git.gag.com Git - debian/openrocket/blob - core/test/net/sf/openrocket/util/GeodeticComputationStrategyTest.java

   1 package net.sf.openrocket.util;
   2
   3 import static org.junit.Assert.*;
   4
   5 import org.junit.Test;
   6
   7 public class GeodeticComputationStrategyTest {
   8
   9         @Test
  10         public void testSpericalAddCoordinate() {
  11
  12                 double arcmin = (1.0 / 60.0);
  13                 double arcsec = (1.0 / (60.0 * 60.0));
  14
  15                 double lat1 = 50.0 + 3 * arcmin + 59 * arcsec;
  16                 double lon1 = -1.0 * (5 + 42 * arcmin + 53 * arcsec); //W
  17
  18                 double lat2 = 58 + 38 * arcmin + 38 * arcsec;
  19                 double lon2 = -1.0 * (3 + 4 * arcmin + 12 * arcsec);
  20
  21                 double range = 968.9 * 1000.0;
  22                 double bearing = (9.0 + 7 * arcmin + 11 * arcsec) * (Math.PI / 180.0);
  23
  24                 Coordinate coord = new Coordinate(range * Math.sin(bearing), range * Math.cos(bearing), 1000.0);
  25                 WorldCoordinate wc = new WorldCoordinate(lat1, lon1, 0.0);
  26                 wc = GeodeticComputationStrategy.SPHERICAL.addCoordinate(wc, coord);
  27
  28                 System.out.println(wc.getLatitudeDeg());
  29                 System.out.println(lat2);
  30
  31                 System.out.println(wc.getLongitudeDeg());
  32                 System.out.println(lon2);
  33
  34                 assertEquals(lat2, wc.getLatitudeDeg(), 0.001);
  35                 assertEquals(lon2, wc.getLongitudeDeg(), 0.001);
  36                 assertEquals(1000.0, wc.getAltitude(), 0.0);
  37         }
  38
  39
  40         @Test
  41         public void testAddCoordinates() {
  42
  43                 double min = 1 / 60.0;
  44                 double sec = 1 / 3600.0;
  45
  46
  47                 // Test zero movement
  48                 System.out.println("\nTesting zero movement");
  49                 testAddCoordinate(50.0, 20.0, 0, 123, 50.0, 20.0, false);
  50
  51
  52                 /*
  53                  * These example values have been computed using the calculator at
  54                  * http://www.movable-type.co.uk/scripts/latlong.html
  55                  */
  56
  57                 // Long distance NE over England, crosses Greenwich meridian
  58                 // 50 03N  005 42W  to  58 38N  003 04E  is  1109km at 027 16'07"
  59                 System.out.println("\nTesting 1109km NE over England");
  60                 testAddCoordinate(50 + 3 * min, -5 - 42 * min, 1109000, 27 + 16 * min + 7 * sec, 58 + 38 * min, 3 + 4 * min, false);
  61
  62                 // SW over Brazil
  63                 // -10N  -60E  to  -11N  -61E  is  155.9km at 224 25'34"
  64                 System.out.println("\nTesting 155km SW over Brazil");
  65                 testAddCoordinate(-10, -60, 155900, 224 + 25 * min + 34 * sec, -11, -61, true);
  66
  67                 // NW over the 180 meridian
  68                 // 63N  -179E  to  63 01N  179E  is  100.9km at 271 56'34"
  69                 System.out.println("\nTesting 100km NW over 180 meridian");
  70                 testAddCoordinate(63, -179, 100900, 271 + 56 * min + 34 * sec, 63 + 1 * min, 179, true);
  71
  72                 // NE near the north pole
  73                 // 89 50N  0E  to 89 45N  175E  is 46.29 km at 003 00'01"
  74                 System.out.println("\nTesting 46km NE near north pole");
  75                 testAddCoordinate(89 + 50 * min, 0, 46290, 3 + 0 * min + 1 * sec, 89 + 45 * min, 175, false);
  76
  77                 // S directly over south pole
  78                 // -89 50N  12E  to  -89 45N  192E  is  46.33km at 180 00'00"
  79                 System.out.println("\nTesting 46km directly over south pole ");
  80                 testAddCoordinate(-89 - 50 * min, 12, 46330, 180, -89 - 45 * min, -168, false);
  81
  82         }
  83
  84         private void testAddCoordinate(double initialLatitude, double initialLongitude, double distance, double bearing,
  85                                 double finalLatitude, double finalLongitude, boolean testFlat) {
  86
  87                 double tolerance;
  88
  89                 bearing = Math.toRadians(bearing);
  90
  91                 // positive X is EAST, positive Y is NORTH
  92                 double deltaX = distance * Math.sin(bearing);
  93                 double deltaY = distance * Math.cos(bearing);
  94
  95                 Coordinate coord = new Coordinate(deltaX, deltaY, 1000.0);
  96                 WorldCoordinate wc = new WorldCoordinate(initialLatitude, initialLongitude, 0.0);
  97
  98                 // Test SPHERICAL
  99                 tolerance = 0.0015 * distance / 111325;
 100                 System.out.println("\nSpherical tolerance: " + tolerance);
 101                 WorldCoordinate result = GeodeticComputationStrategy.SPHERICAL.addCoordinate(wc, coord);
 102
 103                 System.out.println("Difference Lat: " + Math.abs(finalLatitude - result.getLatitudeDeg()));
 104                 System.out.println("Difference Lon: " + Math.abs(finalLongitude - result.getLongitudeDeg()));
 105                 assertEquals(finalLatitude, result.getLatitudeDeg(), tolerance);
 106                 assertEquals(finalLongitude, result.getLongitudeDeg(), tolerance);
 107                 assertEquals(1000.0, result.getAltitude(), 0.0);
 108
 109
 110                 // Test WGS84
 111                 /*
 112                  * Note: Since the example values are computed using a spherical earth approximation,
 113                  * the WGS84 method will have significantly larger errors.  A tolerance of 1% accommodates
 114                  * all cases except the NE flight near the north pole, where the ellipsoidal effect is
 115                  * the greatest.
 116                  */
 117                 tolerance = 0.04 * distance / 111325;
 118                 System.out.println("\nWGS84 tolerance: " + tolerance);
 119                 result = GeodeticComputationStrategy.WGS84.addCoordinate(wc, coord);
 120
 121                 System.out.println("Difference Lat: " + Math.abs(finalLatitude - result.getLatitudeDeg()));
 122                 System.out.println("Difference Lon: " + Math.abs(finalLongitude - result.getLongitudeDeg()));
 123                 assertEquals(finalLatitude, result.getLatitudeDeg(), tolerance);
 124                 assertEquals(finalLongitude, result.getLongitudeDeg(), tolerance);
 125                 assertEquals(1000.0, result.getAltitude(), 0.0);
 126
 127
 128                 // Test FLAT
 129                 if (testFlat) {
 130                         tolerance = 0.02 * distance / 111325;
 131                         System.out.println("\nFlat tolerance: " + tolerance);
 132                         result = GeodeticComputationStrategy.FLAT.addCoordinate(wc, coord);
 133
 134                         System.out.println("Difference Lat: " + Math.abs(finalLatitude - result.getLatitudeDeg()));
 135                         System.out.println("Difference Lon: " + Math.abs(finalLongitude - result.getLongitudeDeg()));
 136                         assertEquals(finalLatitude, result.getLatitudeDeg(), tolerance);
 137                         assertEquals(finalLongitude, result.getLongitudeDeg(), tolerance);
 138                         assertEquals(1000.0, result.getAltitude(), 0.0);
 139
 140                 }
 141
 142         }
 143
 144
 145
 146         @Test
 147         public void testSpericalGetCoriolisAcceleration() {
 148
 149                 // For positive latitude and rotational velocity, a movement due east results in an acceleration due south
 150                 Coordinate velocity = new Coordinate(-1000, 0, 0);
 151                 WorldCoordinate wc = new WorldCoordinate(45, 0, 0);
 152                 double north_accel = GeodeticComputationStrategy.SPHERICAL.getCoriolisAcceleration(wc, velocity).y;
 153                 System.out.println("North accel " + north_accel);
 154                 assertTrue(north_accel < 0.0);
 155
 156         }
 157
 158 }