]> git.mxchange.org Git - flightgear.git/blobdiff - src/Navaids/navlist.cxx
Fix bug 1227, cache thrash on Win.
[flightgear.git] / src / Navaids / navlist.cxx
index dbffc73c372fbe2c184ba289febe3c46ec82867e..822391e04d79d38cd928566f07c4c023decce286 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 //
 // Written by Curtis Olson, started April 2000.
 //
-// Copyright (C) 2000  Curtis L. Olson - curt@flightgear.org
+// Copyright (C) 2000  Curtis L. Olson - http://www.flightgear.org/~curt
 //
 // This program is free software; you can redistribute it and/or
 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
@@ -16,7 +16,7 @@
 //
 // 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., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+// Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
 //
 // $Id$
 
 #  include <config.h>
 #endif
 
+#include <cassert>
+#include <boost/foreach.hpp>
+#include <algorithm>
+
 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
-#include <simgear/misc/sgstream.hxx>
 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
+#include <simgear/sg_inlines.h>
 
 #include "navlist.hxx"
 
+#include <Airports/runways.hxx>
+#include <Navaids/NavDataCache.hxx>
+#include <Navaids/navrecord.hxx>
 
-// Constructor
-FGNavList::FGNavList( void ) {
-}
+using std::string;
 
+namespace { // anonymous
 
-// Destructor
-FGNavList::~FGNavList( void ) {
+class NavRecordDistanceSortPredicate
+{
+public:
+  NavRecordDistanceSortPredicate( const SGGeod & position ) :
+  _position(SGVec3d::fromGeod(position)) {}
+  
+  bool operator()( const nav_rec_ptr & n1, const nav_rec_ptr & n2 )
+  {
+    if( n1 == NULL || n2 == NULL ) return false;
+    return distSqr(n1->cart(), _position) < distSqr(n2->cart(), _position);
+  }
+private:
+  SGVec3d _position;
+  
+};
+
+// discount navids if they conflict with another on the same frequency
+// this only applies to navids associated with opposite ends of a runway,
+// with matching frequencies.
+bool navidUsable(FGNavRecord* aNav, const SGGeod &aircraft)
+{
+  FGRunway* r(aNav->runway());
+  if (!r || !r->reciprocalRunway()) {
+    return true;
+  }
+  
+  // check if the runway frequency is paired
+  FGNavRecord* locA = r->ILS();
+  FGNavRecord* locB = r->reciprocalRunway()->ILS();
+  
+  if (!locA || !locB || (locA->get_freq() != locB->get_freq())) {
+    return true; // not paired, ok
+  }
+  
+  // okay, both ends have an ILS, and they're paired. We need to select based on
+  // aircraft position. What we're going to use is *runway* (not navid) position,
+  // ie whichever runway end we are closer too. This makes back-course / missed
+  // approach behaviour incorrect, but that's the price we accept.
+  double crs = SGGeodesy::courseDeg(aircraft, r->geod());
+  double hdgDiff = crs - r->headingDeg();
+  SG_NORMALIZE_RANGE(hdgDiff, -180.0, 180.0);
+  return (fabs(hdgDiff) < 90.0);
 }
+  
+} // of anonymous namespace
 
+// FGNavList ------------------------------------------------------------------
 
-// load the navaids and build the map
-bool FGNavList::init() {
 
-    // FIXME: leaves all the individual navaid entries leaked
-    navaids.erase( navaids.begin(), navaids.end() );
-    navaids_by_tile.erase( navaids_by_tile.begin(), navaids_by_tile.end() );
-    ident_navaids.erase( ident_navaids.begin(), ident_navaids.end() );
+//------------------------------------------------------------------------------
+FGNavList::TypeFilter::TypeFilter(const FGPositioned::Type type)
+{
+  if (type == FGPositioned::INVALID) {
+    _mintype = FGPositioned::NDB;
+    _maxtype = FGPositioned::GS;
+  } else {
+    _mintype = _maxtype = type;
+  }
+}
 
-    return true;
+//------------------------------------------------------------------------------
+FGNavList::TypeFilter::TypeFilter( const FGPositioned::Type minType,
+                                   const FGPositioned::Type maxType ):
+  _mintype(minType),
+  _maxtype(maxType)
+{
 }
 
+//------------------------------------------------------------------------------
+bool FGNavList::TypeFilter::fromTypeString(const std::string& type)
+{
+  FGPositioned::Type t;
+  if(      type == "any"  ) t = FGPositioned::INVALID;
+  else if( type == "fix"  ) t = FGPositioned::FIX;
+  else if( type == "vor"  ) t = FGPositioned::VOR;
+  else if( type == "ndb"  ) t = FGPositioned::NDB;
+  else if( type == "ils"  ) t = FGPositioned::ILS;
+  else if( type == "dme"  ) t = FGPositioned::DME;
+  else if( type == "tacan") t = FGPositioned::TACAN;
+  else                      return false;
+
+  _mintype = _maxtype = t;
+
+  return true;
+}
 
-// real add a marker beacon
-static void real_add( nav_map_type &navmap, const int master_index,
-                      FGNavRecord *n )
+/**
+ * Filter returning Tacan stations. Checks for both pure TACAN stations
+ * but also co-located VORTACs. This is done by searching for DMEs whose
+ * name indicates they are a TACAN or VORTAC; not a great solution.
+ */
+class TacanFilter : public FGNavList::TypeFilter
+{
+public:
+  TacanFilter() :
+    TypeFilter(FGPositioned::DME, FGPositioned::TACAN)
+  {
+  }
+  
+  virtual bool pass(FGPositioned* pos) const
+  {
+    if (pos->type() == FGPositioned::TACAN) {
+      return true;
+    }
+    
+    assert(pos->type() == FGPositioned::DME);
+    string::size_type loc1 = pos->name().find( "TACAN" );
+    string::size_type loc2 = pos->name().find( "VORTAC" );
+    return (loc1 != string::npos) || (loc2 != string::npos);
+  }
+};
+
+FGNavList::TypeFilter* FGNavList::locFilter()
 {
-    navmap[master_index].push_back( n );
+  static TypeFilter tf(FGPositioned::ILS, FGPositioned::LOC);
+  return &tf;
 }
 
+FGNavList::TypeFilter* FGNavList::ndbFilter()
+{
+  static TypeFilter tf(FGPositioned::NDB);
+  return &tf;
+}
 
-// front end for add a marker beacon
-static void tile_add( nav_map_type &navmap, FGNavRecord *n ) {
-    double diff;
+FGNavList::TypeFilter* FGNavList::navFilter()
+{
+  static TypeFilter tf(FGPositioned::VOR, FGPositioned::LOC);
+  return &tf;
+}
 
-    double lon = n->get_lon();
-    double lat = n->get_lat();
+FGNavList::TypeFilter* FGNavList::tacanFilter()
+{
+  static TacanFilter tf;
+  return &tf;
+}
 
-    int lonidx = (int)lon;
-    diff = lon - (double)lonidx;
-    if ( (lon < 0.0) && (fabs(diff) > SG_EPSILON) ) {
-       lonidx -= 1;
-    }
-    double lonfrac = lon - (double)lonidx;
-    lonidx += 180;
+FGNavList::TypeFilter* FGNavList::carrierFilter()
+{
+  static TypeFilter tf(FGPositioned::MOBILE_TACAN);
+  return &tf;
+}
 
-    int latidx = (int)lat;
-    diff = lat - (double)latidx;
-    if ( (lat < 0.0) && (fabs(diff) > SG_EPSILON) ) {
-       latidx -= 1;
+FGNavRecordRef FGNavList::findByFreq( double freq,
+                                      const SGGeod& position,
+                                      TypeFilter* filter )
+{
+  flightgear::NavDataCache* cache = flightgear::NavDataCache::instance();
+  int freqKhz = static_cast<int>(freq * 100 + 0.5);
+  PositionedIDVec stations(cache->findNavaidsByFreq(freqKhz, position, filter));
+  if (stations.empty()) {
+    return NULL;
+  }
+  
+// now walk the (sorted) results list to find a usable, in-range navaid
+  SGVec3d acCart(SGVec3d::fromGeod(position));
+  double min_dist
+    = FG_NAV_MAX_RANGE*SG_NM_TO_METER*FG_NAV_MAX_RANGE*SG_NM_TO_METER;
+    
+  BOOST_FOREACH(PositionedID id, stations) {
+    FGNavRecordRef station = FGPositioned::loadById<FGNavRecord>(id);
+    if (!filter->pass(station)) {
+      continue;
     }
-    double latfrac = lat - (double)latidx;
-    latidx += 90;
-
-    int master_index = lonidx * 1000 + latidx;
-    // cout << "lonidx = " << lonidx << " latidx = " << latidx << "  ";
-    // cout << "Master index = " << master_index << endl;
-
-    // add to the actual bucket
-    real_add( navmap, master_index, n );
-
-    // if we are close to the edge, add to adjacent buckets so we only
-    // have to search one bucket at run time
-
-    // there are 8 cases since there are 8 adjacent tiles
-
-    if ( lonfrac < 0.2 ) {
-       real_add( navmap, master_index - 1000, n );
-       if ( latfrac < 0.2 ) {
-           real_add( navmap, master_index - 1000 - 1, n );
-       } else if ( latfrac > 0.8 ) {
-           real_add( navmap, master_index - 1000 + 1, n );
-       }
-    } else if ( lonfrac > 0.8 ) {
-       real_add( navmap, master_index + 1000, n );
-       if ( latfrac < 0.2 ) {
-           real_add( navmap, master_index + 1000 - 1, n );
-       } else if ( latfrac > 0.8 ) {
-           real_add( navmap, master_index + 1000 + 1, n );
-       }
-    } else if ( latfrac < 0.2 ) {
-       real_add( navmap, master_index - 1, n );
-    } else if ( latfrac > 0.8 ) {
-       real_add( navmap, master_index + 1, n );
+    
+    double d2 = distSqr(station->cart(), acCart);
+    if (d2 > min_dist) {
+    // since results are sorted by proximity, as soon as we pass the
+    // distance cutoff we're done - fall out and return NULL
+      break;
     }
+    
+    if (navidUsable(station, position)) {
+      return station;
+    }
+  }
+    
+// fell out of the loop, no usable match
+  return NULL;
 }
 
+FGNavRecordRef FGNavList::findByFreq(double freq, TypeFilter* filter)
+{
+  flightgear::NavDataCache* cache = flightgear::NavDataCache::instance();
+  int freqKhz = static_cast<int>(freq * 100 + 0.5);
+  PositionedIDVec stations(cache->findNavaidsByFreq(freqKhz, filter));
+  if (stations.empty()) {
+    return NULL;
+  }
 
+  BOOST_FOREACH(PositionedID id, stations) {
+    FGNavRecordRef station = FGPositioned::loadById<FGNavRecord>(id);
+    if (filter->pass(station)) {
+      return station;
+    }
+  }
 
-// add an entry to the lists
-bool FGNavList::add( FGNavRecord *n ) {
-    navaids[n->get_freq()].push_back(n);
-    ident_navaids[n->get_ident()].push_back(n);
-    tile_add( navaids_by_tile, n );
-    return true;
+  return NULL;
 }
 
-
-// Query the database for the specified frequency.  It is assumed that
-// there will be multiple stations with matching frequencies so a
-// position must be specified.  Lon and lat are in degrees, elev is in
-// meters.
-FGNavRecord *FGNavList::findByFreq( double freq, double lon, double lat, double elev )
+nav_list_type FGNavList::findAllByFreq( double freq, const SGGeod& position,
+                                       TypeFilter* filter)
 {
-    nav_list_type stations = navaids[(int)(freq*100.0 + 0.5)];
-    Point3D aircraft = sgGeodToCart( Point3D(lon, lat, elev) );
+  nav_list_type stations;
+  
+  flightgear::NavDataCache* cache = flightgear::NavDataCache::instance();
+  int freqKhz = static_cast<int>(freq * 1000 + 0.5);
+  PositionedIDVec ids(cache->findNavaidsByFreq(freqKhz, position, filter));
+  
+  BOOST_FOREACH(PositionedID id, ids) {
+    FGNavRecordRef station = FGPositioned::loadById<FGNavRecord>(id);
+    if (!filter->pass(station)) {
+      continue;
+    }
 
-    return findNavFromList( aircraft, stations );
+    stations.push_back(station);
+  }
+  
+  return stations;
 }
 
+nav_list_type FGNavList::findByIdentAndFreq(const string& ident, const double freq,
+                                            TypeFilter* filter)
+{
+  nav_list_type reply;
+  int f = (int)(freq*100.0 + 0.5);
+  
+  FGPositionedList stations = FGPositioned::findAllWithIdent(ident, filter);
+  BOOST_FOREACH(FGPositionedRef ref, stations) {
+    FGNavRecord* nav = static_cast<FGNavRecord*>(ref.ptr());
+    if ( f <= 0.0 || nav->get_freq() == f) {
+      reply.push_back( nav );
+    }
+  }
+
+  return reply;
+}
 
-FGNavRecord *FGNavList::findByIdent( const char* ident,
-                               const double lon, const double lat )
+// Given an Ident and optional frequency and type ,
+// return a list of matching stations sorted by distance to the given position
+nav_list_type FGNavList::findByIdentAndFreq( const SGGeod & position,
+        const std::string& ident, const double freq,
+                                            TypeFilter* filter)
 {
-    nav_list_type stations = ident_navaids[ident];
-    Point3D aircraft = sgGeodToCart( Point3D(lon, lat, 0.0) );
+    nav_list_type reply = findByIdentAndFreq( ident, freq, filter );
+    NavRecordDistanceSortPredicate sortPredicate( position );
+    std::sort( reply.begin(), reply.end(), sortPredicate );
 
-    return findNavFromList( aircraft, stations );
+    return reply;
 }
 
+// FGTACANList ----------------------------------------------------------------
 
-// Given an Ident and optional freqency, return the first matching
-// station.
-FGNavRecord *FGNavList::findByIdentAndFreq( const char* ident, const double freq )
+FGTACANList::FGTACANList( void )
 {
-    nav_list_type stations = ident_navaids[ident];
-
-    if ( freq > 0.0 ) {
-        // sometimes there can be duplicated idents.  If a freq is
-        // specified, use it to refine the search.
-        int f = (int)(freq*100.0 + 0.5);
-        for ( unsigned int i = 0; i < stations.size(); ++i ) {
-            if ( f == stations[i]->get_freq() ) {
-                return stations[i];
-            }
-        }
-    } else {
-        return stations[0];
-    }
-
-    return NULL;
 }
 
 
-// Given a point and a list of stations, return the closest one to the
-// specified point.
-FGNavRecord *FGNavList::findNavFromList( const Point3D &aircraft, 
-                                         const nav_list_type &stations )
+FGTACANList::~FGTACANList( void )
 {
-    FGNavRecord *nav = NULL;
-    Point3D station;
-    double d2;                  // in meters squared
-    double min_dist
-        = FG_NAV_MAX_RANGE*SG_NM_TO_METER*FG_NAV_MAX_RANGE*SG_NM_TO_METER;
-
-    // find the closest station within a sensible range (FG_NAV_MAX_RANGE)
-    for ( unsigned int i = 0; i < stations.size(); ++i ) {
-       // cout << "testing " << current->get_ident() << endl;
-       station = Point3D( stations[i]->get_x(),
-                           stations[i]->get_y(),
-                           stations[i]->get_z() );
-
-       d2 = aircraft.distance3Dsquared( station );
-
-       // cout << "  dist = " << sqrt(d)
-       //      << "  range = " << current->get_range() * SG_NM_TO_METER
-        //      << endl;
-
-        // LOC, ILS, GS, and DME antenna's could potentially be
-        // installed at the opposite end of the runway.  So it's not
-        // enough to simply find the closest antenna with the right
-        // frequency.  We need the closest antenna with the right
-        // frequency that is most oriented towards us.  (We penalize
-        // stations that are facing away from us by adding 5000 meters
-        // which is further than matching stations would ever be
-        // placed from each other.  (Do the expensive check only for
-        // directional atennas and only when there is a chance it is
-        // the closest station.)
-       if ( d2 < min_dist &&
-             (stations[i]->get_type() == 4 || stations[i]->get_type() == 5 ||
-              stations[i]->get_type() == 6 || stations[i]->get_type() == 12) )
-        {
-            double hdg_deg = 0.0;
-            if ( stations[i]->get_type() == 4 || stations[i]->get_type() == 5 ){
-                hdg_deg = stations[i]->get_multiuse();
-            } else if ( stations[i]->get_type() == 6 ) {
-                int tmp = (int)(stations[i]->get_multiuse() / 1000.0);
-                hdg_deg = stations[i]->get_multiuse() - (tmp * 1000);
-            } else if ( stations[i]->get_type() == 12 ) {
-                // oops, Robin's data format doesn't give us the
-                // needed information to compute a heading for a DME
-                // transmitter.  FIXME Robin!
-            }
-
-            double az1 = 0.0, az2 = 0.0, s = 0.0;
-            double elev_m = 0.0, lat_rad = 0.0, lon_rad = 0.0;
-            double xyz[3] = { aircraft.x(), aircraft.y(), aircraft.z() };
-            sgCartToGeod( xyz, &lat_rad, &lon_rad, &elev_m );
-            geo_inverse_wgs_84( elev_m,
-                                lat_rad * SG_RADIANS_TO_DEGREES,
-                                lon_rad * SG_RADIANS_TO_DEGREES,
-                                stations[i]->get_lat(), stations[i]->get_lon(),
-                                &az1, &az2, &s);
-            az1 = az1 - stations[i]->get_multiuse();
-            if ( az1 >  180.0) az1 -= 360.0;
-            if ( az1 < -180.0) az1 += 360.0;
-            // penalize opposite facing stations by adding 5000 meters
-            // (squared) which is further than matching stations would
-            // ever be placed from each other.
-            if ( fabs(az1) > 90.0 ) {
-                double dist = sqrt(d2);
-                d2 = (dist + 5000) * (dist + 5000);
-            }
-        }
-
-        if ( d2 < min_dist ) {
-            min_dist = d2;
-            nav = stations[i];
-        }
-    }
+}
 
-    return nav;
+
+bool FGTACANList::init()
+{
+    return true;
 }
 
 
-// returns the closest entry to the give lon/lat/elev
-FGNavRecord *FGNavList::findClosest( double lon_rad, double lat_rad,
-                                     double elev_m )
+// add an entry to the lists
+bool FGTACANList::add( FGTACANRecord *c )
 {
-    FGNavRecord *result = NULL;
-    double diff;
-
-    double lon_deg = lon_rad * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
-    double lat_deg = lat_rad * SG_RADIANS_TO_DEGREES;
-    int lonidx = (int)lon_deg;
-    diff = lon_deg - (double)lonidx;
-    if ( (lon_deg < 0.0) && (fabs(diff) > SG_EPSILON) ) {
-       lonidx -= 1;
-    }
-    lonidx += 180;
+    ident_channels[c->get_channel()].push_back(c);
+    return true;
+}
 
-    int latidx = (int)lat_deg;
-    diff = lat_deg - (double)latidx;
-    if ( (lat_deg < 0.0) && (fabs(diff) > SG_EPSILON) ) {
-       latidx -= 1;
-    }
-    latidx += 90;
 
-    int master_index = lonidx * 1000 + latidx;
-    
-    nav_list_type navs = navaids_by_tile[ master_index ];
-    // cout << "Master index = " << master_index << endl;
-    // cout << "beacon search length = " << beacons.size() << endl;
-
-    nav_list_iterator current = navs.begin();
-    nav_list_iterator last = navs.end();
-
-    Point3D aircraft = sgGeodToCart( Point3D(lon_rad,
-                                             lat_rad,
-                                             elev_m) );
-
-    double min_dist = 999999999.0;
-
-    for ( ; current != last ; ++current ) {
-       // cout << "  testing " << (*current)->get_ident() << endl;
-       Point3D station = Point3D( (*current)->get_x(),
-                                  (*current)->get_y(),
-                                  (*current)->get_z() );
-       // cout << "    aircraft = " << aircraft << " station = " << station 
-       //      << endl;
-
-       double d = aircraft.distance3Dsquared( station ); // meters^2
-       // cout << "  distance = " << d << " (" 
-       //      << FG_ILS_DEFAULT_RANGE * SG_NM_TO_METER 
-       //         * FG_ILS_DEFAULT_RANGE * SG_NM_TO_METER
-       //      << ")" << endl;
-
-       // cout << "  range = " << sqrt(d) << endl;
-
-       if ( d < min_dist ) {
-           min_dist = d;
-            result = (*current);
-       }
+// Given a TACAN Channel return the first matching frequency
+FGTACANRecord *FGTACANList::findByChannel( const string& channel )
+{
+    const tacan_list_type& stations = ident_channels[channel];
+    SG_LOG( SG_NAVAID, SG_DEBUG, "findByChannel " << channel<< " size " << stations.size() );
+
+    if (!stations.empty()) {
+        return stations[0];
     }
+    return NULL;
+}
 
-    // cout << "lon = " << lon << " lat = " << lat
-    //      << "  closest beacon = " << sqrt( min_dist ) << endl;
 
-    return result;
-}