source: ntrip/branches/BNC_2.12/src/bncutils.cpp @ 9089

Last change on this file since 9089 was 9089, checked in by stuerze, 5 months ago

adjusted allocation of slip and LTI according to the respective RTCM version

File size: 30.9 KB
Line 
1// Part of BNC, a utility for retrieving decoding and
2// converting GNSS data streams from NTRIP broadcasters.
3//
4// Copyright (C) 2007
5// German Federal Agency for Cartography and Geodesy (BKG)
6// http://www.bkg.bund.de
7// Czech Technical University Prague, Department of Geodesy
8// http://www.fsv.cvut.cz
9//
10// Email: euref-ip@bkg.bund.de
11//
12// This program is free software; you can redistribute it and/or
13// modify it under the terms of the GNU General Public License
14// as published by the Free Software Foundation, version 2.
15//
16// This program is distributed in the hope that it will be useful,
17// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
19// GNU General Public License for more details.
20//
21// You should have received a copy of the GNU General Public License
22// along with this program; if not, write to the Free Software
23// Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
24
25/* -------------------------------------------------------------------------
26 * BKG NTRIP Client
27 * -------------------------------------------------------------------------
28 *
29 * Class:      bncutils
30 *
31 * Purpose:    Auxiliary Functions
32 *
33 * Author:     L. Mervart
34 *
35 * Created:    30-Aug-2006
36 *
37 * Changes:
38 *
39 * -----------------------------------------------------------------------*/
40
41#include <iostream>
42#include <ctime>
43#include <math.h>
44
45#include <QRegExp>
46#include <QStringList>
47#include <QDateTime>
48
49#include <newmatap.h>
50
51#include "bncutils.h"
52#include "bnccore.h"
53
54using namespace std;
55
56struct leapseconds { /* specify the day of leap second */
57  int day;        /* this is the day, where 23:59:59 exists 2 times */
58  int month;      /* not the next day! */
59  int year;
60  int taicount;
61};
62static const int months[13] = {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
63static const struct leapseconds leap[] = {
64/*{31, 12, 1971, 10},*/
65/*{30, 06, 1972, 11},*/
66/*{31, 12, 1972, 12},*/
67/*{31, 12, 1973, 13},*/
68/*{31, 12, 1974, 14},*/
69/*{31, 12, 1975, 15},*/
70/*{31, 12, 1976, 16},*/
71/*{31, 12, 1977, 17},*/
72/*{31, 12, 1978, 18},*/
73/*{31, 12, 1979, 19},*/
74{30, 06, 1981,20},
75{30, 06, 1982,21},
76{30, 06, 1983,22},
77{30, 06, 1985,23},
78{31, 12, 1987,24},
79{31, 12, 1989,25},
80{31, 12, 1990,26},
81{30, 06, 1992,27},
82{30, 06, 1993,28},
83{30, 06, 1994,29},
84{31, 12, 1995,30},
85{30, 06, 1997,31},
86{31, 12, 1998,32},
87{31, 12, 2005,33},
88{31, 12, 2008,34},
89{30, 06, 2012,35},
90{30, 06, 2015,36},
91{01, 01, 2017,37},
92{0,0,0,0} /* end marker */
93};
94
95#define GPSLEAPSTART    19 /* 19 leap seconds existed at 6.1.1980 */
96
97static int longyear(int year, int month)
98{
99  if(!(year % 4) && (!(year % 400) || (year % 100)))
100  {
101    if(!month || month == 2)
102      return 1;
103  }
104  return 0;
105}
106
107int gnumleap(int year, int month, int day)
108{
109  int ls = 0;
110  const struct leapseconds *l;
111
112  for(l = leap; l->taicount && year >= l->year; ++l)
113  {
114    if(year > l->year || month > l->month || (month == l->month && day > l->day))
115       ls = l->taicount - GPSLEAPSTART;
116  }
117  return ls;
118}
119
120/* Convert Moscow time into UTC (fixnumleap == 1) or GPS (fixnumleap == 0) */
121void updatetime(int *week, int *secOfWeek, int mSecOfWeek, bool fixnumleap)
122{
123  int y,m,d,k,l, nul;
124  unsigned int j = *week*(7*24*60*60) + *secOfWeek + 5*24*60*60+3*60*60;
125  int glo_daynumber = 0, glo_timeofday;
126  for(y = 1980; j >= (unsigned int)(k = (l = (365+longyear(y,0)))*24*60*60)
127  + gnumleap(y+1,1,1); ++y)
128  {
129    j -= k; glo_daynumber += l;
130  }
131  for(m = 1; j >= (unsigned int)(k = (l = months[m]+longyear(y, m))*24*60*60)
132  + gnumleap(y, m+1, 1); ++m)
133  {
134    j -= k; glo_daynumber += l;
135  }
136  for(d = 1; j >= 24UL*60UL*60UL + gnumleap(y, m, d+1); ++d)
137    j -= 24*60*60;
138  glo_daynumber -= 16*365+4-d;
139  nul = gnumleap(y, m, d);
140  glo_timeofday = j-nul;
141
142  // original version
143  // if(mSecOfWeek < 5*60*1000 && glo_timeofday > 23*60*60)
144  //   *secOfWeek += 24*60*60;
145  // else if(glo_timeofday < 5*60 && mSecOfWeek > 23*60*60*1000)
146  //   *secOfWeek -= 24*60*60;
147
148  // new version
149  if(mSecOfWeek < 4*60*60*1000 && glo_timeofday > 20*60*60)
150    *secOfWeek += 24*60*60;
151  else if(glo_timeofday < 4*60*60 && mSecOfWeek > 20*60*60*1000)
152    *secOfWeek -= 24*60*60;
153
154  *secOfWeek += mSecOfWeek/1000-glo_timeofday;
155  if(fixnumleap)
156    *secOfWeek -= nul;
157  if(*secOfWeek < 0) {*secOfWeek += 24*60*60*7; --*week; }
158  if(*secOfWeek >= 24*60*60*7) {*secOfWeek -= 24*60*60*7; ++*week; }
159}
160
161//
162////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
163void expandEnvVar(QString& str) {
164
165  QRegExp rx("(\\$\\{.+\\})");
166
167  if (rx.indexIn(str) != -1) {
168    QStringListIterator it(rx.capturedTexts());
169    if (it.hasNext()) {
170      QString rxStr  = it.next();
171      QString envVar = rxStr.mid(2,rxStr.length()-3);
172      str.replace(rxStr, qgetenv(envVar.toAscii()));
173    }
174  }
175}
176
177// Strip White Space
178////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
179void stripWhiteSpace(string& str) {
180  if (!str.empty()) {
181    string::size_type beg = str.find_first_not_of(" \t\f\n\r\v");
182    string::size_type end = str.find_last_not_of(" \t\f\n\r\v");
183    if (beg > str.max_size())
184      str.erase();
185    else
186      str = str.substr(beg, end-beg+1);
187  }
188}
189
190//
191////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
192QDateTime dateAndTimeFromGPSweek(int GPSWeek, double GPSWeeks) {
193
194  static const QDate zeroEpoch(1980, 1, 6);
195
196  QDate date(zeroEpoch);
197  QTime time(0,0,0,0);
198
199  int weekDays = int(GPSWeeks) / 86400;
200  date = date.addDays( GPSWeek * 7 + weekDays );
201  time = time.addMSecs( int( (GPSWeeks - 86400 * weekDays) * 1e3 ) );
202
203  return QDateTime(date,time);
204}
205
206//
207////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
208void currentGPSWeeks(int& week, double& sec) {
209
210  QDateTime currDateTimeGPS;
211
212  if ( BNC_CORE->dateAndTimeGPSSet() ) {
213    currDateTimeGPS = BNC_CORE->dateAndTimeGPS();
214  }
215  else {
216    currDateTimeGPS = QDateTime::currentDateTime().toUTC();
217    QDate hlp       = currDateTimeGPS.date();
218    currDateTimeGPS = currDateTimeGPS.addSecs(gnumleap(hlp.year(),
219                                                     hlp.month(), hlp.day()));
220  }
221
222  QDate currDateGPS = currDateTimeGPS.date();
223  QTime currTimeGPS = currDateTimeGPS.time();
224
225  week = int( (double(currDateGPS.toJulianDay()) - 2444244.5) / 7 );
226
227  sec = (currDateGPS.dayOfWeek() % 7) * 24.0 * 3600.0 +
228        currTimeGPS.hour()                   * 3600.0 +
229        currTimeGPS.minute()                 *   60.0 +
230        currTimeGPS.second()                          +
231        currTimeGPS.msec()                   / 1000.0;
232}
233
234//
235////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
236QDateTime currentDateAndTimeGPS() {
237  if ( BNC_CORE->dateAndTimeGPSSet() ) {
238    return BNC_CORE->dateAndTimeGPS();
239  }
240  else {
241    int    GPSWeek;
242    double GPSWeeks;
243    currentGPSWeeks(GPSWeek, GPSWeeks);
244    return dateAndTimeFromGPSweek(GPSWeek, GPSWeeks);
245  }
246}
247
248//
249////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
250bool checkForWrongObsEpoch(bncTime obsEpoch) {
251  const double maxDt = 600.0;
252  bncTime obsTime = obsEpoch;
253  int    week;
254  double sec;
255  currentGPSWeeks(week, sec);
256  bncTime currTime(week, sec);
257  if (((currTime - obsTime) < 0.0) ||
258      (fabs(currTime - obsTime) > maxDt)) {
259    return true;
260  }
261  return false;
262}
263//
264////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
265QByteArray ggaString(const QByteArray& latitude,
266                     const QByteArray& longitude,
267                     const QByteArray& height,
268                     const QString& ggaType) {
269
270  double lat = strtod(latitude,NULL);
271  double lon = strtod(longitude,NULL);
272  double hei = strtod(height,NULL);
273  QString sentences = "GPGGA,";
274  if (ggaType.contains("GNGGA")) {
275    sentences = "GNGGA,";
276  }
277
278  const char* flagN="N";
279  const char* flagE="E";
280  if (lon >180.) {lon=(lon-360.)*(-1.); flagE="W";}
281  if ((lon < 0.) && (lon >= -180.))  {lon=lon*(-1.); flagE="W";}
282  if (lon < -180.)  {lon=(lon+360.); flagE="E";}
283  if (lat < 0.)  {lat=lat*(-1.); flagN="S";}
284  QTime ttime(QDateTime::currentDateTime().toUTC().time());
285  int lat_deg = (int)lat;
286  double lat_min=(lat-lat_deg)*60.;
287  int lon_deg = (int)lon;
288  double lon_min=(lon-lon_deg)*60.;
289  int hh = 0 , mm = 0;
290  double ss = 0.0;
291  hh=ttime.hour();
292  mm=ttime.minute();
293  ss=(double)ttime.second()+0.001*ttime.msec();
294  QString gga;
295  gga += sentences;
296  gga += QString("%1%2%3,").arg((int)hh, 2, 10, QLatin1Char('0')).arg((int)mm, 2, 10, QLatin1Char('0')).arg((int)ss, 2, 10, QLatin1Char('0'));
297  gga += QString("%1%2,").arg((int)lat_deg,2, 10, QLatin1Char('0')).arg(lat_min, 7, 'f', 4, QLatin1Char('0'));
298  gga += flagN;
299  gga += QString(",%1%2,").arg((int)lon_deg,3, 10, QLatin1Char('0')).arg(lon_min, 7, 'f', 4, QLatin1Char('0'));
300  gga += flagE + QString(",1,05,1.00");
301  gga += QString(",%1,").arg(hei, 2, 'f', 1);
302  gga += QString("M,10.000,M,,");
303
304  unsigned char XOR = 0;
305  for (int ii = 0; ii < gga.length(); ii++) {
306    XOR ^= (unsigned char) gga[ii].toAscii();
307  }
308  gga = "$" + gga + QString("*%1").arg(XOR, 2, 16, QLatin1Char('0')) + "\n";
309
310  return gga.toAscii();
311}
312
313//
314////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
315void RSW_to_XYZ(const ColumnVector& rr, const ColumnVector& vv,
316                const ColumnVector& rsw, ColumnVector& xyz) {
317
318  ColumnVector along  = vv / vv.norm_Frobenius();
319  ColumnVector cross  = crossproduct(rr, vv); cross /= cross.norm_Frobenius();
320  ColumnVector radial = crossproduct(along, cross);
321
322  Matrix RR(3,3);
323  RR.Column(1) = radial;
324  RR.Column(2) = along;
325  RR.Column(3) = cross;
326
327  xyz = RR * rsw;
328}
329
330// Transformation xyz --> radial, along track, out-of-plane
331////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
332void XYZ_to_RSW(const ColumnVector& rr, const ColumnVector& vv,
333                const ColumnVector& xyz, ColumnVector& rsw) {
334
335  ColumnVector along  = vv / vv.norm_Frobenius();
336  ColumnVector cross  = crossproduct(rr, vv); cross /= cross.norm_Frobenius();
337  ColumnVector radial = crossproduct(along, cross);
338
339  rsw.ReSize(3);
340  rsw(1) = DotProduct(xyz, radial);
341  rsw(2) = DotProduct(xyz, along);
342  rsw(3) = DotProduct(xyz, cross);
343}
344
345// Rectangular Coordinates -> Ellipsoidal Coordinates
346////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
347t_irc xyz2ell(const double* XYZ, double* Ell) {
348
349  const double bell = t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv) ;
350  const double e2   = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
351  const double e2c  = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(bell*bell) ;
352
353  double nn, ss, zps, hOld, phiOld, theta, sin3, cos3;
354
355  ss    = sqrt(XYZ[0]*XYZ[0]+XYZ[1]*XYZ[1]) ;
356  zps   = XYZ[2]/ss ;
357  theta = atan( (XYZ[2]*t_CST::aell) / (ss*bell) );
358  sin3  = sin(theta) * sin(theta) * sin(theta);
359  cos3  = cos(theta) * cos(theta) * cos(theta);
360
361  // Closed formula
362  Ell[0] = atan( (XYZ[2] + e2c * bell * sin3) / (ss - e2 * t_CST::aell * cos3) );
363  Ell[1] = atan2(XYZ[1],XYZ[0]) ;
364  nn = t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sin(Ell[0])*sin(Ell[0])) ;
365  Ell[2] = ss / cos(Ell[0]) - nn;
366
367  const int MAXITER = 100;
368  for (int ii = 1; ii <= MAXITER; ii++) {
369    nn     = t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sin(Ell[0])*sin(Ell[0])) ;
370    hOld   = Ell[2] ;
371    phiOld = Ell[0] ;
372    Ell[2] = ss/cos(Ell[0])-nn ;
373    Ell[0] = atan(zps/(1.0-e2*nn/(nn+Ell[2]))) ;
374    if ( fabs(phiOld-Ell[0]) <= 1.0e-11 && fabs(hOld-Ell[2]) <= 1.0e-5 ) {
375      return success;
376    }
377  }
378
379  return failure;
380}
381
382// Rectangular Coordinates -> North, East, Up Components
383////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
384void xyz2neu(const double* Ell, const double* xyz, double* neu) {
385
386  double sinPhi = sin(Ell[0]);
387  double cosPhi = cos(Ell[0]);
388  double sinLam = sin(Ell[1]);
389  double cosLam = cos(Ell[1]);
390
391  neu[0] = - sinPhi*cosLam * xyz[0]
392           - sinPhi*sinLam * xyz[1]
393           + cosPhi        * xyz[2];
394
395  neu[1] = - sinLam * xyz[0]
396           + cosLam * xyz[1];
397
398  neu[2] = + cosPhi*cosLam * xyz[0]
399           + cosPhi*sinLam * xyz[1]
400           + sinPhi        * xyz[2];
401}
402
403// North, East, Up Components -> Rectangular Coordinates
404////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
405void neu2xyz(const double* Ell, const double* neu, double* xyz) {
406
407  double sinPhi = sin(Ell[0]);
408  double cosPhi = cos(Ell[0]);
409  double sinLam = sin(Ell[1]);
410  double cosLam = cos(Ell[1]);
411
412  xyz[0] = - sinPhi*cosLam * neu[0]
413           - sinLam        * neu[1]
414           + cosPhi*cosLam * neu[2];
415
416  xyz[1] = - sinPhi*sinLam * neu[0]
417           + cosLam        * neu[1]
418           + cosPhi*sinLam * neu[2];
419
420  xyz[2] = + cosPhi        * neu[0]
421           + sinPhi        * neu[2];
422}
423
424// Rectangular Coordinates -> Geocentric Coordinates
425////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
426t_irc xyz2geoc(const double* XYZ, double* Geoc) {
427
428  const double bell = t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv) ;
429  const double e2 = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
430  double Ell[3];
431  if (xyz2ell(XYZ, Ell) != success) {
432    return failure;
433  }
434  double rho = sqrt(XYZ[0]*XYZ[0]+XYZ[1]*XYZ[1]+XYZ[2]*XYZ[2]);
435  double Rn = t_CST::aell/sqrt(1-e2*pow(sin(Ell[0]),2));
436
437  Geoc[0] = atan((1-e2 * Rn/(Rn + Ell[2])) * tan(Ell[0]));
438  Geoc[1] = Ell[1];
439  Geoc[2] = rho-t_CST::rgeoc;
440
441  return success;
442}
443
444//
445////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
446double Frac (double x) {
447  return x-floor(x);
448}
449
450//
451////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
452double Modulo (double x, double y) {
453  return y*Frac(x/y);
454}
455
456// Round to nearest integer
457////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
458double nint(double val) {
459  return ((val < 0.0) ? -floor(fabs(val)+0.5) : floor(val+0.5));
460}
461
462//
463////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
464double factorial(int n) {
465  if (n == 0) {
466    return 1;
467  }
468  else {
469    return (n * factorial(n - 1));
470  }
471}
472
473//
474////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
475double associatedLegendreFunction(int n, int m, double t) {
476  double sum = 0.0;
477  int    r   = (int) floor((n - m) / 2);
478  for (int k = 0; k <= r; k++) {
479    sum += (pow(-1.0, (double)k) * factorial(2*n - 2*k)
480            / (factorial(k) * factorial(n-k) * factorial(n-m-2*k))
481            * pow(t, (double)n-m-2*k));
482  }
483  double fac = pow(2.0,(double) -n) * pow((1 - t*t), (double)m/2);
484  return sum *= fac;
485}
486
487
488// Jacobian XYZ --> NEU
489////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
490void jacobiXYZ_NEU(const double* Ell, Matrix& jacobi) {
491
492  Tracer tracer("jacobiXYZ_NEU");
493
494  double sinPhi = sin(Ell[0]);
495  double cosPhi = cos(Ell[0]);
496  double sinLam = sin(Ell[1]);
497  double cosLam = cos(Ell[1]);
498
499  jacobi(1,1) = - sinPhi * cosLam;
500  jacobi(1,2) = - sinPhi * sinLam;
501  jacobi(1,3) =   cosPhi;
502
503  jacobi(2,1) = - sinLam;
504  jacobi(2,2) =   cosLam;
505  jacobi(2,3) =   0.0;
506
507  jacobi(3,1) = cosPhi * cosLam;
508  jacobi(3,2) = cosPhi * sinLam;
509  jacobi(3,3) = sinPhi;
510}
511
512// Jacobian Ell --> XYZ
513////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
514void jacobiEll_XYZ(const double* Ell, Matrix& jacobi) {
515
516  Tracer tracer("jacobiEll_XYZ");
517
518  double sinPhi = sin(Ell[0]);
519  double cosPhi = cos(Ell[0]);
520  double sinLam = sin(Ell[1]);
521  double cosLam = cos(Ell[1]);
522  double hh     = Ell[2];
523
524  double bell =  t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv);
525  double e2   = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
526  double nn   =  t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sinPhi*sinPhi) ;
527
528  jacobi(1,1) = -(nn+hh) * sinPhi * cosLam;
529  jacobi(1,2) = -(nn+hh) * cosPhi * sinLam;
530  jacobi(1,3) = cosPhi * cosLam;
531
532  jacobi(2,1) = -(nn+hh) * sinPhi * sinLam;
533  jacobi(2,2) =  (nn+hh) * cosPhi * cosLam;
534  jacobi(2,3) = cosPhi * sinLam;
535
536  jacobi(3,1) = (nn*(1.0-e2)+hh) * cosPhi;
537  jacobi(3,2) = 0.0;
538  jacobi(3,3) = sinPhi;
539}
540
541// Covariance Matrix in NEU
542////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
543void covariXYZ_NEU(const SymmetricMatrix& QQxyz, const double* Ell,
544                   SymmetricMatrix& Qneu) {
545
546  Tracer tracer("covariXYZ_NEU");
547
548  Matrix CC(3,3);
549  jacobiXYZ_NEU(Ell, CC);
550  Qneu << CC * QQxyz * CC.t();
551}
552
553// Covariance Matrix in XYZ
554////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
555void covariNEU_XYZ(const SymmetricMatrix& QQneu, const double* Ell,
556                   SymmetricMatrix& Qxyz) {
557
558  Tracer tracer("covariNEU_XYZ");
559
560  Matrix CC(3,3);
561  jacobiXYZ_NEU(Ell, CC);
562  Qxyz << CC.t() * QQneu * CC;
563}
564
565// Fourth order Runge-Kutta numerical integrator for ODEs
566////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
567ColumnVector rungeKutta4(
568  double xi,              // the initial x-value
569  const ColumnVector& yi, // vector of the initial y-values
570  double dx,              // the step size for the integration
571  double* acc,            // additional acceleration
572  ColumnVector (*der)(double x, const ColumnVector& y, double* acc)
573                          // A pointer to a function that computes the
574                          // derivative of a function at a point (x,y)
575                         ) {
576
577  ColumnVector k1 = der(xi       , yi       , acc) * dx;
578  ColumnVector k2 = der(xi+dx/2.0, yi+k1/2.0, acc) * dx;
579  ColumnVector k3 = der(xi+dx/2.0, yi+k2/2.0, acc) * dx;
580  ColumnVector k4 = der(xi+dx    , yi+k3    , acc) * dx;
581
582  ColumnVector yf = yi + k1/6.0 + k2/3.0 + k3/3.0 + k4/6.0;
583
584  return yf;
585}
586//
587////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
588double djul(long jj, long mm, double tt) {
589  long    ii, kk;
590  double  djul ;
591  if( mm <= 2 ) {
592    jj = jj - 1;
593    mm = mm + 12;
594  }
595  ii   = jj/100;
596  kk   = 2 - ii + ii/4;
597  djul = (365.25*jj - fmod( 365.25*jj, 1.0 )) - 679006.0;
598  djul = djul + floor( 30.6001*(mm + 1) ) + tt + kk;
599  return djul;
600}
601
602//
603////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
604double gpjd(double second, int nweek) {
605  double deltat;
606  deltat = nweek*7.0 + second/86400.0 ;
607  return( 44244.0 + deltat) ;
608}
609
610//
611////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
612void jdgp(double tjul, double & second, long & nweek) {
613  double      deltat;
614  deltat = tjul - 44244.0 ;
615  nweek = (long) floor(deltat/7.0);
616  second = (deltat - (nweek)*7.0)*86400.0;
617}
618
619//
620////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
621void jmt(double djul, long& jj, long& mm, double& dd) {
622  long   ih, ih1, ih2 ;
623  double t1, t2,  t3, t4;
624  t1  = 1.0 + djul - fmod( djul, 1.0 ) + 2400000.0;
625  t4  = fmod( djul, 1.0 );
626  ih  = long( (t1 - 1867216.25)/36524.25 );
627  t2  = t1 + 1 + ih - ih/4;
628  t3  = t2 - 1720995.0;
629  ih1 = long( (t3 - 122.1)/365.25 );
630  t1  = 365.25*ih1 - fmod( 365.25*ih1, 1.0 );
631  ih2 = long( (t3 - t1)/30.6001 );
632  dd  = t3 - t1 - (int)( 30.6001*ih2 ) + t4;
633  mm  = ih2 - 1;
634  if ( ih2 > 13 ) mm = ih2 - 13;
635  jj  = ih1;
636  if ( mm <= 2 ) jj = jj + 1;
637}
638
639//
640////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
641void GPSweekFromDateAndTime(const QDateTime& dateTime,
642                            int& GPSWeek, double& GPSWeeks) {
643
644  static const QDateTime zeroEpoch(QDate(1980, 1, 6),QTime(),Qt::UTC);
645
646  GPSWeek = zeroEpoch.daysTo(dateTime) / 7;
647
648  int weekDay = dateTime.date().dayOfWeek() + 1;  // Qt: Monday = 1
649  if (weekDay > 7) weekDay = 1;
650
651  GPSWeeks = (weekDay - 1) * 86400.0
652             - dateTime.time().msecsTo(QTime()) / 1e3;
653}
654
655//
656////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
657void GPSweekFromYMDhms(int year, int month, int day, int hour, int min,
658                       double sec, int& GPSWeek, double& GPSWeeks) {
659
660  double mjd = djul(year, month, day);
661
662  long GPSWeek_long;
663  jdgp(mjd, GPSWeeks, GPSWeek_long);
664  GPSWeek = GPSWeek_long;
665  GPSWeeks += hour * 3600.0 + min * 60.0 + sec;
666}
667
668//
669////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
670void mjdFromDateAndTime(const QDateTime& dateTime, int& mjd, double& dayfrac) {
671
672  static const QDate zeroDate(1858, 11, 17);
673
674  mjd     = zeroDate.daysTo(dateTime.date());
675
676  dayfrac = (dateTime.time().hour() +
677             (dateTime.time().minute() +
678              (dateTime.time().second() +
679               dateTime.time().msec() / 1000.0) / 60.0) / 60.0) / 24.0;
680}
681
682//
683////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
684bool findInVector(const vector<QString>& vv, const QString& str) {
685  std::vector<QString>::const_iterator it;
686  for (it = vv.begin(); it != vv.end(); ++it) {
687    if ( (*it) == str) {
688      return true;
689    }
690  }
691  return false;
692}
693
694//
695////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
696int readInt(const QString& str, int pos, int len, int& value) {
697  bool ok;
698  value = str.mid(pos, len).toInt(&ok);
699  return ok ? 0 : 1;
700}
701
702//
703////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
704int readDbl(const QString& str, int pos, int len, double& value) {
705  QString hlp = str.mid(pos, len);
706  for (int ii = 0; ii < hlp.length(); ii++) {
707    if (hlp[ii]=='D' || hlp[ii]=='d' || hlp[ii] == 'E') {
708      hlp[ii]='e';
709    }
710  }
711  bool ok;
712  value = hlp.toDouble(&ok);
713  return ok ? 0 : 1;
714}
715
716// Topocentrical Distance and Elevation
717////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
718void topos(double xRec, double yRec, double zRec,
719           double xSat, double ySat, double zSat,
720           double& rho, double& eleSat, double& azSat) {
721
722  double dx[3];
723  dx[0] = xSat-xRec;
724  dx[1] = ySat-yRec;
725  dx[2] = zSat-zRec;
726
727  rho =  sqrt( dx[0]*dx[0] + dx[1]*dx[1] + dx[2]*dx[2] );
728
729  double xyzRec[3];
730  xyzRec[0] = xRec;
731  xyzRec[1] = yRec;
732  xyzRec[2] = zRec;
733
734  double Ell[3];
735  double neu[3];
736  xyz2ell(xyzRec, Ell);
737  xyz2neu(Ell, dx, neu);
738
739  eleSat = acos( sqrt(neu[0]*neu[0] + neu[1]*neu[1]) / rho );
740  if (neu[2] < 0) {
741    eleSat *= -1.0;
742  }
743
744  azSat  = atan2(neu[1], neu[0]);
745}
746
747// Degrees -> degrees, minutes, seconds
748////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
749void deg2DMS(double decDeg, int& deg, int& min, double& sec) {
750  int sgn = (decDeg < 0.0 ? -1 : 1);
751  deg = static_cast<int>(decDeg);
752  min =  sgn *  static_cast<int>((decDeg - deg)*60);
753  sec =  (sgn* (decDeg - deg) - min/60.0) * 3600.0;
754}
755
756//
757////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
758QString fortranFormat(double value, int width, int prec) {
759  int    expo = value == 0.0 ? 0 : int(log10(fabs(value)));
760  double mant = value == 0.0 ? 0 : value / pow(10.0, double(expo));
761  if (fabs(mant) >= 1.0) {
762    mant /= 10.0;
763    expo += 1;
764  }
765  if (expo >= 0) {
766    return QString("%1e+%2").arg(mant, width-4, 'f', prec).arg(expo,  2, 10, QChar('0'));
767  }
768  else {
769    return QString("%1e-%2").arg(mant, width-4, 'f', prec).arg(-expo, 2, 10, QChar('0'));
770  }
771}
772
773//
774//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
775void kalman(const Matrix& AA, const ColumnVector& ll, const DiagonalMatrix& PP,
776            SymmetricMatrix& QQ, ColumnVector& xx) {
777
778  Tracer tracer("kalman");
779
780  int nPar = AA.Ncols();
781  int nObs = AA.Nrows();
782  UpperTriangularMatrix SS = Cholesky(QQ).t();
783
784  Matrix SA = SS*AA.t();
785  Matrix SRF(nObs+nPar, nObs+nPar); SRF = 0;
786  for (int ii = 1; ii <= nObs; ++ii) {
787    SRF(ii,ii) = 1.0 / sqrt(PP(ii,ii));
788  }
789
790  SRF.SubMatrix   (nObs+1, nObs+nPar, 1, nObs) = SA;
791  SRF.SymSubMatrix(nObs+1, nObs+nPar)          = SS;
792
793  UpperTriangularMatrix UU;
794  QRZ(SRF, UU);
795
796  SS = UU.SymSubMatrix(nObs+1, nObs+nPar);
797  UpperTriangularMatrix SH_rt = UU.SymSubMatrix(1, nObs);
798  Matrix YY  = UU.SubMatrix(1, nObs, nObs+1, nObs+nPar);
799
800  UpperTriangularMatrix SHi = SH_rt.i();
801
802  Matrix KT  = SHi * YY;
803  SymmetricMatrix Hi; Hi << SHi * SHi.t();
804
805  xx += KT.t() * (ll - AA * xx);
806  QQ << (SS.t() * SS);
807}
808
809//
810////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
811double accuracyFromIndex(int index, t_eph::e_type type) {
812double accuracy = -1.0;
813
814  if (type == t_eph::GPS ||
815      type == t_eph::BDS ||
816      type == t_eph::SBAS||
817      type == t_eph::QZSS) {
818    if ((index >= 0) && (index <= 6)) {
819      if (index == 3) {
820        accuracy =  ceil(10.0 * pow(2.0, (double(index) / 2.0) + 1.0)) / 10.0;
821      }
822      else {
823        accuracy = floor(10.0 * pow(2.0, (double(index) / 2.0) + 1.0)) / 10.0;
824      }
825    }
826    else if ((index > 6) && (index <= 15)) {
827      accuracy = (10.0 * pow(2.0, (double(index) - 2.0))) / 10.0;
828    }
829    else {
830      accuracy = 8192.0;
831    }
832  }
833  else if (type == t_eph::Galileo) {
834    if ((index >= 0) && (index <= 49)) {
835      accuracy = (double(index) / 100.0);
836    }
837    else if ((index > 49) && (index <= 74)) {
838      accuracy = (50.0 + (double(index) - 50.0) * 2.0) / 100.0;
839    }
840    else if ((index > 74) && (index <= 99)) {
841      accuracy = 1.0 + (double(index) - 75.0) * 0.04;
842    }
843    else if ((index > 99) && (index <= 125)) {
844      accuracy = 2.0 + (double(index) - 100.0) * 0.16;
845    }
846    else {
847      accuracy = -1.0;
848    }
849  }
850  else if (type == t_eph::IRNSS) {
851    if ((index >= 0) && (index <= 6)) {
852      if      (index == 1) {
853        accuracy = 2.8;
854      }
855      else if (index == 3) {
856        accuracy = 5.7;
857      }
858      else if (index == 5) {
859        accuracy = 11.3;
860      }
861      else {
862        accuracy = pow(2, 1 + index / 2);
863      }
864    }
865    else if ((index > 6) && (index <= 15)) {
866      accuracy = pow(2, index - 2);
867    }
868  }
869  return accuracy;
870}
871
872//
873////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
874int indexFromAccuracy(double accuracy, t_eph::e_type type) {
875
876  if (type == t_eph::GPS || type == t_eph::BDS || type == t_eph::SBAS
877      || type == t_eph::QZSS) {
878
879    if (accuracy <= 2.40) {
880      return 0;
881    }
882    else if (accuracy <= 3.40) {
883      return 1;
884    }
885    else if (accuracy <= 4.85) {
886      return 2;
887    }
888    else if (accuracy <= 6.85) {
889      return 3;
890    }
891    else if (accuracy <= 9.65) {
892      return 4;
893    }
894    else if (accuracy <= 13.65) {
895      return 5;
896    }
897    else if (accuracy <= 24.00) {
898      return 6;
899    }
900    else if (accuracy <= 48.00) {
901      return 7;
902    }
903    else if (accuracy <= 96.00) {
904      return 8;
905    }
906    else if (accuracy <= 192.00) {
907      return 9;
908    }
909    else if (accuracy <= 384.00) {
910      return 10;
911    }
912    else if (accuracy <= 768.00) {
913      return 11;
914    }
915    else if (accuracy <= 1536.00) {
916      return 12;
917    }
918    else if (accuracy <= 3072.00) {
919      return 13;
920    }
921    else if (accuracy <= 6144.00) {
922      return 14;
923    }
924    else {
925      return 15;
926    }
927  }
928
929  if (type == t_eph::Galileo) {
930
931    if (accuracy <= 0.49) {
932      return int(ceil(accuracy * 100.0));
933    }
934    else if (accuracy <= 0.98) {
935      return int(50.0 + (((accuracy * 100.0) - 50) / 2.0));
936    }
937    else if (accuracy <= 2.0) {
938      return int(75.0 + ((accuracy - 1.0) / 0.04));
939    }
940    else if (accuracy <= 6.0) {
941      return int(100.0 + ((accuracy - 2.0) / 0.16));
942    }
943    else {
944      return 255;
945    }
946  }
947
948  return (type == t_eph::Galileo) ? 255 : 15;
949}
950
951// Returns fit interval in hours from flag
952////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
953double fitIntervalFromFlag(int flag, double iodc, t_eph::e_type type) {
954  double fitInterval = 0.0;
955
956  switch (flag) {
957    case 0:
958      if      (type == t_eph::GPS) {
959        fitInterval = 4.0;
960      }
961      else if (type == t_eph::QZSS) {
962        fitInterval = 2.0;
963      }
964      break;
965    case 1:
966      if (type == t_eph::GPS) {
967        if      (iodc >= 240 && iodc <= 247) {
968          fitInterval =  8.0;
969        }
970        else if ((iodc >= 248 && iodc <= 255) ||
971                 (iodc == 496) ) {
972          fitInterval = 14.0;
973        }
974        else if ((iodc >=  497 && iodc <=  503) ||
975                 (iodc >= 2021 && iodc <= 1023) ) {
976          fitInterval = 26.0;
977        }
978        else {
979          fitInterval =  6.0;
980        }
981      }
982      break;
983  }
984  return fitInterval;
985}
986
987// Returns CRC24
988////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
989unsigned long CRC24(long size, const unsigned char *buf) {
990  unsigned long crc = 0;
991  int ii;
992  while (size--) {
993    crc ^= (*buf++) << (16);
994    for(ii = 0; ii < 8; ii++) {
995      crc <<= 1;
996      if (crc & 0x1000000) {
997        crc ^= 0x01864cfb;
998      }
999    }
1000  }
1001  return crc;
1002}
1003
1004// Convert RTCM3 lock-time indicator to minimum lock time in seconds
1005////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1006double lti2sec(int type, int lti) {
1007
1008  if ( (type>=1001 && type<=1004) ||
1009       (type>=1009 && type<=1012)    ) { // RTCM3 msg 100[1...4] and 10[09...12]
1010         if (lti<   0) return  -1;
1011    else if (lti<  24) return   1*lti;      // [  0   1   23]
1012    else if (lti<  48) return   2*lti-24;   // [ 24   2   70]
1013    else if (lti<  72) return   4*lti-120;  // [ 72   4  164]
1014    else if (lti<  96) return   8*lti-408;  // [168   8  352]
1015    else if (lti< 120) return  16*lti-1176; // [360  16  728]
1016    else if (lti< 127) return  32*lti-3096; // [744  32  905]
1017    else if (lti==127) return  937;
1018    else               return  -1.0;
1019  }
1020  else if (type%10==2 || type%10==3 ||
1021           type%10==4 || type%10==5) {  // RTCM3 MSM-2/-3/-4/-5
1022    switch(lti) {
1023      case( 0) : return      0;
1024      case( 1) : return     32e-3;
1025      case( 2) : return     64e-3;
1026      case( 3) : return    128e-3;
1027      case( 4) : return    256e-3;
1028      case( 5) : return    512e-3;
1029      case( 6) : return   1024e-3;
1030      case( 7) : return   2048e-3;
1031      case( 8) : return   4096e-3;
1032      case( 9) : return   8192e-3;
1033      case(10) : return  16384e-3;
1034      case(11) : return  32768e-3;
1035      case(12) : return  65536e-3;
1036      case(13) : return 131072e-3;
1037      case(14) : return 262144e-3;
1038      case(15) : return 524288e-3;
1039      default  : return     -1.0;
1040    };
1041  }
1042  else if (type%10==6 || type%10==7) {  // RTCM3 MSM-6 and MSM-7
1043         if (lti<   0) return (     -1               );
1044    else if (lti<  64) return (      1*lti           )*1e-3;
1045    else if (lti<  96) return (      2*lti-64        )*1e-3;
1046    else if (lti< 128) return (      4*lti-256       )*1e-3;
1047    else if (lti< 160) return (      8*lti-768       )*1e-3;
1048    else if (lti< 192) return (     16*lti-2048      )*1e-3;
1049    else if (lti< 224) return (     32*lti-5120      )*1e-3;
1050    else if (lti< 256) return (     64*lti-12288     )*1e-3;
1051    else if (lti< 288) return (    128*lti-28672     )*1e-3;
1052    else if (lti< 320) return (    256*lti-65536     )*1e-3;
1053    else if (lti< 352) return (    512*lti-147456    )*1e-3;
1054    else if (lti< 384) return (   1024*lti-327680    )*1e-3;
1055    else if (lti< 416) return (   2048*lti-720896    )*1e-3;
1056    else if (lti< 448) return (   4096*lti-1572864   )*1e-3;
1057    else if (lti< 480) return (   8192*lti-3407872   )*1e-3;
1058    else if (lti< 512) return (  16384*lti-7340032   )*1e-3;
1059    else if (lti< 544) return (  32768*lti-15728640  )*1e-3;
1060    else if (lti< 576) return (  65536*lti-33554432  )*1e-3;
1061    else if (lti< 608) return ( 131072*lti-71303168  )*1e-3;
1062    else if (lti< 640) return ( 262144*lti-150994944 )*1e-3;
1063    else if (lti< 672) return ( 524288*lti-318767104 )*1e-3;
1064    else if (lti< 704) return (1048576*lti-671088640 )*1e-3;
1065    else if (lti==704) return (2097152*lti-1409286144)*1e-3;
1066    else               return (     -1.0               );
1067  }
1068  else {
1069    return -1.0;
1070  };
1071};
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.