]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/Instrumentation/navradio.cxx
Merge branch 'maint'
[flightgear.git] / src / Instrumentation / navradio.cxx
index 831f1b8f6fbfb7c60e72f614b3d849b5475ae8b4..c1479d89634e02c9f9782720c0adf54a4ec342c7 100644 (file)
@@ -25,6 +25,8 @@
 #  include <config.h>
 #endif
 
+#include "navradio.hxx"
+
 #include <sstream>
 
 #include <simgear/sg_inlines.h>
 #include <simgear/structure/exception.hxx>
 #include <simgear/math/interpolater.hxx>
 
-#include "Navaids/navrecord.hxx"
+#include <Navaids/navrecord.hxx>
+
+#include <Airports/runways.hxx>
 #include <Navaids/navlist.hxx>
 #include <Main/util.hxx>
-#include "navradio.hxx"
+
 
 using std::string;
 
+// General-purpose sawtooth function.  Graph looks like this:
+//         /\                                    .
+//       \/
+// Odd symmetry, inversion symmetry about the origin.
+// Unit slope at the origin.
+// Max 1, min -1, period 4.
+// Two zero-crossings per period, one with + slope, one with - slope.
+// Useful for false localizer courses.
+static double sawtooth(double xx)
+{
+  return 4.0 * fabs(xx/4.0 + 0.25 - floor(xx/4.0 + 0.75)) - 1.0;
+}
+
+// Calculate a unit vector in the horizontal tangent plane
+// starting at the given "tail" of the vector and going off 
+// with the given heading.
+static SGVec3d tangentVector(const SGGeod& tail, const SGVec3d& tail_xyz, 
+          const double heading)
+{
+// The fudge factor here is presumably intended to improve
+// numerical stability.  I don't know if it is necessary.
+// It gets divided out later.
+  double fudge(100.0);
+  SGGeod head;
+  double az2; // ignored
+  SGGeodesy::direct(tail, heading, fudge, head, az2);
+  head.setElevationM(tail.getElevationM());
+  SGVec3d head_xyz = SGVec3d::fromGeod(head);
+  return (head_xyz - tail_xyz) * (1.0/fudge);
+}
+
+// Create a "serviceable" node with a default value of "true"
+SGPropertyNode_ptr createServiceableProp(SGPropertyNode* aParent, const char* aName)
+{
+  SGPropertyNode_ptr n = (aParent->getChild(aName, 0, true)->getChild("serviceable", 0, true));
+  simgear::props::Type typ = n->getType();
+  if ((typ == simgear::props::NONE) || (typ == simgear::props::UNSPECIFIED)) {
+    n->setBoolValue(true);
+  }
+  return n;  
+}
+
 // Constructor
 FGNavRadio::FGNavRadio(SGPropertyNode *node) :
     lon_node(fgGetNode("/position/longitude-deg", true)),
     lat_node(fgGetNode("/position/latitude-deg", true)),
     alt_node(fgGetNode("/position/altitude-ft", true)),
-    is_valid_node(NULL),
-    power_btn_node(NULL),
-    freq_node(NULL),
-    alt_freq_node(NULL),
-    sel_radial_node(NULL),
-    vol_btn_node(NULL),
-    ident_btn_node(NULL),
-    audio_btn_node(NULL),
-    backcourse_node(NULL),
-    nav_serviceable_node(NULL),
-    cdi_serviceable_node(NULL),
-    gs_serviceable_node(NULL),
-    tofrom_serviceable_node(NULL),
-    fmt_freq_node(NULL),
-    fmt_alt_freq_node(NULL),
-    heading_node(NULL),
-    radial_node(NULL),
-    recip_radial_node(NULL),
-    target_radial_true_node(NULL),
-    target_auto_hdg_node(NULL),
-    time_to_intercept(NULL),
-    to_flag_node(NULL),
-    from_flag_node(NULL),
-    inrange_node(NULL),
-    signal_quality_norm_node(NULL),
-    cdi_deflection_node(NULL),
-    cdi_xtrack_error_node(NULL),
-    cdi_xtrack_hdg_err_node(NULL),
-    has_gs_node(NULL),
-    loc_node(NULL),
-    loc_dist_node(NULL),
-    gs_deflection_node(NULL),
-    gs_rate_of_climb_node(NULL),
-    gs_dist_node(NULL),
-    nav_id_node(NULL),
-    id_c1_node(NULL),
-    id_c2_node(NULL),
-    id_c3_node(NULL),
-    id_c4_node(NULL),
-    nav_slaved_to_gps_node(NULL),
-    gps_cdi_deflection_node(NULL),
-    gps_to_flag_node(NULL),
-    gps_from_flag_node(NULL),
-    gps_has_gs_node(NULL),
     play_count(0),
     last_time(0),
     target_radial(0.0),
@@ -99,9 +101,12 @@ FGNavRadio::FGNavRadio(SGPropertyNode *node) :
     last_x(0.0),
     last_loc_dist(0.0),
     last_xtrack_error(0.0),
+    xrate_ms(0.0),
+    _localizerWidth(5.0),
     _name(node->getStringValue("name", "nav")),
     _num(node->getIntValue("number", 0)),
-    _time_before_search_sec(-1.0)
+    _time_before_search_sec(-1.0),
+    _sgr(NULL)
 {
     SGPath path( globals->get_fg_root() );
     SGPath term = path;
@@ -114,6 +119,10 @@ FGNavRadio::FGNavRadio(SGPropertyNode *node) :
     term_tbl = new SGInterpTable( term.str() );
     low_tbl = new SGInterpTable( low.str() );
     high_tbl = new SGInterpTable( high.str() );
+    
+    
+    string branch("/instrumentation/" + _name);
+    _radio_node = fgGetNode(branch.c_str(), _num, true);
 }
 
 
@@ -129,13 +138,13 @@ FGNavRadio::~FGNavRadio()
 void
 FGNavRadio::init ()
 {
-    morse.init();
-
-    string branch;
-    branch = "/instrumentation/" + _name;
+    SGSoundMgr *smgr = globals->get_soundmgr();
+    _sgr = smgr->find("avionics", true);
+    _sgr->tie_to_listener();
 
-    SGPropertyNode *node = fgGetNode(branch.c_str(), _num, true );
+    morse.init();
 
+    SGPropertyNode* node = _radio_node.get();
     bus_power_node = 
        fgGetNode(("/systems/electrical/outputs/" + _name).c_str(), true);
 
@@ -150,13 +159,20 @@ FGNavRadio::init ()
     audio_btn_node->setBoolValue( true );
     backcourse_node = node->getChild("back-course-btn", 0, true);
     backcourse_node->setBoolValue( false );
+    
     nav_serviceable_node = node->getChild("serviceable", 0, true);
-    cdi_serviceable_node = (node->getChild("cdi", 0, true))
-       ->getChild("serviceable", 0, true);
-    gs_serviceable_node = (node->getChild("gs", 0, true))
-       ->getChild("serviceable");
-    tofrom_serviceable_node = (node->getChild("to-from", 0, true))
-       ->getChild("serviceable", 0, true);
+    cdi_serviceable_node = createServiceableProp(node, "cdi");
+    gs_serviceable_node = createServiceableProp(node, "gs");
+    tofrom_serviceable_node = createServiceableProp(node, "to-from");
+    dme_serviceable_node = createServiceableProp(node, "dme");
+    
+    falseCoursesEnabledNode = 
+      fgGetNode("/sim/realism/false-radio-courses-enabled");
+    if (!falseCoursesEnabledNode) {
+      falseCoursesEnabledNode = 
+        fgGetNode("/sim/realism/false-radio-courses-enabled", true);
+      falseCoursesEnabledNode->setBoolValue(true);
+    }
 
     // frequencies
     SGPropertyNode *subnode = node->getChild("frequencies", 0, true);
@@ -181,6 +197,7 @@ FGNavRadio::init ()
     inrange_node = node->getChild("in-range", 0, true);
     signal_quality_norm_node = node->getChild("signal-quality-norm", 0, true);
     cdi_deflection_node = node->getChild("heading-needle-deflection", 0, true);
+    cdi_deflection_norm_node = node->getChild("heading-needle-deflection-norm", 0, true);
     cdi_xtrack_error_node = node->getChild("crosstrack-error-m", 0, true);
     cdi_xtrack_hdg_err_node
         = node->getChild("crosstrack-heading-error-deg", 0, true);
@@ -188,8 +205,13 @@ FGNavRadio::init ()
     loc_node = node->getChild("nav-loc", 0, true);
     loc_dist_node = node->getChild("nav-distance", 0, true);
     gs_deflection_node = node->getChild("gs-needle-deflection", 0, true);
+    gs_deflection_deg_node = node->getChild("gs-needle-deflection-deg", 0, true);
+    gs_deflection_norm_node = node->getChild("gs-needle-deflection-norm", 0, true);
     gs_rate_of_climb_node = node->getChild("gs-rate-of-climb", 0, true);
+    gs_rate_of_climb_fpm_node = node->getChild("gs-rate-of-climb-fpm", 0, true);
     gs_dist_node = node->getChild("gs-distance", 0, true);
+    gs_inrange_node = node->getChild("gs-in-range", 0, true);
+    
     nav_id_node = node->getChild("nav-id", 0, true);
     id_c1_node = node->getChild("nav-id_asc1", 0, true);
     id_c2_node = node->getChild("nav-id_asc2", 0, true);
@@ -202,6 +224,9 @@ FGNavRadio::init ()
     gps_to_flag_node = fgGetNode("/instrumentation/gps/to-flag", true);
     gps_from_flag_node = fgGetNode("/instrumentation/gps/from-flag", true);
     gps_has_gs_node = fgGetNode("/instrumentation/gps/has-gs", true);
+    gps_course_node = fgGetNode("/instrumentation/gps/selected-course-deg", true);
+    gps_xtrack_error_nm_node = fgGetNode("/instrumentation/gps/wp/wp[1]/course-error-nm", true);
+    _magvarNode = fgGetNode("/environment/magnetic-variation-deg", true);
     
     std::ostringstream temp;
     temp << _name << "nav-ident" << _num;
@@ -213,20 +238,18 @@ FGNavRadio::init ()
 void
 FGNavRadio::bind ()
 {
-    std::ostringstream temp;
-    string branch;
-    temp << _num;
-    branch = "/instrumentation/" + _name + "[" + temp.str() + "]";
+  tie("dme-in-range", SGRawValuePointer<bool>(&_dmeInRange));
+  tie("operable", SGRawValueMethods<FGNavRadio, bool>(*this, &FGNavRadio::isOperable, NULL));
 }
 
 
 void
 FGNavRadio::unbind ()
 {
-    std::ostringstream temp;
-    string branch;
-    temp << _num;
-    branch = "/instrumentation/" + _name + "[" + temp.str() + "]";
+  for (unsigned int t=0; t<_tiedNodes.size(); ++t) {
+    _tiedNodes[t]->untie();
+  }
+  _tiedNodes.clear();
 }
 
 
@@ -234,6 +257,10 @@ FGNavRadio::unbind ()
 double FGNavRadio::adjustNavRange( double stationElev, double aircraftElev,
                                  double nominalRange )
 {
+    if (nominalRange <= 0.0) {
+      nominalRange = FG_NAV_DEFAULT_RANGE;
+    }
+    
     // extend out actual usable range to be 1.3x the published safe range
     const double usability_factor = 1.3;
 
@@ -299,16 +326,10 @@ double FGNavRadio::adjustILSRange( double stationElev, double aircraftElev,
 void 
 FGNavRadio::update(double dt) 
 {
-  // Do a nav station search only once a second to reduce
-  // unnecessary work. (Also, make sure to do this before caching
-  // any values!)
-  _time_before_search_sec -= dt;
-  if ( _time_before_search_sec < 0 ) {
-   search();
+  if (dt <= 0.0) {
+    return; // paused
   }
-
-  bool inrange = false;
-  
+    
   // Create "formatted" versions of the nav frequencies for
   // instrument displays.
   char tmp[16];
@@ -317,87 +338,91 @@ FGNavRadio::update(double dt)
   sprintf( tmp, "%.2f", alt_freq_node->getDoubleValue() );
   fmt_alt_freq_node->setStringValue(tmp);
 
-  if (_navaid
-      && power_btn_node->getBoolValue() 
+  if (power_btn_node->getBoolValue() 
       && (bus_power_node->getDoubleValue() > 1.0)
       && nav_serviceable_node->getBoolValue() )
-  {   
-    inrange = updateWithPower(dt);
+  {
+    _operable = true;
+    if (nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue()) {
+      updateGPSSlaved();
+    } else {
+      updateReceiver(dt);
+    }
+    
+    updateCDI(dt);
   } else {
-    inrange_node->setBoolValue( false );
-    cdi_deflection_node->setDoubleValue( 0.0 );
-    cdi_xtrack_error_node->setDoubleValue( 0.0 );
-    cdi_xtrack_hdg_err_node->setDoubleValue( 0.0 );
-    time_to_intercept->setDoubleValue( 0.0 );
-    gs_deflection_node->setDoubleValue( 0.0 );
-    to_flag_node->setBoolValue( false );
-    from_flag_node->setBoolValue( false );
+    clearOutputs();
   }
-
-  updateAudio(inrange);
+  
+  updateAudio();
 }
 
-bool FGNavRadio::updateWithPower(double dt)
+void FGNavRadio::clearOutputs()
 {
-  bool nav_serviceable = nav_serviceable_node->getBoolValue();
-  bool cdi_serviceable = cdi_serviceable_node->getBoolValue();
-  bool tofrom_serviceable = tofrom_serviceable_node->getBoolValue();
-    
-  double az1, az2, s;
+  inrange_node->setBoolValue( false );
+  cdi_deflection_node->setDoubleValue( 0.0 );
+  cdi_deflection_norm_node->setDoubleValue( 0.0 );
+  cdi_xtrack_error_node->setDoubleValue( 0.0 );
+  cdi_xtrack_hdg_err_node->setDoubleValue( 0.0 );
+  time_to_intercept->setDoubleValue( 0.0 );
+  gs_deflection_node->setDoubleValue( 0.0 );
+  gs_deflection_deg_node->setDoubleValue(0.0);
+  gs_deflection_norm_node->setDoubleValue(0.0);
+  gs_inrange_node->setBoolValue( false );
+  loc_node->setBoolValue( false );
+  has_gs_node->setBoolValue(false);
   
-  SGGeod pos = SGGeod::fromDegFt(lon_node->getDoubleValue(),
-                               lat_node->getDoubleValue(),
-                               alt_node->getDoubleValue());
+  to_flag_node->setBoolValue( false );
+  from_flag_node->setBoolValue( false );
   
-  bool inrange = false;
-  if ( nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
-    // FIXME - GPS-slaved GS support in unfinished
-    has_gs_node->setBoolValue(gps_has_gs_node->getBoolValue());
-    inrange = gps_to_flag_node->getBoolValue() || gps_from_flag_node->getBoolValue();
-  } else {
-    inrange = inrange_node->getBoolValue();
+  _dmeInRange = false;
+  _operable = false;
+}
+
+void FGNavRadio::updateReceiver(double dt)
+{
+  // Do a nav station search only once a second to reduce
+  // unnecessary work. (Also, make sure to do this before caching
+  // any values!)
+  _time_before_search_sec -= dt;
+  if ( _time_before_search_sec < 0 ) {
+   search();
+  }
+
+  if (!_navaid) {
+    _cdiDeflection = 0.0;
+    _cdiCrossTrackErrorM = 0.0;
+    _toFlag = _fromFlag = false;
+    _gsNeedleDeflection = 0.0;
+    _gsNeedleDeflectionNorm = 0.0;
+    inrange_node->setBoolValue(false);
+    return;
   }
 
+  SGGeod pos = SGGeod::fromDegFt(lon_node->getDoubleValue(),
+                               lat_node->getDoubleValue(),
+                               alt_node->getDoubleValue());
+                               
   double nav_elev = _navaid->get_elev_ft();
   SGVec3d aircraft = SGVec3d::fromGeod(pos);
   double loc_dist = dist(aircraft, _navaid->cart());
   loc_dist_node->setDoubleValue( loc_dist );
   bool is_loc = loc_node->getBoolValue();
   double signal_quality_norm = signal_quality_norm_node->getDoubleValue();
-    
-  if (_gs) {
-    // find closest distance to the gs base line
-    double dist = sgdClosestPointToLineDistSquared(aircraft.data(), _gs->cart().data(),
-                                                   gs_base_vec.data());
-    gs_dist_node->setDoubleValue( sqrt( dist ) );
-    // cout << "gs_dist = " << gs_dist_node->getDoubleValue()
-    //      << endl;
-
-    // wgs84 heading to glide slope (to determine sign of distance)
-    SGGeodesy::inverse(pos, _gs->geod(), az1, az2, s);
-    double r = az1 - target_radial;
-    SG_NORMALIZE_RANGE(r, -180.0, 180.0);
-    if (fabs(r) <= 90.0) {
-        gs_dist_signed = gs_dist_node->getDoubleValue();
-    } else {
-        gs_dist_signed = -gs_dist_node->getDoubleValue();
-    }            
-  } else {
-    gs_dist_node->setDoubleValue( 0.0 );
-  }
-       
+  
+  double az2, s;
   //////////////////////////////////////////////////////////
        // compute forward and reverse wgs84 headings to localizer
   //////////////////////////////////////////////////////////
   double hdg;
   SGGeodesy::inverse(pos, _navaid->geod(), hdg, az2, s);
-  heading_node->setDoubleValue( hdg );
+  heading_node->setDoubleValue(hdg);
   double radial = az2 - twist;
   double recip = radial + 180.0;
   SG_NORMALIZE_RANGE(recip, 0.0, 360.0);
   radial_node->setDoubleValue( radial );
   recip_radial_node->setDoubleValue( recip );
-
+  
   //////////////////////////////////////////////////////////
   // compute the target/selected radial in "true" heading
   //////////////////////////////////////////////////////////
@@ -425,7 +450,7 @@ bool FGNavRadio::updateWithPower(double dt)
            effective_range
                 = adjustNavRange( nav_elev, pos.getElevationM(), _navaid->get_range() );
        }
-
+  
   double effective_range_m = effective_range * SG_NM_TO_METER;
 
   //////////////////////////////////////////////////////////
@@ -446,192 +471,234 @@ bool FGNavRadio::updateWithPower(double dt)
            signal_quality_norm, dt );
   
   signal_quality_norm_node->setDoubleValue( signal_quality_norm );
-  if ( ! nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
-    /* not slaved to gps */
-    inrange = signal_quality_norm > 0.2;
-  }
+  bool inrange = signal_quality_norm > 0.2;
   inrange_node->setBoolValue( inrange );
-
+  
   //////////////////////////////////////////////////////////
   // compute to/from flag status
   //////////////////////////////////////////////////////////
-  if (tofrom_serviceable) {
-    if (nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue()) {
-      to_flag_node->setBoolValue(gps_to_flag_node->getBoolValue());
-      from_flag_node->setBoolValue(gps_from_flag_node->getBoolValue());
-    } else if (inrange) {
-      bool toFlag = false;
-      if (is_loc) {
-        toFlag = true;
+  if (inrange) {
+    if (is_loc) {
+      _toFlag = true;
+    } else {
+      double offset = fabs(radial - target_radial);
+      _toFlag = (offset > 90.0 && offset < 270.0);
+    }
+    _fromFlag = !_toFlag;
+  } else {
+    _toFlag = _fromFlag = false;
+  }
+  
+  // CDI deflection
+  double r = target_radial - radial;
+  SG_NORMALIZE_RANGE(r, -180.0, 180.0);
+  
+  if ( is_loc ) {
+    if (falseCoursesEnabledNode->getBoolValue()) {
+      // The factor of 30.0 gives a period of 120 which gives us 3 cycles and six 
+      // zeros i.e. six courses: one front course, one back course, and four 
+      // false courses. Three of the six are reverse sensing.
+      _cdiDeflection = 30.0 * sawtooth(r / 30.0);
+    } else {
+      // no false courses, but we do need to create a back course
+      if (fabs(r) > 90.0) { // front course
+        _cdiDeflection = r - copysign(180.0, r);
       } else {
-        double offset = fabs(radial - target_radial);
-        toFlag = (offset > 90.0 && offset < 270.0);
+        _cdiDeflection = r; // back course
       }
       
-      to_flag_node->setBoolValue(toFlag);
-      from_flag_node->setBoolValue(!toFlag);
-    } else { // out-of-range
-      to_flag_node->setBoolValue(false);
-      from_flag_node->setBoolValue(false);
+      _cdiDeflection = -_cdiDeflection; // reverse for outbound radial
+    } // of false courses disabled
+    
+    const double VOR_FULL_ARC = 20.0; // VOR is -10 .. 10 degree swing
+    _cdiDeflection *= VOR_FULL_ARC / _localizerWidth; // increased localiser sensitivity
+    
+    if (backcourse_node->getBoolValue()) {
+      _cdiDeflection = -_cdiDeflection;
     }
   } else {
-    to_flag_node->setBoolValue(false);
-    from_flag_node->setBoolValue(false);
+    // handle the TO side of the VOR
+    if (fabs(r) > 90.0) {
+      r = ( r<0.0 ? -r-180.0 : -r+180.0 );
+    }
+    _cdiDeflection = r;
+  } // of non-localiser case
+  
+  SG_CLAMP_RANGE(_cdiDeflection, -10.0, 10.0 );
+  _cdiDeflection *= signal_quality_norm;
+  
+  // cross-track error (in metres)
+  _cdiCrossTrackErrorM = loc_dist * sin(r * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
+  
+  updateGlideSlope(dt, aircraft, signal_quality_norm);
+  updateDME(aircraft);
+  
+  last_loc_dist = loc_dist;
+}
+
+void FGNavRadio::updateGlideSlope(double dt, const SGVec3d& aircraft, double signal_quality_norm)
+{
+  _gsNeedleDeflection = 0.0;
+  if (!_gs || !inrange_node->getBoolValue()) {
+    gs_dist_node->setDoubleValue( 0.0 );
+    gs_inrange_node->setBoolValue(false);
+    _gsNeedleDeflection = 0.0;
+    _gsNeedleDeflectionNorm = 0.0;
+    return;
+  }
+  
+  double gsDist = dist(aircraft, _gsCart);
+  gs_dist_node->setDoubleValue(gsDist);
+  bool gsInRange = (gsDist < (_gs->get_range() * SG_NM_TO_METER));
+  gs_inrange_node->setBoolValue(gsInRange);
+        
+  if (!gsInRange) {
+    _gsNeedleDeflection = 0.0;
+    _gsNeedleDeflectionNorm = 0.0;
+    return;
   }
   
+  SGVec3d pos = aircraft - _gsCart; // relative vector from gs antenna to aircraft
+  // The positive GS axis points along the runway in the landing direction,
+  // toward the far end, not toward the approach area, so we need a - sign here:
+  double dot_h = -dot(pos, _gsAxis);
+  double dot_v = dot(pos, _gsVertical);
+  double angle = atan2(dot_v, dot_h) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
+  double deflectionAngle = target_gs - angle;
+  
+  if (falseCoursesEnabledNode->getBoolValue()) {
+    // Construct false glideslopes.  The scale factor of 1.5 
+    // in the sawtooth gives a period of 6 degrees.
+    // There will be zeros at 3, 6r, 9, 12r et cetera
+    // where "r" indicates reverse sensing.
+    // This is is consistent with conventional pilot lore
+    // e.g. http://www.allstar.fiu.edu/aerojava/ILS.htm
+    // but inconsistent with
+    // http://www.freepatentsonline.com/3757338.html
+    //
+    // It may be that some of each exist.
+    if (deflectionAngle < 0) {
+      deflectionAngle = 1.5 * sawtooth(deflectionAngle / 1.5);
+    } else {
+      // no false GS below the true GS
+    }
+  }
+  
+  _gsNeedleDeflection = deflectionAngle * 5.0;
+  _gsNeedleDeflection *= signal_quality_norm;
+  
+  SG_CLAMP_RANGE(deflectionAngle, -0.7, 0.7);
+  _gsNeedleDeflectionNorm = (deflectionAngle / 0.7) * signal_quality_norm;
+  
   //////////////////////////////////////////////////////////
-  // compute the deflection of the CDI needle, clamped to the range
-  // of ( -10 , 10 )
+  // Calculate desired rate of climb for intercepting the GS
   //////////////////////////////////////////////////////////
-  double r = 0.0;
-  bool loc_backside = false; // an in-code flag indicating that we are
-                             // on a localizer backcourse.
-  if ( cdi_serviceable ) {
-    if ( nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
-      r = gps_cdi_deflection_node->getDoubleValue();
-      // We want +- 5 dots deflection for the gps, so clamp
-      // to -12.5/12.5
-      SG_CLAMP_RANGE( r, -12.5, 12.5 );
-    } else if ( inrange ) {
-      r = radial - target_radial;
-      // cout << "Target radial = " << target_radial 
-      //      << "  Actual radial = " << radial << endl;
+  double gs_diff = target_gs - angle;
+  // convert desired vertical path angle into a climb rate
+  double des_angle = angle - 10 * gs_diff;
+  /* printf("target_gs=%.1f angle=%.1f gs_diff=%.1f des_angle=%.1f\n",
+     target_gs, angle, gs_diff, des_angle); */
+
+  // estimate horizontal speed towards ILS in meters per minute
+  double elapsedDistance = last_x - gsDist;
+  last_x = gsDist;
       
-      SG_NORMALIZE_RANGE(r, -180.0, 180.0);
-      if ( fabs(r) > 90.0 ) {
-          r = ( r<0.0 ? -r-180.0 : -r+180.0 );
-      } else {
-        if (is_loc) {
-          loc_backside = true;
-        }
-      }
+  double new_vel = ( elapsedDistance / dt );
+  horiz_vel = 0.99 * horiz_vel + 0.01 * new_vel;
+  /* printf("vel=%.1f (dist=%.1f dt=%.2f)\n", horiz_vel, elapsedDistance, dt);*/
+
+  gs_rate_of_climb_node
+      ->setDoubleValue( -sin( des_angle * SGD_DEGREES_TO_RADIANS )
+                        * horiz_vel * SG_METER_TO_FEET );
+  gs_rate_of_climb_fpm_node
+      ->setDoubleValue( gs_rate_of_climb_node->getDoubleValue() * 60 );
+}
 
-      r = -r;         // reverse, since radial is outbound
-      if ( is_loc ) {
-          // According to Robin Peel, the ILS is 4x more
-          // sensitive than a vor
-          r *= 4.0;
-      }
-      SG_CLAMP_RANGE( r, -10.0, 10.0 );
-      r *= signal_quality_norm;
-    }
+void FGNavRadio::updateDME(const SGVec3d& aircraft)
+{
+  if (!_dme || !dme_serviceable_node->getBoolValue()) {
+    _dmeInRange = false;
+    return;
   }
-  cdi_deflection_node->setDoubleValue( r );
-
-  //////////////////////////////////////////////////////////
-  // compute the amount of cross track distance error in meters
-  //////////////////////////////////////////////////////////
-  double xtrack_error = 0.0;
-  if ( inrange && nav_serviceable && cdi_serviceable ) {
-      r = radial - target_radial;
-      SG_NORMALIZE_RANGE(r, -180.0, 180.0);
-      if ( fabs(r) > 90.0 ) {
-          r = ( r<0.0 ? -r-180.0 : -r+180.0 );
-      }
+  
+  double dme_distance = dist(aircraft, _dme->cart()); 
+  _dmeInRange =  (dme_distance < _dme->get_range() * SG_NM_TO_METER);
+}
 
-      r = -r;             // reverse, since radial is outbound
+void FGNavRadio::updateGPSSlaved()
+{
+  has_gs_node->setBoolValue(gps_has_gs_node->getBoolValue());
+  _toFlag = gps_to_flag_node->getBoolValue();
+  _fromFlag = gps_from_flag_node->getBoolValue();
+
+  bool gpsValid = (_toFlag | _fromFlag);
+  inrange_node->setBoolValue(gpsValid);
+  if (!gpsValid) {
+    signal_quality_norm_node->setDoubleValue(0.0);
+    _cdiDeflection = 0.0;
+    _cdiCrossTrackErrorM = 0.0;
+    _gsNeedleDeflection = 0.0;
+    return;
+  }
+  
+  // this is unfortunate, but panel instruments use this value to decide
+  // if the navradio output is valid.
+  signal_quality_norm_node->setDoubleValue(1.0);
+  
+  _cdiDeflection =  gps_cdi_deflection_node->getDoubleValue();
+  // clmap to some range (+/- 10 degrees) as the regular deflection
+  SG_CLAMP_RANGE(_cdiDeflection, -10.0, 10.0 );
+  
+  _cdiCrossTrackErrorM = gps_xtrack_error_nm_node->getDoubleValue() * SG_NM_TO_METER;
+  _gsNeedleDeflection = 0.0; // FIXME, supply this
+  
+  double trtrue = gps_course_node->getDoubleValue() + _magvarNode->getDoubleValue();
+  SG_NORMALIZE_RANGE(trtrue, 0.0, 360.0);
+  target_radial_true_node->setDoubleValue( trtrue );
+}
 
-      xtrack_error = loc_dist * sin(r * SGD_DEGREES_TO_RADIANS);
+void FGNavRadio::updateCDI(double dt)
+{
+  bool cdi_serviceable = cdi_serviceable_node->getBoolValue();
+  bool inrange = inrange_node->getBoolValue();
+                               
+  if (tofrom_serviceable_node->getBoolValue()) {
+    to_flag_node->setBoolValue(_toFlag);
+    from_flag_node->setBoolValue(_fromFlag);
   } else {
-      xtrack_error = 0.0;
+    to_flag_node->setBoolValue(false);
+    from_flag_node->setBoolValue(false);
+  }
+  
+  if (!cdi_serviceable) {
+    _cdiDeflection = 0.0;
+    _cdiCrossTrackErrorM = 0.0;
   }
-  cdi_xtrack_error_node->setDoubleValue( xtrack_error );
+  
+  cdi_deflection_node->setDoubleValue(_cdiDeflection);
+  cdi_deflection_norm_node->setDoubleValue(_cdiDeflection * 0.1);
+  cdi_xtrack_error_node->setDoubleValue(_cdiCrossTrackErrorM);
 
   //////////////////////////////////////////////////////////
   // compute an approximate ground track heading error
   //////////////////////////////////////////////////////////
   double hdg_error = 0.0;
   if ( inrange && cdi_serviceable ) {
-      double vn = fgGetDouble( "/velocities/speed-north-fps" );
-      double ve = fgGetDouble( "/velocities/speed-east-fps" );
-      double gnd_trk_true = atan2( ve, vn ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
-      if ( gnd_trk_true < 0.0 ) { gnd_trk_true += 360.0; }
+    double vn = fgGetDouble( "/velocities/speed-north-fps" );
+    double ve = fgGetDouble( "/velocities/speed-east-fps" );
+    double gnd_trk_true = atan2( ve, vn ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
+    if ( gnd_trk_true < 0.0 ) { gnd_trk_true += 360.0; }
 
-      SGPropertyNode *true_hdg
-          = fgGetNode("/orientation/heading-deg", true);
-      hdg_error = gnd_trk_true - true_hdg->getDoubleValue();
+    SGPropertyNode *true_hdg
+        = fgGetNode("/orientation/heading-deg", true);
+    hdg_error = gnd_trk_true - true_hdg->getDoubleValue();
 
-      // cout << "ground track = " << gnd_trk_true
-      //      << " orientation = " << true_hdg->getDoubleValue() << endl;
+    // cout << "ground track = " << gnd_trk_true
+    //      << " orientation = " << true_hdg->getDoubleValue() << endl;
   }
   cdi_xtrack_hdg_err_node->setDoubleValue( hdg_error );
 
-  //////////////////////////////////////////////////////////
-  // compute the time to intercept selected radial (based on
-  // current and last cross track errors and dt
-  //////////////////////////////////////////////////////////
-  if (dt > 0) { // Are we paused?
-      double t = 0.0;
-      if ( inrange && cdi_serviceable ) {
-          double xrate_ms = (last_xtrack_error - xtrack_error) / dt;
-          if ( fabs(xrate_ms) > 0.00001 ) {
-              t = xtrack_error / xrate_ms;
-          } else {
-              t = 9999.9;
-          }
-      }
-      time_to_intercept->setDoubleValue( t );
-  }
-
-  //////////////////////////////////////////////////////////
-  // compute the amount of glide slope needle deflection
-  // (.i.e. the number of degrees we are off the glide slope * 5.0
-  //
-  // CLO - 13 Mar 2006: The glide slope needle should peg at
-  // +/-0.7 degrees off the ideal glideslope.  I'm not sure why
-  // we compute the factor the way we do (5*gs_error), but we
-  // need to compensate for our 'odd' number in the glideslope
-  // needle animation.  This means that the needle should peg
-  // when this values is +/-3.5.
-  //////////////////////////////////////////////////////////
-  r = 0.0;
-  if (_gs && gs_serviceable_node->getBoolValue() ) {
-      if ( nav_slaved_to_gps_node->getBoolValue() ) {
-          // FIXME what should be set here?
-      } else if ( inrange ) {
-          double x = gs_dist_node->getDoubleValue();
-          double y = (alt_node->getDoubleValue() - nav_elev)
-              * SG_FEET_TO_METER;
-          // cout << "dist = " << x << " height = " << y << endl;
-          double angle = atan2( y, x ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
-          r = (target_gs - angle) * 5.0;
-          r *= signal_quality_norm;
-      }
-  }
-  gs_deflection_node->setDoubleValue( r );
-
-  //////////////////////////////////////////////////////////
-  // Calculate desired rate of climb for intercepting the GS
-  //////////////////////////////////////////////////////////
-  double x = gs_dist_node->getDoubleValue();
-  double y = (alt_node->getDoubleValue() - nav_elev)
-      * SG_FEET_TO_METER;
-  double current_angle = atan2( y, x ) * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
-
-  double target_angle = target_gs;
-  double gs_diff = target_angle - current_angle;
-
-  // convert desired vertical path angle into a climb rate
-  double des_angle = current_angle - 10 * gs_diff;
-
-  // estimate horizontal speed towards ILS in meters per minute
-  double dist = last_x - x;
-  last_x = x;
-  if ( dt > 0.0 ) {
-      // avoid nan
-      double new_vel = ( dist / dt );
-
-      horiz_vel = 0.75 * horiz_vel + 0.25 * new_vel;
-      // double horiz_vel = cur_fdm_state->get_V_ground_speed()
-      //    * SG_FEET_TO_METER * 60.0;
-      // double horiz_vel = airspeed_node->getFloatValue()
-      //    * SG_FEET_TO_METER * 60.0;
-
-      gs_rate_of_climb_node
-          ->setDoubleValue( -sin( des_angle * SGD_DEGREES_TO_RADIANS )
-                            * horiz_vel * SG_METER_TO_FEET );
-  }
-
   //////////////////////////////////////////////////////////
   // Calculate a suggested target heading to smoothly intercept
   // a nav/ils radial.
@@ -644,50 +711,72 @@ bool FGNavRadio::updateWithPower(double dt)
   // The cdi deflection should be +/-10 for a full range of deflection
   // so multiplying this by 3 gives us +/- 30 degrees heading
   // compensation.
-  double adjustment = cdi_deflection_node->getDoubleValue() * 3.0;
+  double adjustment = _cdiDeflection * 3.0;
   SG_CLAMP_RANGE( adjustment, -30.0, 30.0 );
 
   // determine the target heading to fly to intercept the
   // tgt_radial = target radial (true) + cdi offset adjustmest -
   // xtrack heading error adjustment
   double nta_hdg;
-  if ( is_loc && backcourse_node->getBoolValue() ) {
+  double trtrue = target_radial_true_node->getDoubleValue();
+  if ( loc_node->getBoolValue() && backcourse_node->getBoolValue() ) {
       // tuned to a localizer and backcourse mode activated
       trtrue += 180.0;   // reverse the target localizer heading
-      while ( trtrue > 360.0 ) { trtrue -= 360.0; }
+      SG_NORMALIZE_RANGE(trtrue, 0.0, 360.0);
       nta_hdg = trtrue - adjustment - hdg_error;
   } else {
       nta_hdg = trtrue + adjustment - hdg_error;
   }
 
-  while ( nta_hdg <   0.0 ) { nta_hdg += 360.0; }
-  while ( nta_hdg >= 360.0 ) { nta_hdg -= 360.0; }
+  SG_NORMALIZE_RANGE(nta_hdg, 0.0, 360.0);
   target_auto_hdg_node->setDoubleValue( nta_hdg );
 
-  last_xtrack_error = xtrack_error;
-  last_loc_dist = loc_dist;
-  return inrange;
+  //////////////////////////////////////////////////////////
+  // compute the time to intercept selected radial (based on
+  // current and last cross track errors and dt
+  //////////////////////////////////////////////////////////
+  double t = 0.0;
+  if ( inrange && cdi_serviceable ) {
+    double cur_rate = (last_xtrack_error - _cdiCrossTrackErrorM) / dt;
+    xrate_ms = 0.99 * xrate_ms + 0.01 * cur_rate;
+    if ( fabs(xrate_ms) > 0.00001 ) {
+        t = _cdiCrossTrackErrorM / xrate_ms;
+    } else {
+        t = 9999.9;
+    }
+  }
+  time_to_intercept->setDoubleValue( t );
+
+  if (!gs_serviceable_node->getBoolValue() ) {
+    _gsNeedleDeflection = 0.0;
+    _gsNeedleDeflectionNorm = 0.0;
+  }
+  gs_deflection_node->setDoubleValue(_gsNeedleDeflection);
+  gs_deflection_deg_node->setDoubleValue(_gsNeedleDeflectionNorm * 0.7);
+  gs_deflection_norm_node->setDoubleValue(_gsNeedleDeflectionNorm);
+  
+  last_xtrack_error = _cdiCrossTrackErrorM;
 }
 
-void FGNavRadio::updateAudio(bool aInRange)
+void FGNavRadio::updateAudio()
 {
-  if (!_navaid || !aInRange || !nav_serviceable_node->getBoolValue()) {
+  if (!_navaid || !inrange_node->getBoolValue() || !nav_serviceable_node->getBoolValue()) {
     return;
   }
   
        // play station ident via audio system if on + ident,
        // otherwise turn it off
-       if (!power_btn_node->getBoolValue()
+  if (!power_btn_node->getBoolValue()
       || !(bus_power_node->getDoubleValue() > 1.0)
       || !ident_btn_node->getBoolValue()
       || !audio_btn_node->getBoolValue() ) {
-    globals->get_soundmgr()->stop( nav_fx_name );
-    globals->get_soundmgr()->stop( dme_fx_name );
+    _sgr->stop( nav_fx_name );
+    _sgr->stop( dme_fx_name );
     return;
   }
 
-  SGSoundSample *sound = globals->get_soundmgr()->find( nav_fx_name );
-  double vol = vol_btn_node->getDoubleValue();
+  SGSoundSample *sound = _sgr->find( nav_fx_name );
+  double vol = vol_btn_node->getFloatValue();
   SG_CLAMP_RANGE(vol, 0.0, 1.0);
   
   if ( sound != NULL ) {
@@ -696,31 +785,40 @@ void FGNavRadio::updateAudio(bool aInRange)
     SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_ALERT, "Can't find nav-vor-ident sound" );
   }
   
-  sound = globals->get_soundmgr()->find( dme_fx_name );
+  sound = _sgr->find( dme_fx_name );
   if ( sound != NULL ) {
     sound->set_volume( vol );
   } else {
     SG_LOG( SG_COCKPIT, SG_ALERT, "Can't find nav-dme-ident sound" );
   }
-
-  if ( last_time < globals->get_time_params()->get_cur_time() - 30 ) {
-               last_time = globals->get_time_params()->get_cur_time();
-               play_count = 0;
+  
+  const int NUM_IDENT_SLOTS = 5;
+  const time_t SLOT_LENGTH = 5; // seconds
+
+  // There are N slots numbered 0 through (NUM_IDENT_SLOTS-1) inclusive.
+  // Each slot is 5 seconds long.
+  // Slots 0 is for DME
+  // the rest are for azimuth.
+  time_t now = globals->get_time_params()->get_cur_time();
+  if ((now >= last_time) && (now < last_time + SLOT_LENGTH)) {
+    return; // wait longer
   }
   
-  if ( play_count < 4 ) {
-               // play VOR ident
-               if ( !globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name) ) {
-                   globals->get_soundmgr()->play_once( nav_fx_name );
-                   ++play_count;
+  last_time = now;
+  play_count = ++play_count % NUM_IDENT_SLOTS;
+    
+  // Previous ident is out of time;  if still playing, cut it off:
+  _sgr->stop( nav_fx_name );
+  _sgr->stop( dme_fx_name );
+  if (play_count == 0) { // the DME slot
+    if (_dmeInRange && dme_serviceable_node->getBoolValue()) {
+      // play DME ident
+      if (vol > 0.05) _sgr->play_once( dme_fx_name );
+    }
+  } else { // NAV slot
+    if (inrange_node->getBoolValue() && nav_serviceable_node->getBoolValue()) {
+      if (vol > 0.05) _sgr->play_once(nav_fx_name);
     }
-  } else if ( play_count < 5 &&  has_dme) {
-               // play DME ident
-               if ( !globals->get_soundmgr()->is_playing(nav_fx_name) &&
-                    !globals->get_soundmgr()->is_playing(dme_fx_name) ) {
-                   globals->get_soundmgr()->play_once( dme_fx_name );
-                   ++play_count;
-               }
   }
 }
 
@@ -750,8 +848,7 @@ void FGNavRadio::search()
   _navaid = nav;
   char identBuffer[5] = "    ";
   if (nav) {
-    FGNavRecord* dme = globals->get_dmelist()->findByFreq(freq, pos);
-    has_dme = (dme != NULL);
+    _dme = globals->get_dmelist()->findByFreq(freq, pos);
     
     nav_id_node->setStringValue(nav->get_ident());
     strncpy(identBuffer, nav->ident().c_str(), 5);
@@ -763,11 +860,13 @@ void FGNavRadio::search()
     if (nav->type() == FGPositioned::VOR) {
       target_radial = sel_radial_node->getDoubleValue();
       _gs = NULL;
+      has_gs_node->setBoolValue(false);
     } else { // ILS or LOC
       _gs = globals->get_gslist()->findByFreq(freq, pos);
       has_gs_node->setBoolValue(_gs != NULL);
+      _localizerWidth = localizerWidth(nav);
       twist = 0.0;
-           effective_range = FG_LOC_DEFAULT_RANGE;
+           effective_range = nav->get_range();
       
       target_radial = nav->get_multiuse();
       SG_NORMALIZE_RANGE(target_radial, 0.0, 360.0);
@@ -776,20 +875,36 @@ void FGNavRadio::search()
         int tmp = (int)(_gs->get_multiuse() / 1000.0);
         target_gs = (double)tmp / 100.0;
         
-        SGGeod baseLine; 
-        double dummy;
-        SGGeodesy::direct(_gs->geod(), target_radial + 90.0, 100.0, baseLine, dummy);
-        gs_base_vec = SGVec3d::fromGeod(baseLine) - _gs->cart();
+        // until penaltyForNav goes away, we cannot assume we always pick
+        // paired LOC/GS trasmsitters. As we pass over a runway threshold, we
+        // often end up picking the 'wrong' LOC, but the correct GS. To avoid
+        // breaking the basis computation, ensure we use the GS radial and not
+        // the (potentially reversed) LOC radial.
+        double gs_radial = fmod(_gs->get_multiuse(), 1000.0);
+        SG_NORMALIZE_RANGE(gs_radial, 0.0, 360.0);
+                
+        // GS axis unit tangent vector
+        // (along the runway)
+        _gsCart = _gs->cart();
+        _gsAxis = tangentVector(_gs->geod(), _gsCart, gs_radial);
+
+        // GS baseline unit tangent vector
+        // (perpendicular to the runay along the ground)
+        SGVec3d baseline = tangentVector(_gs->geod(), _gsCart, gs_radial + 90.0);
+        _gsVertical = cross(baseline, _gsAxis);
       } // of have glideslope
     } // of found LOC or ILS
     
     audioNavidChanged();
   } else { // found nothing
     _gs = NULL;
+    _dme = NULL;
     nav_id_node->setStringValue("");
-    has_dme = false;
-    globals->get_soundmgr()->remove( nav_fx_name );
-    globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
+    loc_node->setBoolValue(false);
+    has_gs_node->setBoolValue(false);
+    
+    _sgr->remove( nav_fx_name );
+    _sgr->remove( dme_fx_name );
   }
 
   is_valid_node->setBoolValue(nav != NULL);
@@ -799,27 +914,57 @@ void FGNavRadio::search()
   id_c4_node->setIntValue( (int)identBuffer[3] );
 }
 
+double FGNavRadio::localizerWidth(FGNavRecord* aLOC)
+{
+  FGRunway* rwy = aLOC->runway();
+  assert(rwy);
+  
+  SGVec3d thresholdCart(SGVec3d::fromGeod(rwy->threshold()));
+  double axisLength = dist(aLOC->cart(), thresholdCart);
+  double landingLength = dist(thresholdCart, SGVec3d::fromGeod(rwy->end()));
+  
+// Reference: http://dcaa.slv.dk:8000/icaodocs/
+// ICAO standard width at threshold is 210 m = 689 feet = approx 700 feet.
+// ICAO 3.1.1 half course = DDM = 0.0775
+// ICAO 3.1.3.7.1 Sensitivity 0.00145 DDM/m at threshold
+//  implies peg-to-peg of 214 m ... we will stick with 210.
+// ICAO 3.1.3.7.1 "Course sector angle shall not exceed 6 degrees."
+              
+// Very short runway:  less than 1200 m (4000 ft) landing length:
+  if (landingLength < 1200.0) {
+// ICAO fudges localizer sensitivity for very short runways.
+// This produces a non-monotonic sensitivity-versus length relation.
+    axisLength += 1050.0;
+  }
+
+// Example: very short: San Diego   KMYF (Montgomery Field) ILS RWY 28R
+// Example: short:      Tom's River KMJX (Robert J. Miller) ILS RWY 6
+// Example: very long:  Denver      KDEN (Denver)           ILS RWY 16R
+  double raw_width = 210.0 / axisLength * SGD_RADIANS_TO_DEGREES;
+  return raw_width < 6.0? raw_width : 6.0;
+}
+
 void FGNavRadio::audioNavidChanged()
 {
-  if ( globals->get_soundmgr()->exists(nav_fx_name)) {
-               globals->get_soundmgr()->remove(nav_fx_name);
+  if (_sgr->exists(nav_fx_name)) {
+               _sgr->remove(nav_fx_name);
   }
   
   try {
     string trans_ident(_navaid->get_trans_ident());
     SGSoundSample* sound = morse.make_ident(trans_ident, LO_FREQUENCY);
     sound->set_volume( 0.3 );
-    if (!globals->get_soundmgr()->add( sound, nav_fx_name )) {
+    if (!_sgr->add( sound, nav_fx_name )) {
       SG_LOG(SG_COCKPIT, SG_WARN, "Failed to add v1-vor-ident sound");
     }
 
-         if ( globals->get_soundmgr()->exists( dme_fx_name ) ) {
-      globals->get_soundmgr()->remove( dme_fx_name );
+         if ( _sgr->exists( dme_fx_name ) ) {
+      _sgr->remove( dme_fx_name );
     }
      
     sound = morse.make_ident( trans_ident, HI_FREQUENCY );
     sound->set_volume( 0.3 );
-    globals->get_soundmgr()->add( sound, dme_fx_name );
+    _sgr->add( sound, dme_fx_name );
 
          int offset = (int)(sg_random() * 30.0);
          play_count = offset / 4;