git.gag.com Git - fw/altos/blob - ao-tools/ao-fakeflight/ao-fakeflight.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2014 Keith Packard <keithp@keithp.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; version 2 of the License.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  14  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  15  * 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
  16  */
  17
  18 #include "ao-fakeflight.h"
  19
  20 char *state_name[] = {
  21         [state_ascent] = "ascent",
  22         [state_drogue] = "drogue",
  23         [state_main] = "main",
  24         [state_landed] = "landed",
  25 };
  26
  27 struct rocket o5778 = {
  28         .models = {
  29                 [state_ascent] = {
  30                         .cd = 0.5,
  31                         .diameter = .100
  32                 },
  33                 [state_drogue] = {
  34                         .cd = 1.3,
  35                         .diameter = .300
  36                 },
  37                 [state_main] = {
  38                         .cd = 1.3,
  39                         .diameter = 1.0
  40                 },
  41         },
  42         .empty_mass = 15.0,
  43         .main_deploy = 250,
  44         .motors = {
  45                 [0] = {
  46                         .fuel_mass = 18.021,
  47                         .average_thrust = 5778.0,
  48                         .burn_time = 8.52,
  49                         .delay = 0.0,
  50                 },
  51                 [1] = {
  52                         .fuel_mass = 18.021,
  53                         .average_thrust = 5778.0,
  54                         .burn_time = 0, /* 17.04 */
  55                         .delay = 18.0,
  56                 },
  57         },
  58 };
  59
  60 struct rocket n5778 = {
  61         .models = {
  62                 [state_ascent] = {
  63                         .cd = 0.5,
  64                         .diameter = .100
  65                 },
  66                 [state_drogue] = {
  67                         .cd = 1.3,
  68                         .diameter = .300
  69                 },
  70                 [state_main] = {
  71                         .cd = 1.3,
  72                         .diameter = 1.0
  73                 },
  74         },
  75         .empty_mass = 15.0,
  76         .main_deploy = 250,
  77         .motors = {
  78                 [0] = {
  79                         .fuel_mass = 9.0105,
  80                         .average_thrust = 5778.0,
  81                         .burn_time = 4.26,
  82                         .delay = 0.0,
  83                 },
  84         },
  85 };
  86
  87 /*
  88  * Move the flight one tick forward
  89  */
  90 void
  91 step(struct flight *f, struct rocket *r)
  92 {
  93         double  drag = rocket_drag(f, r);
  94         double  thrust = rocket_thrust(f, r);
  95         double  gravity = rocket_gravity(f, r);
  96         double  mass = rocket_mass(f, r);
  97         double  accel;
  98
  99         /* This is our acceleration relative to the earth */
 100         accel = (drag + thrust - gravity) / mass;
 101
 102         /* Because the accelerometer is also affected by gravity, it
 103          * only measures *other* forces applied to the rocket
 104          */
 105         f->accel = (drag + thrust) / mass;
 106
 107         f->altitude += f->speed * STEP + 0.5 * (accel * STEP) * (accel * STEP);
 108         f->speed += accel * STEP;
 109         f->time += STEP;
 110 }
 111
 112 void
 113 init(struct flight *f, struct rocket *r)
 114 {
 115         double gravity = rocket_gravity(f, r);
 116
 117         /* The pad is pushing up on the rocket to counter
 118          * gravity, so the accelerometer, which only measures
 119          * forces other than gravity, sees only this
 120          */
 121         f->accel = gravity / rocket_mass(f, r);
 122         f->speed = 0;
 123         f->altitude = 0;
 124         f->time += STEP;
 125 }
 126
 127 void
 128 fly(FILE *file, struct rocket *r)
 129 {
 130         struct flight f = {
 131                 .time = -1,
 132                 .altitude = 0,
 133                 .speed = 0,
 134                 .accel = 0,
 135                 .state = state_ascent,
 136         };
 137
 138         double  max_speed = 0;
 139         double  max_alt = 0;
 140         double  max_accel = 0;
 141
 142
 143         ao_show_header(file, r);
 144         while (f.time < 0) {
 145                 init(&f, r);
 146                 ao_log(file, &f, r);
 147         }
 148         while (f.altitude >= 0) {
 149                 step(&f, r);
 150                 switch (f.state) {
 151                 case state_ascent:
 152                         if (f.speed >= 0)
 153                                 break;
 154                         f.state = state_drogue;
 155                         /* fall through */
 156                 case state_drogue:
 157                         if (f.altitude > o5778.main_deploy)
 158                                 break;
 159                         f.state = state_main;
 160                         /* fall through */
 161                 case state_main:
 162                         break;
 163                 }
 164                 ao_log(file, &f, r);
 165                 max_speed = fmax(max_speed, f.speed);
 166                 max_accel = fmax(max_accel, f.accel);
 167                 max_alt = fmax(max_alt, f.altitude);
 168         }
 169         fprintf(stderr, "max alt %9.1f speed %9.1f accel %9.1f\n",
 170                 max_alt, max_speed, max_accel);
 171 }
 172
 173 int
 174 main(int argc, char **argv)
 175 {
 176         fly(stdout, &o5778);
 177 //      fly(stdout, &n5778);
 178         return 0;
 179 }