (fabs(_beta_node->getDoubleValue()) > 12.0) {
+        _rate_degps = 0.0;
+        return;
+    }
+#endif
+
+
     /*
       Formula for northernly turning error from
       http://williams.best.vwh.net/compass/node4.html:
@@ -99,10 +90,11 @@ MagCompass::update (double delta_time_sec)
 
       Hc = atan2(sin(Hm)cos(theta)-tan(mu)sin(theta), cos(Hm))
 
-      This function changes the variable names to the more common
-      psi for the heading, theta for the pitch, and phi for the
-      roll.  It also modifies the equation to incorporate pitch
-      as well as roll, as suggested by Chris Metzler.
+      This function changes the variable names to the more common psi
+      for the heading, theta for the pitch, and phi for the roll (and
+      target_deg for Hc).  It also modifies the equation to
+      incorporate pitch as well as roll, as suggested by Chris
+      Metzler.
     */
 
                                 // bank angle (radians)
@@ -118,8 +110,27 @@ MagCompass::update (double delta_time_sec)
     double mu = _dip_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
 
 
+    /*
+      Tilt adjustments for accelerations.
+      
+      The magnitudes of these are totally made up, but in real life,
+      they would depend on the fluid level, the amount of friction,
+      etc. anyway.  Basically, the compass float tilts forward for
+      acceleration and backward for deceleration.  Tilt about 4
+      degrees (0.07 radians) for every G (32 fps/sec) of
+      acceleration.
+
+      TODO: do something with the vertical acceleration.
+    */
+    double x_accel_g = _x_accel_node->getDoubleValue() / 32;
+    double y_accel_g = _y_accel_node->getDoubleValue() / 32;
+    //double z_accel_g = _z_accel_node->getDoubleValue() / 32;
+
+    theta -= 0.07 * x_accel_g;
+    phi -= 0.07 * y_accel_g;
+    
     ////////////////////////////////////////////////////////////////////
-    // calculate target compass heading Hc in degrees
+    // calculate target compass heading degrees
     ////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
                                 // these are expensive: don't repeat
@@ -137,78 +148,29 @@ MagCompass::update (double delta_time_sec)
     double b = cos_theta * cos_psi * cos(mu)
         - sin_theta * sin_mu;
 
-    double Hc = atan2(a, b) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
-
-    while (Hc < 0)
-        Hc += 360;
-    while (Hc >= 360)
-        Hc =- 360;
-
-    // TODO add acceleration error
-    // TODO allow binding with excessive dip/sideslip
-
-    _out_node->setDoubleValue(Hc);
-
-
-                                // algorithm from Alex Perry
-                                // possibly broken by David Megginson
-
-//                                 // jam on a sideslip of 12 degrees or more
-//     if (fabs(_beta_node->getDoubleValue()) > 12.0) {
-//         _rate_degps = 0.0;
-//         _error_deg = _heading_node->getDoubleValue() -
-//             _out_node->getDoubleValue();
-//         return;
-//     }
-
-//     double accelN = _north_accel_node->getDoubleValue();
-//     double accelE = _east_accel_node->getDoubleValue();
-//     double accelU = _down_accel_node->getDoubleValue() - 32.0; // why?
-
-//                                 // force vector towards magnetic north pole
-//     double var = _variation_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
-//     double dip = _dip_node->getDoubleValue() * SGD_DEGREES_TO_RADIANS;
-//     double cosdip = cos(dip);
-//     double forceN = cosdip * cos(var);
-//     double forceE = cosdip * sin(var);
-//     double forceU = sin(dip);
-
-//                                 // rotation is around acceleration axis
-//                                 // (magnitude doesn't matter)
-//     double accel = accelN * accelN + accelE * accelE + accelU * accelU;
-//     if (accel > 1.0)
-//         accel = sqrt(accel);
-//     else
-//             accel = 1.0;
-
-//                                 // North marking on compass card
-//     double edgeN = cos(_error_deg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
-//     double edgeE = sin(_error_deg * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
-//     double edgeU = 0.0;
-
-//                                 // apply the force to that edge to get torques
-//     double torqueN = edgeE * forceU - edgeU * forceE;
-//     double torqueE = edgeU * forceN - edgeN * forceU;
-//     double torqueU = edgeN * forceE - edgeE * forceN;
-
-//                                 // get the component parallel to the axis
-//     double torque = (torqueN * accelN +
-//                      torqueE * accelE +
-//                      torqueU * accelU) * 5.0 / accel;
-
-//                                 // the compass has angular momentum,
-//                                 // so apply a torque and wait
-//     if (delta_time_sec < 1.0) {
-//         _rate_degps = _rate_degps * (1.0 - delta_time_sec) - torque;
-//         _error_deg += delta_time_sec * _rate_degps;
-//     }
-//     if (_error_deg > 180.0)
-//         _error_deg -= 360.0;
-//     else if (_error_deg < -180.0)
-//         _error_deg += 360.0;
-
-//                                 // Set the indicated heading
-//     _out_node->setDoubleValue(_heading_node->getDoubleValue() - _error_deg);
+                                // This is the value that the compass
+                                // is *trying* to display.
+    double target_deg = atan2(a, b) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
+    double old_deg = _out_node->getDoubleValue();
+
+    while ((target_deg - old_deg) > 180.0)
+        target_deg -= 360.0;
+    while ((target_deg - old_deg) < -180.0)
+        target_deg += 360.0;
+
+                                // The compass has a current rate of
+                                // rotation -- move the rate of rotation
+                                // towards one that will turn the compass
+                                // to the correct heading, but lag a bit.
+                                // (so that the compass can keep overshooting
+                                // and coming back).
+    double error = target_deg - old_deg;
+    _rate_degps = fgGetLowPass(_rate_degps, error, delta_time_sec / 5.0);
+    double indicated_deg = old_deg + _rate_degps * delta_time_sec;
+    SG_NORMALIZE_RANGE(indicated_deg, 0.0, 360.0);
+
+                                // That's it -- set the messed-up heading.
+    _out_node->setDoubleValue(indicated_deg);
 }
 
 // end of altimeter.cxx