source: ntrip/branches/BNC_2.12/src/ephemeris.cpp @ 8089

Last change on this file since 8089 was 8006, checked in by stuerze, 3 years ago

minor changes

File size: 46.4 KB
Line 
1#include <sstream>
2#include <iostream>
3#include <iomanip>
4#include <cstring>
5
6#include <newmatio.h>
7
8#include "ephemeris.h"
9#include "bncutils.h"
10#include "bnctime.h"
11#include "bnccore.h"
12#include "bncutils.h"
13#include "satObs.h"
14#include "pppInclude.h"
15#include "pppModel.h"
16
17using namespace std;
18
19// Constructor
20////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
21t_eph::t_eph() {
22  _checkState = unchecked;
23  _orbCorr    = 0;
24  _clkCorr    = 0;
25}
26// Destructor
27////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
28t_eph::~t_eph() {
29  if (_orbCorr)
30    delete _orbCorr;
31  if (_clkCorr)
32    delete _clkCorr;
33}
34
35//
36////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
37void t_eph::setOrbCorr(const t_orbCorr* orbCorr) {
38  if (_orbCorr) {
39    delete _orbCorr;
40    _orbCorr = 0;
41  }
42  _orbCorr = new t_orbCorr(*orbCorr);
43}
44
45//
46////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
47void t_eph::setClkCorr(const t_clkCorr* clkCorr) {
48  if (_clkCorr) {
49    delete _clkCorr;
50    _clkCorr = 0;
51  }
52  _clkCorr = new t_clkCorr(*clkCorr);
53}
54
55//
56////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
57t_irc t_eph::getCrd(const bncTime& tt, ColumnVector& xc, ColumnVector& vv, bool useCorr) const {
58
59  if (_checkState == bad) {
60    return failure;
61  }
62  const QVector<int> updateInt = QVector<int>()  << 1 << 2 << 5 << 10 << 15 << 30
63                                                 << 60 << 120 << 240 << 300 << 600
64                                                 << 900 << 1800 << 3600 << 7200
65                                                 << 10800;
66  xc.ReSize(4);
67  vv.ReSize(3);
68  if (position(tt.gpsw(), tt.gpssec(), xc.data(), vv.data()) != success) {
69    return failure;
70  }
71  if (useCorr) {
72    if (_orbCorr && _clkCorr) {
73      double dtO = tt - _orbCorr->_time;
74      if (_orbCorr->_updateInt) {
75        dtO -= (0.5 * updateInt[_orbCorr->_updateInt]);
76      }
77      ColumnVector dx(3);
78      dx[0] = _orbCorr->_xr[0] + _orbCorr->_dotXr[0] * dtO;
79      dx[1] = _orbCorr->_xr[1] + _orbCorr->_dotXr[1] * dtO;
80      dx[2] = _orbCorr->_xr[2] + _orbCorr->_dotXr[2] * dtO;
81
82      RSW_to_XYZ(xc.Rows(1,3), vv.Rows(1,3), dx, dx);
83
84      xc[0] -= dx[0];
85      xc[1] -= dx[1];
86      xc[2] -= dx[2];
87
88      ColumnVector dv(3);
89      RSW_to_XYZ(xc.Rows(1,3), vv.Rows(1,3), _orbCorr->_dotXr, dv);
90
91      vv[0] -= dv[0];
92      vv[1] -= dv[1];
93      vv[2] -= dv[2];
94
95      double dtC = tt - _clkCorr->_time;
96      if (_clkCorr->_updateInt) {
97        dtC -= (0.5 * updateInt[_clkCorr->_updateInt]);
98      }
99      xc[3] += _clkCorr->_dClk + _clkCorr->_dotDClk * dtC + _clkCorr->_dotDotDClk * dtC * dtC;
100    }
101    else {
102      return failure;
103    }
104  }
105  return success;
106}
107
108//
109//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
110QString t_eph::rinexDateStr(const bncTime& tt, const t_prn& prn, double version) {
111  QString prnStr(prn.toString().c_str());
112  return rinexDateStr(tt, prnStr, version);
113}
114
115//
116//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
117QString t_eph::rinexDateStr(const bncTime& tt, const QString& prnStr, double version) {
118
119  QString datStr;
120
121  unsigned year, month, day, hour, min;
122  double   sec;
123  tt.civil_date(year, month, day);
124  tt.civil_time(hour, min, sec);
125
126  QTextStream out(&datStr);
127
128  if (version < 3.0) {
129    QString prnHlp = prnStr.mid(1,2); if (prnHlp[0] == '0') prnHlp[0] = ' ';
130    out << prnHlp << QString(" %1 %2 %3 %4 %5%6")
131      .arg(year % 100, 2, 10, QChar('0'))
132      .arg(month,      2)
133      .arg(day,        2)
134      .arg(hour,       2)
135      .arg(min,        2)
136      .arg(sec, 5, 'f',1);
137  }
138  else {
139    out << prnStr << QString(" %1 %2 %3 %4 %5 %6")
140      .arg(year,     4)
141      .arg(month,    2, 10, QChar('0'))
142      .arg(day,      2, 10, QChar('0'))
143      .arg(hour,     2, 10, QChar('0'))
144      .arg(min,      2, 10, QChar('0'))
145      .arg(int(sec), 2, 10, QChar('0'));
146  }
147
148  return datStr;
149}
150
151// Constructor
152//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
153t_ephGPS::t_ephGPS(float rnxVersion, const QStringList& lines) {
154
155  const int nLines = 8;
156
157  if (lines.size() != nLines) {
158    _checkState = bad;
159    return;
160  }
161
162  // RINEX Format
163  // ------------
164  int fieldLen = 19;
165
166  int pos[4];
167  pos[0] = (rnxVersion <= 2.12) ?  3 :  4;
168  pos[1] = pos[0] + fieldLen;
169  pos[2] = pos[1] + fieldLen;
170  pos[3] = pos[2] + fieldLen;
171
172  // Read eight lines
173  // ----------------
174  for (int iLine = 0; iLine < nLines; iLine++) {
175    QString line = lines[iLine];
176
177    if      ( iLine == 0 ) {
178      QTextStream in(line.left(pos[1]).toAscii());
179      int    year, month, day, hour, min;
180      double sec;
181
182      QString prnStr, n;
183      in >> prnStr;
184
185      if (prnStr.size() == 1 &&
186          (prnStr[0] == 'G' || prnStr[0] == 'J')) {
187        in >> n;
188        prnStr.append(n);
189      }
190
191      in >> year >> month >> day >> hour >> min >> sec;
192      if      (prnStr.at(0) == 'G') {
193        _prn.set('G', prnStr.mid(1).toInt());
194      }
195      else if (prnStr.at(0) == 'J') {
196        _prn.set('J', prnStr.mid(1).toInt());
197      }
198      else {
199        _prn.set('G', prnStr.toInt());
200      }
201
202      if      (year <  80) {
203        year += 2000;
204      }
205      else if (year < 100) {
206        year += 1900;
207      }
208
209      _TOC.set(year, month, day, hour, min, sec);
210
211      if ( readDbl(line, pos[1], fieldLen, _clock_bias     ) ||
212           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _clock_drift    ) ||
213           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _clock_driftrate) ) {
214        _checkState = bad;
215        return;
216      }
217    }
218
219    else if      ( iLine == 1 ) {
220      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _IODE   ) ||
221           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _Crs    ) ||
222           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _Delta_n) ||
223           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _M0     ) ) {
224        _checkState = bad;
225        return;
226      }
227    }
228
229    else if ( iLine == 2 ) {
230      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _Cuc   ) ||
231           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _e     ) ||
232           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _Cus   ) ||
233           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _sqrt_A) ) {
234        _checkState = bad;
235        return;
236      }
237    }
238
239    else if ( iLine == 3 ) {
240      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _TOEsec)  ||
241           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _Cic   )  ||
242           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _OMEGA0)  ||
243           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _Cis   ) ) {
244        _checkState = bad;
245        return;
246      }
247    }
248
249    else if ( iLine == 4 ) {
250      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _i0      ) ||
251           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _Crc     ) ||
252           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _omega   ) ||
253           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _OMEGADOT) ) {
254        _checkState = bad;
255        return;
256      }
257    }
258
259    else if ( iLine == 5 ) {
260      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _IDOT   ) ||
261           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _L2Codes) ||
262           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _TOEweek  ) ||
263           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _L2PFlag) ) {
264        _checkState = bad;
265        return;
266      }
267    }
268
269    else if ( iLine == 6 ) {
270      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _ura   ) ||
271           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _health) ||
272           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _TGD   ) ||
273           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _IODC  ) ) {
274        _checkState = bad;
275        return;
276      }
277    }
278
279    else if ( iLine == 7 ) {
280      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _TOT) ) {
281        _checkState = bad;
282        return;
283      }
284      readDbl(line, pos[1], fieldLen, _fitInterval); // _fitInterval optional
285    }
286  }
287}
288
289// Compute GPS Satellite Position (virtual)
290////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
291t_irc t_ephGPS::position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const {
292
293  if (_checkState == bad) {
294    return failure;
295  }
296
297  static const double omegaEarth = 7292115.1467e-11;
298  static const double gmGRS      = 398.6005e12;
299
300  memset(xc, 0, 4*sizeof(double));
301  memset(vv, 0, 3*sizeof(double));
302
303  double a0 = _sqrt_A * _sqrt_A;
304  if (a0 == 0) {
305    return failure;
306  }
307
308  double n0 = sqrt(gmGRS/(a0*a0*a0));
309
310  bncTime tt(GPSweek, GPSweeks);
311  double tk = tt - bncTime(int(_TOEweek), _TOEsec);
312
313  double n  = n0 + _Delta_n;
314  double M  = _M0 + n*tk;
315  double E  = M;
316  double E_last;
317  do {
318    E_last = E;
319    E = M + _e*sin(E);
320  } while ( fabs(E-E_last)*a0 > 0.001 );
321  double v      = 2.0*atan( sqrt( (1.0 + _e)/(1.0 - _e) )*tan( E/2 ) );
322  double u0     = v + _omega;
323  double sin2u0 = sin(2*u0);
324  double cos2u0 = cos(2*u0);
325  double r      = a0*(1 - _e*cos(E)) + _Crc*cos2u0 + _Crs*sin2u0;
326  double i      = _i0 + _IDOT*tk + _Cic*cos2u0 + _Cis*sin2u0;
327  double u      = u0 + _Cuc*cos2u0 + _Cus*sin2u0;
328  double xp     = r*cos(u);
329  double yp     = r*sin(u);
330  double OM     = _OMEGA0 + (_OMEGADOT - omegaEarth)*tk -
331                   omegaEarth*_TOEsec;
332
333  double sinom = sin(OM);
334  double cosom = cos(OM);
335  double sini  = sin(i);
336  double cosi  = cos(i);
337  xc[0] = xp*cosom - yp*cosi*sinom;
338  xc[1] = xp*sinom + yp*cosi*cosom;
339  xc[2] = yp*sini;
340
341  double tc = tt - _TOC;
342  xc[3] = _clock_bias + _clock_drift*tc + _clock_driftrate*tc*tc;
343
344  // Velocity
345  // --------
346  double tanv2 = tan(v/2);
347  double dEdM  = 1 / (1 - _e*cos(E));
348  double dotv  = sqrt((1.0 + _e)/(1.0 - _e)) / cos(E/2)/cos(E/2) / (1 + tanv2*tanv2)
349               * dEdM * n;
350  double dotu  = dotv + (-_Cuc*sin2u0 + _Cus*cos2u0)*2*dotv;
351  double dotom = _OMEGADOT - omegaEarth;
352  double doti  = _IDOT + (-_Cic*sin2u0 + _Cis*cos2u0)*2*dotv;
353  double dotr  = a0 * _e*sin(E) * dEdM * n
354                + (-_Crc*sin2u0 + _Crs*cos2u0)*2*dotv;
355  double dotx  = dotr*cos(u) - r*sin(u)*dotu;
356  double doty  = dotr*sin(u) + r*cos(u)*dotu;
357
358  vv[0]  = cosom   *dotx  - cosi*sinom   *doty      // dX / dr
359           - xp*sinom*dotom - yp*cosi*cosom*dotom   // dX / dOMEGA
360                       + yp*sini*sinom*doti;        // dX / di
361
362  vv[1]  = sinom   *dotx  + cosi*cosom   *doty
363           + xp*cosom*dotom - yp*cosi*sinom*dotom
364                          - yp*sini*cosom*doti;
365
366  vv[2]  = sini    *doty  + yp*cosi      *doti;
367
368  // Relativistic Correction
369  // -----------------------
370  // correspondent to IGS convention and GPS ICD (and SSR standard)
371  xc[3] -= 2.0 * (xc[0]*vv[0] + xc[1]*vv[1] + xc[2]*vv[2]) / t_CST::c / t_CST::c;
372
373  return success;
374}
375
376// RINEX Format String
377//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
378QString t_ephGPS::toString(double version) const {
379
380  QString rnxStr = rinexDateStr(_TOC, _prn, version);
381
382  QTextStream out(&rnxStr);
383
384  out << QString("%1%2%3\n")
385    .arg(_clock_bias,      19, 'e', 12)
386    .arg(_clock_drift,     19, 'e', 12)
387    .arg(_clock_driftrate, 19, 'e', 12);
388
389  QString fmt = version < 3.0 ? "   %1%2%3%4\n" : "    %1%2%3%4\n";
390
391  out << QString(fmt)
392    .arg(_IODE,    19, 'e', 12)
393    .arg(_Crs,     19, 'e', 12)
394    .arg(_Delta_n, 19, 'e', 12)
395    .arg(_M0,      19, 'e', 12);
396
397  out << QString(fmt)
398    .arg(_Cuc,    19, 'e', 12)
399    .arg(_e,      19, 'e', 12)
400    .arg(_Cus,    19, 'e', 12)
401    .arg(_sqrt_A, 19, 'e', 12);
402
403  out << QString(fmt)
404    .arg(_TOEsec, 19, 'e', 12)
405    .arg(_Cic,    19, 'e', 12)
406    .arg(_OMEGA0, 19, 'e', 12)
407    .arg(_Cis,    19, 'e', 12);
408
409  out << QString(fmt)
410    .arg(_i0,       19, 'e', 12)
411    .arg(_Crc,      19, 'e', 12)
412    .arg(_omega,    19, 'e', 12)
413    .arg(_OMEGADOT, 19, 'e', 12);
414
415  out << QString(fmt)
416    .arg(_IDOT,    19, 'e', 12)
417    .arg(_L2Codes, 19, 'e', 12)
418    .arg(_TOEweek, 19, 'e', 12)
419    .arg(_L2PFlag, 19, 'e', 12);
420
421  out << QString(fmt)
422    .arg(_ura,    19, 'e', 12)
423    .arg(_health, 19, 'e', 12)
424    .arg(_TGD,    19, 'e', 12)
425    .arg(_IODC,   19, 'e', 12);
426
427  double tot = _TOT;
428  if (tot == 0.9999e9 && version < 3.0) {
429    tot = 0.0;
430  }
431  out << QString(fmt)
432    .arg(tot,          19, 'e', 12)
433    .arg(_fitInterval, 19, 'e', 12)
434    .arg("",           19, QChar(' '))
435    .arg("",           19, QChar(' '));
436
437  return rnxStr;
438}
439
440// Constructor
441//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
442t_ephGlo::t_ephGlo(float rnxVersion, const QStringList& lines) {
443
444  const int nLines = 4;
445
446  if (lines.size() != nLines) {
447    _checkState = bad;
448    return;
449  }
450
451  // RINEX Format
452  // ------------
453  int fieldLen = 19;
454
455  int pos[4];
456  pos[0] = (rnxVersion <= 2.12) ?  3 :  4;
457  pos[1] = pos[0] + fieldLen;
458  pos[2] = pos[1] + fieldLen;
459  pos[3] = pos[2] + fieldLen;
460
461  // Read four lines
462  // ---------------
463  for (int iLine = 0; iLine < nLines; iLine++) {
464    QString line = lines[iLine];
465
466    if      ( iLine == 0 ) {
467      QTextStream in(line.left(pos[1]).toAscii());
468
469      int    year, month, day, hour, min;
470      double sec;
471
472      QString prnStr, n;
473      in >> prnStr;
474      if (prnStr.size() == 1 && prnStr[0] == 'R') {
475        in >> n;
476        prnStr.append(n);
477      }
478      in >> year >> month >> day >> hour >> min >> sec;
479      if (prnStr.at(0) == 'R') {
480        _prn.set('R', prnStr.mid(1).toInt());
481      }
482      else {
483        _prn.set('R', prnStr.toInt());
484      }
485
486      if      (year <  80) {
487        year += 2000;
488      }
489      else if (year < 100) {
490        year += 1900;
491      }
492
493      _gps_utc = gnumleap(year, month, day);
494
495      _TOC.set(year, month, day, hour, min, sec);
496      _TOC  = _TOC + _gps_utc;
497
498      if ( readDbl(line, pos[1], fieldLen, _tau  ) ||
499           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _gamma) ||
500           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _tki  ) ) {
501        _checkState = bad;
502        return;
503      }
504
505      _tau = -_tau;
506    }
507
508    else if      ( iLine == 1 ) {
509      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _x_pos         ) ||
510           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _x_velocity    ) ||
511           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _x_acceleration) ||
512           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _health        ) ) {
513        _checkState = bad;
514        return;
515      }
516    }
517
518    else if ( iLine == 2 ) {
519      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _y_pos           ) ||
520           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _y_velocity      ) ||
521           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _y_acceleration  ) ||
522           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _frequency_number) ) {
523        _checkState = bad;
524        return;
525      }
526    }
527
528    else if ( iLine == 3 ) {
529      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _z_pos         )  ||
530           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _z_velocity    )  ||
531           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _z_acceleration)  ||
532           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _E             ) ) {
533        _checkState = bad;
534        return;
535      }
536    }
537  }
538
539  // Initialize status vector
540  // ------------------------
541  _tt = _TOC;
542  _xv.ReSize(6);
543  _xv(1) = _x_pos * 1.e3;
544  _xv(2) = _y_pos * 1.e3;
545  _xv(3) = _z_pos * 1.e3;
546  _xv(4) = _x_velocity * 1.e3;
547  _xv(5) = _y_velocity * 1.e3;
548  _xv(6) = _z_velocity * 1.e3;
549}
550
551// Compute Glonass Satellite Position (virtual)
552////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
553t_irc t_ephGlo::position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const {
554
555  if (_checkState == bad) {
556    return failure;
557  }
558
559  static const double nominalStep = 10.0;
560
561  memset(xc, 0, 4*sizeof(double));
562  memset(vv, 0, 3*sizeof(double));
563
564  double dtPos = bncTime(GPSweek, GPSweeks) - _tt;
565
566  if (fabs(dtPos) > 24*3600.0) {
567    return failure;
568  }
569
570  int nSteps  = int(fabs(dtPos) / nominalStep) + 1;
571  double step = dtPos / nSteps;
572
573  double acc[3];
574  acc[0] = _x_acceleration * 1.e3;
575  acc[1] = _y_acceleration * 1.e3;
576  acc[2] = _z_acceleration * 1.e3;
577  for (int ii = 1; ii <= nSteps; ii++) {
578    _xv = rungeKutta4(_tt.gpssec(), _xv, step, acc, glo_deriv);
579    _tt = _tt + step;
580  }
581
582  // Position and Velocity
583  // ---------------------
584  xc[0] = _xv(1);
585  xc[1] = _xv(2);
586  xc[2] = _xv(3);
587
588  vv[0] = _xv(4);
589  vv[1] = _xv(5);
590  vv[2] = _xv(6);
591
592  // Clock Correction
593  // ----------------
594  double dtClk = bncTime(GPSweek, GPSweeks) - _TOC;
595  xc[3] = -_tau + _gamma * dtClk;
596
597  return success;
598}
599
600// RINEX Format String
601//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
602QString t_ephGlo::toString(double version) const {
603
604  QString rnxStr = rinexDateStr(_TOC-_gps_utc, _prn, version);
605
606  QTextStream out(&rnxStr);
607
608  out << QString("%1%2%3\n")
609    .arg(-_tau,  19, 'e', 12)
610    .arg(_gamma, 19, 'e', 12)
611    .arg(_tki,   19, 'e', 12);
612
613  QString fmt = version < 3.0 ? "   %1%2%3%4\n" : "    %1%2%3%4\n";
614
615  out << QString(fmt)
616    .arg(_x_pos,          19, 'e', 12)
617    .arg(_x_velocity,     19, 'e', 12)
618    .arg(_x_acceleration, 19, 'e', 12)
619    .arg(_health,         19, 'e', 12);
620
621  out << QString(fmt)
622    .arg(_y_pos,            19, 'e', 12)
623    .arg(_y_velocity,       19, 'e', 12)
624    .arg(_y_acceleration,   19, 'e', 12)
625    .arg(_frequency_number, 19, 'e', 12);
626
627  out << QString(fmt)
628    .arg(_z_pos,          19, 'e', 12)
629    .arg(_z_velocity,     19, 'e', 12)
630    .arg(_z_acceleration, 19, 'e', 12)
631    .arg(_E,              19, 'e', 12);
632
633  return rnxStr;
634}
635
636// Derivative of the state vector using a simple force model (static)
637////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
638ColumnVector t_ephGlo::glo_deriv(double /* tt */, const ColumnVector& xv,
639                                 double* acc) {
640
641  // State vector components
642  // -----------------------
643  ColumnVector rr = xv.rows(1,3);
644  ColumnVector vv = xv.rows(4,6);
645
646  // Acceleration
647  // ------------
648  static const double gmWGS = 398.60044e12;
649  static const double AE    = 6378136.0;
650  static const double OMEGA = 7292115.e-11;
651  static const double C20   = -1082.6257e-6;
652
653  double rho = rr.norm_Frobenius();
654  double t1  = -gmWGS/(rho*rho*rho);
655  double t2  = 3.0/2.0 * C20 * (gmWGS*AE*AE) / (rho*rho*rho*rho*rho);
656  double t3  = OMEGA * OMEGA;
657  double t4  = 2.0 * OMEGA;
658  double z2  = rr(3) * rr(3);
659
660  // Vector of derivatives
661  // ---------------------
662  ColumnVector va(6);
663  va(1) = vv(1);
664  va(2) = vv(2);
665  va(3) = vv(3);
666  va(4) = (t1 + t2*(1.0-5.0*z2/(rho*rho)) + t3) * rr(1) + t4*vv(2) + acc[0];
667  va(5) = (t1 + t2*(1.0-5.0*z2/(rho*rho)) + t3) * rr(2) - t4*vv(1) + acc[1];
668  va(6) = (t1 + t2*(3.0-5.0*z2/(rho*rho))     ) * rr(3)            + acc[2];
669
670  return va;
671}
672
673// IOD of Glonass Ephemeris (virtual)
674////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
675unsigned int t_ephGlo::IOD() const {
676  bncTime tMoscow = _TOC - _gps_utc + 3 * 3600.0;
677  return (unsigned long)tMoscow.daysec() / 900;
678}
679
680// Constructor
681//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
682t_ephGal::t_ephGal(float rnxVersion, const QStringList& lines) {
683  int       year, month, day, hour, min;
684  double    sec;
685  QString   prnStr;
686  const int nLines = 8;
687  if (lines.size() != nLines) {
688    _checkState = bad;
689    return;
690  }
691
692  // RINEX Format
693  // ------------
694  int fieldLen = 19;
695  double SVhealth = 0.0;
696  double datasource = 0.0;
697
698  int pos[4];
699  pos[0] = (rnxVersion <= 2.12) ?  3 :  4;
700  pos[1] = pos[0] + fieldLen;
701  pos[2] = pos[1] + fieldLen;
702  pos[3] = pos[2] + fieldLen;
703
704  // Read eight lines
705  // ----------------
706  for (int iLine = 0; iLine < nLines; iLine++) {
707    QString line = lines[iLine];
708
709    if      ( iLine == 0 ) {
710      QTextStream in(line.left(pos[1]).toAscii());
711      QString n;
712      in >> prnStr;
713      if (prnStr.size() == 1 && prnStr[0] == 'E') {
714        in >> n;
715        prnStr.append(n);
716      }
717      in >> year >> month >> day >> hour >> min >> sec;
718      if      (year <  80) {
719        year += 2000;
720      }
721      else if (year < 100) {
722        year += 1900;
723      }
724
725      _TOC.set(year, month, day, hour, min, sec);
726
727      if ( readDbl(line, pos[1], fieldLen, _clock_bias     ) ||
728           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _clock_drift    ) ||
729           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _clock_driftrate) ) {
730        _checkState = bad;
731        return;
732      }
733    }
734
735    else if      ( iLine == 1 ) {
736      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _IODnav ) ||
737           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _Crs    ) ||
738           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _Delta_n) ||
739           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _M0     ) ) {
740        _checkState = bad;
741        return;
742      }
743    }
744
745    else if ( iLine == 2 ) {
746      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _Cuc   ) ||
747           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _e     ) ||
748           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _Cus   ) ||
749           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _sqrt_A) ) {
750        _checkState = bad;
751        return;
752      }
753    }
754
755    else if ( iLine == 3 ) {
756      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _TOEsec)  ||
757           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _Cic   )  ||
758           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _OMEGA0)  ||
759           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _Cis   ) ) {
760        _checkState = bad;
761        return;
762      }
763    }
764
765    else if ( iLine == 4 ) {
766      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _i0      ) ||
767           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _Crc     ) ||
768           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _omega   ) ||
769           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _OMEGADOT) ) {
770        _checkState = bad;
771        return;
772      }
773    }
774
775    else if ( iLine == 5 ) {
776      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _IDOT      ) ||
777           readDbl(line, pos[1], fieldLen, datasource) ||
778           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _TOEweek   ) ) {
779        _checkState = bad;
780        return;
781      } else {
782        if        (int(datasource) & (1<<8)) {
783          _fnav = true;
784          _inav = false;
785        } else if (int(datasource) & (1<<9)) {
786          _fnav = false;
787          _inav = true;
788        }
789        _TOEweek -= 1024.0;
790      }
791    }
792
793    else if ( iLine == 6 ) {
794      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _SISA    ) ||
795           readDbl(line, pos[1], fieldLen,  SVhealth) ||
796           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _BGD_1_5A) ||
797           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _BGD_1_5B) ) {
798        _checkState = bad;
799        return;
800      } else {
801        // Bit 0
802        _e1DataInValid = (int(SVhealth) & (1<<0));
803        // Bit 1-2
804        _E1_bHS = double((int(SVhealth) >> 1) & 0x3);
805        // Bit 3
806        _e5aDataInValid = (int(SVhealth) & (1<<3));
807        // Bit 4-5
808        _E5aHS = double((int(SVhealth) >> 4) & 0x3);
809        // Bit 6
810        _e5bDataInValid = (int(SVhealth) & (1<<6));
811        // Bit 7-8
812        _E5bHS = double((int(SVhealth) >> 7) & 0x3);
813
814        if (prnStr.at(0) == 'E') {
815          _prn.set('E', prnStr.mid(1).toInt(), _inav ? 1 : 0);
816        }
817      }
818    }
819
820    else if ( iLine == 7 ) {
821      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _TOT) ) {
822        _checkState = bad;
823        return;
824      }
825    }
826  }
827}
828
829// Compute Galileo Satellite Position (virtual)
830////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
831t_irc t_ephGal::position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const {
832
833  if (_checkState == bad) {
834    return failure;
835  }
836
837  static const double omegaEarth = 7292115.1467e-11;
838  static const double gmWGS = 398.60044e12;
839
840  memset(xc, 0, 4*sizeof(double));
841  memset(vv, 0, 3*sizeof(double));
842
843  double a0 = _sqrt_A * _sqrt_A;
844  if (a0 == 0) {
845    return failure;
846  }
847
848  double n0 = sqrt(gmWGS/(a0*a0*a0));
849
850  bncTime tt(GPSweek, GPSweeks);
851  double tk = tt - bncTime(_TOC.gpsw(), _TOEsec);
852
853  double n  = n0 + _Delta_n;
854  double M  = _M0 + n*tk;
855  double E  = M;
856  double E_last;
857  do {
858    E_last = E;
859    E = M + _e*sin(E);
860  } while ( fabs(E-E_last)*a0 > 0.001 );
861  double v      = 2.0*atan( sqrt( (1.0 + _e)/(1.0 - _e) )*tan( E/2 ) );
862  double u0     = v + _omega;
863  double sin2u0 = sin(2*u0);
864  double cos2u0 = cos(2*u0);
865  double r      = a0*(1 - _e*cos(E)) + _Crc*cos2u0 + _Crs*sin2u0;
866  double i      = _i0 + _IDOT*tk + _Cic*cos2u0 + _Cis*sin2u0;
867  double u      = u0 + _Cuc*cos2u0 + _Cus*sin2u0;
868  double xp     = r*cos(u);
869  double yp     = r*sin(u);
870  double OM     = _OMEGA0 + (_OMEGADOT - omegaEarth)*tk -
871                  omegaEarth*_TOEsec;
872
873  double sinom = sin(OM);
874  double cosom = cos(OM);
875  double sini  = sin(i);
876  double cosi  = cos(i);
877  xc[0] = xp*cosom - yp*cosi*sinom;
878  xc[1] = xp*sinom + yp*cosi*cosom;
879  xc[2] = yp*sini;
880
881  double tc = tt - _TOC;
882  xc[3] = _clock_bias + _clock_drift*tc + _clock_driftrate*tc*tc;
883
884  // Velocity
885  // --------
886  double tanv2 = tan(v/2);
887  double dEdM  = 1 / (1 - _e*cos(E));
888  double dotv  = sqrt((1.0 + _e)/(1.0 - _e)) / cos(E/2)/cos(E/2) / (1 + tanv2*tanv2)
889               * dEdM * n;
890  double dotu  = dotv + (-_Cuc*sin2u0 + _Cus*cos2u0)*2*dotv;
891  double dotom = _OMEGADOT - omegaEarth;
892  double doti  = _IDOT + (-_Cic*sin2u0 + _Cis*cos2u0)*2*dotv;
893  double dotr  = a0 * _e*sin(E) * dEdM * n
894                + (-_Crc*sin2u0 + _Crs*cos2u0)*2*dotv;
895  double dotx  = dotr*cos(u) - r*sin(u)*dotu;
896  double doty  = dotr*sin(u) + r*cos(u)*dotu;
897
898  vv[0]  = cosom   *dotx  - cosi*sinom   *doty      // dX / dr
899           - xp*sinom*dotom - yp*cosi*cosom*dotom   // dX / dOMEGA
900                       + yp*sini*sinom*doti;        // dX / di
901
902  vv[1]  = sinom   *dotx  + cosi*cosom   *doty
903           + xp*cosom*dotom - yp*cosi*sinom*dotom
904                          - yp*sini*cosom*doti;
905
906  vv[2]  = sini    *doty  + yp*cosi      *doti;
907
908  // Relativistic Correction
909  // -----------------------
910  // correspondent to Galileo ICD and to SSR standard
911  xc[3] -= 4.442807633e-10 * _e * sqrt(a0) *sin(E);
912  // correspondent to IGS convention
913  //xc[3] -= 2.0 * (xc[0]*vv[0] + xc[1]*vv[1] + xc[2]*vv[2]) / t_CST::c / t_CST::c;
914
915  return success;
916}
917
918// RINEX Format String
919//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
920QString t_ephGal::toString(double version) const {
921
922  QString rnxStr = rinexDateStr(_TOC, _prn, version);
923
924  QTextStream out(&rnxStr);
925
926  out << QString("%1%2%3\n")
927    .arg(_clock_bias,      19, 'e', 12)
928    .arg(_clock_drift,     19, 'e', 12)
929    .arg(_clock_driftrate, 19, 'e', 12);
930
931  QString fmt = version < 3.0 ? "   %1%2%3%4\n" : "    %1%2%3%4\n";
932
933  out << QString(fmt)
934    .arg(_IODnav,  19, 'e', 12)
935    .arg(_Crs,     19, 'e', 12)
936    .arg(_Delta_n, 19, 'e', 12)
937    .arg(_M0,      19, 'e', 12);
938
939  out << QString(fmt)
940    .arg(_Cuc,    19, 'e', 12)
941    .arg(_e,      19, 'e', 12)
942    .arg(_Cus,    19, 'e', 12)
943    .arg(_sqrt_A, 19, 'e', 12);
944
945  out << QString(fmt)
946    .arg(_TOEsec, 19, 'e', 12)
947    .arg(_Cic,    19, 'e', 12)
948    .arg(_OMEGA0, 19, 'e', 12)
949    .arg(_Cis,    19, 'e', 12);
950
951  out << QString(fmt)
952    .arg(_i0,       19, 'e', 12)
953    .arg(_Crc,      19, 'e', 12)
954    .arg(_omega,    19, 'e', 12)
955    .arg(_OMEGADOT, 19, 'e', 12);
956
957  int    dataSource = 0;
958  int    SVhealth   = 0;
959  double BGD_1_5A   = _BGD_1_5A;
960  double BGD_1_5B   = _BGD_1_5B;
961  if (_fnav) {
962    dataSource |= (1<<1);
963    dataSource |= (1<<8);
964    BGD_1_5B = 0.0;
965    // SVhealth
966    //   Bit 3  : E5a DVS
967    if (_e5aDataInValid) {
968      SVhealth |= (1<<3);
969    }
970    //   Bit 4-5: E5a HS
971    if (_E5aHS == 1.0) {
972      SVhealth |= (1<<4);
973    }
974    else if (_E5aHS == 2.0) {
975      SVhealth |= (1<<5);
976    }
977    else if (_E5aHS  == 3.0) {
978      SVhealth |= (1<<4);
979      SVhealth |= (1<<5);
980    }
981  }
982  else if(_inav) {
983    // Bit 2 and 0 are set because from MT1046 the data source cannot be determined
984    // and RNXv3.03 says both can be set if the navigation messages were merged
985    dataSource |= (1<<0);
986    dataSource |= (1<<2);
987    dataSource |= (1<<9);
988    // SVhealth
989    //   Bit 0  : E1-B DVS
990    if (_e1DataInValid) {
991      SVhealth |= (1<<0);
992    }
993    //   Bit 1-2: E1-B HS
994    if      (_E1_bHS == 1.0) {
995      SVhealth |= (1<<1);
996    }
997    else if (_E1_bHS == 2.0) {
998      SVhealth |= (1<<2);
999    }
1000    else if (_E1_bHS == 3.0) {
1001      SVhealth |= (1<<1);
1002      SVhealth |= (1<<2);
1003    }
1004    //   Bit 3  : E5a DVS
1005    if (_e5aDataInValid) {
1006      SVhealth |= (1<<3);
1007    }
1008    //   Bit 4-5: E5a HS
1009    if      (_E5aHS == 1.0) {
1010      SVhealth |= (1<<4);
1011    }
1012    else if (_E5aHS == 2.0) {
1013      SVhealth |= (1<<5);
1014    }
1015    else if (_E5aHS == 3.0) {
1016      SVhealth |= (1<<4);
1017      SVhealth |= (1<<5);
1018    }
1019    //   Bit 6  : E5b DVS
1020    if (_e5bDataInValid) {
1021      SVhealth |= (1<<6);
1022    }
1023    //   Bit 7-8: E5b HS
1024    if      (_E5bHS == 1.0) {
1025      SVhealth |= (1<<7);
1026    }
1027    else if (_E5bHS == 2.0) {
1028      SVhealth |= (1<<8);
1029    }
1030    else if (_E5bHS == 3.0) {
1031      SVhealth |= (1<<7);
1032      SVhealth |= (1<<8);
1033    }
1034  }
1035
1036  out << QString(fmt)
1037    .arg(_IDOT,              19, 'e', 12)
1038    .arg(double(dataSource), 19, 'e', 12)
1039    .arg(_TOEweek + 1024.0,  19, 'e', 12)
1040    .arg(0.0,                19, 'e', 12);
1041
1042  out << QString(fmt)
1043    .arg(_SISA,            19, 'e', 12)
1044    .arg(double(SVhealth), 19, 'e', 12)
1045    .arg(BGD_1_5A,         19, 'e', 12)
1046    .arg(BGD_1_5B,         19, 'e', 12);
1047
1048  double tot = _TOT;
1049  if (tot == 0.9999e9 && version < 3.0) {
1050    tot = 0.0;
1051  }
1052  out << QString(fmt)
1053    .arg(tot,     19, 'e', 12)
1054    .arg("",      19, QChar(' '))
1055    .arg("",      19, QChar(' '))
1056    .arg("",      19, QChar(' '));
1057
1058  return rnxStr;
1059}
1060
1061// Constructor
1062//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1063t_ephSBAS::t_ephSBAS(float rnxVersion, const QStringList& lines) {
1064
1065  const int nLines = 4;
1066
1067  if (lines.size() != nLines) {
1068    _checkState = bad;
1069    return;
1070  }
1071
1072  // RINEX Format
1073  // ------------
1074  int fieldLen = 19;
1075
1076  int pos[4];
1077  pos[0] = (rnxVersion <= 2.12) ?  3 :  4;
1078  pos[1] = pos[0] + fieldLen;
1079  pos[2] = pos[1] + fieldLen;
1080  pos[3] = pos[2] + fieldLen;
1081
1082  // Read four lines
1083  // ---------------
1084  for (int iLine = 0; iLine < nLines; iLine++) {
1085    QString line = lines[iLine];
1086
1087    if      ( iLine == 0 ) {
1088      QTextStream in(line.left(pos[1]).toAscii());
1089
1090      int    year, month, day, hour, min;
1091      double sec;
1092
1093      QString prnStr, n;
1094      in >> prnStr;
1095      if (prnStr.size() == 1 && prnStr[0] == 'S') {
1096        in >> n;
1097        prnStr.append(n);
1098      }
1099      in >> year >> month >> day >> hour >> min >> sec;
1100      if (prnStr.at(0) == 'S') {
1101        _prn.set('S', prnStr.mid(1).toInt());
1102      }
1103      else {
1104        _prn.set('S', prnStr.toInt());
1105      }
1106
1107      if      (year <  80) {
1108        year += 2000;
1109      }
1110      else if (year < 100) {
1111        year += 1900;
1112      }
1113
1114      _TOC.set(year, month, day, hour, min, sec);
1115
1116      if ( readDbl(line, pos[1], fieldLen, _agf0 ) ||
1117           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _agf1 ) ||
1118           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _TOW  ) ) {
1119        _checkState = bad;
1120        return;
1121      }
1122    }
1123
1124    else if      ( iLine == 1 ) {
1125      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _x_pos         ) ||
1126           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _x_velocity    ) ||
1127           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _x_acceleration) ||
1128           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _health        ) ) {
1129        _checkState = bad;
1130        return;
1131      }
1132    }
1133
1134    else if ( iLine == 2 ) {
1135      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _y_pos           ) ||
1136           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _y_velocity      ) ||
1137           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _y_acceleration  ) ||
1138           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _ura             ) ) {
1139        _checkState = bad;
1140        return;
1141      }
1142    }
1143
1144    else if ( iLine == 3 ) {
1145      double iodn;
1146      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _z_pos         )  ||
1147           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _z_velocity    )  ||
1148           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _z_acceleration)  ||
1149           readDbl(line, pos[3], fieldLen, iodn           ) ) {
1150        _checkState = bad;
1151        return;
1152      } else {
1153        _IODN = int(iodn);
1154      }
1155    }
1156  }
1157
1158  _x_pos          *= 1.e3;
1159  _y_pos          *= 1.e3;
1160  _z_pos          *= 1.e3;
1161  _x_velocity     *= 1.e3;
1162  _y_velocity     *= 1.e3;
1163  _z_velocity     *= 1.e3;
1164  _x_acceleration *= 1.e3;
1165  _y_acceleration *= 1.e3;
1166  _z_acceleration *= 1.e3;
1167}
1168
1169// IOD of SBAS Ephemeris (virtual)
1170////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1171
1172unsigned int t_ephSBAS::IOD() const {
1173  unsigned char buffer[80];
1174  int size = 0;
1175  int numbits = 0;
1176  long long bitbuffer = 0;
1177  unsigned char *startbuffer = buffer;
1178
1179  SBASADDBITSFLOAT(30, this->_x_pos, 0.08)
1180  SBASADDBITSFLOAT(30, this->_y_pos, 0.08)
1181  SBASADDBITSFLOAT(25, this->_z_pos, 0.4)
1182  SBASADDBITSFLOAT(17, this->_x_velocity, 0.000625)
1183  SBASADDBITSFLOAT(17, this->_y_velocity, 0.000625)
1184  SBASADDBITSFLOAT(18, this->_z_velocity, 0.004)
1185  SBASADDBITSFLOAT(10, this->_x_acceleration, 0.0000125)
1186  SBASADDBITSFLOAT(10, this->_y_acceleration, 0.0000125)
1187  SBASADDBITSFLOAT(10, this->_z_acceleration, 0.0000625)
1188  SBASADDBITSFLOAT(12, this->_agf0, 1.0/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<1))
1189  SBASADDBITSFLOAT(8, this->_agf1, 1.0/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<10))
1190  SBASADDBITS(5,0); // the last byte is filled by 0-bits to obtain a length of an integer multiple of 8
1191
1192  return CRC24(size, startbuffer);
1193}
1194
1195// Compute SBAS Satellite Position (virtual)
1196////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1197t_irc t_ephSBAS::position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const {
1198
1199  if (_checkState == bad) {
1200    return failure;
1201  }
1202
1203  bncTime tt(GPSweek, GPSweeks);
1204  double  dt = tt - _TOC;
1205
1206  xc[0] = _x_pos + _x_velocity * dt + _x_acceleration * dt * dt / 2.0;
1207  xc[1] = _y_pos + _y_velocity * dt + _y_acceleration * dt * dt / 2.0;
1208  xc[2] = _z_pos + _z_velocity * dt + _z_acceleration * dt * dt / 2.0;
1209
1210  vv[0] = _x_velocity + _x_acceleration * dt;
1211  vv[1] = _y_velocity + _y_acceleration * dt;
1212  vv[2] = _z_velocity + _z_acceleration * dt;
1213
1214  xc[3] = _agf0 + _agf1 * dt;
1215
1216  return success;
1217}
1218
1219// RINEX Format String
1220//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1221QString t_ephSBAS::toString(double version) const {
1222
1223  QString rnxStr = rinexDateStr(_TOC, _prn, version);
1224
1225  QTextStream out(&rnxStr);
1226
1227  out << QString("%1%2%3\n")
1228    .arg(_agf0, 19, 'e', 12)
1229    .arg(_agf1, 19, 'e', 12)
1230    .arg(_TOW,  19, 'e', 12);
1231
1232  QString fmt = version < 3.0 ? "   %1%2%3%4\n" : "    %1%2%3%4\n";
1233
1234  out << QString(fmt)
1235    .arg(1.e-3*_x_pos,          19, 'e', 12)
1236    .arg(1.e-3*_x_velocity,     19, 'e', 12)
1237    .arg(1.e-3*_x_acceleration, 19, 'e', 12)
1238    .arg(_health,               19, 'e', 12);
1239
1240  out << QString(fmt)
1241    .arg(1.e-3*_y_pos,          19, 'e', 12)
1242    .arg(1.e-3*_y_velocity,     19, 'e', 12)
1243    .arg(1.e-3*_y_acceleration, 19, 'e', 12)
1244    .arg(_ura,                  19, 'e', 12);
1245
1246  out << QString(fmt)
1247    .arg(1.e-3*_z_pos,          19, 'e', 12)
1248    .arg(1.e-3*_z_velocity,     19, 'e', 12)
1249    .arg(1.e-3*_z_acceleration, 19, 'e', 12)
1250    .arg(double(_IODN),         19, 'e', 12);
1251
1252  return rnxStr;
1253}
1254
1255// Constructor
1256//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1257t_ephBDS::t_ephBDS(float rnxVersion, const QStringList& lines) {
1258
1259  const int nLines = 8;
1260
1261  if (lines.size() != nLines) {
1262    _checkState = bad;
1263    return;
1264  }
1265
1266  // RINEX Format
1267  // ------------
1268  int fieldLen = 19;
1269
1270  int pos[4];
1271  pos[0] = (rnxVersion <= 2.12) ?  3 :  4;
1272  pos[1] = pos[0] + fieldLen;
1273  pos[2] = pos[1] + fieldLen;
1274  pos[3] = pos[2] + fieldLen;
1275
1276  // Read eight lines
1277  // ----------------
1278  for (int iLine = 0; iLine < nLines; iLine++) {
1279    QString line = lines[iLine];
1280
1281    if      ( iLine == 0 ) {
1282      QTextStream in(line.left(pos[1]).toAscii());
1283
1284      int    year, month, day, hour, min;
1285      double sec;
1286
1287      QString prnStr, n;
1288      in >> prnStr;
1289      if (prnStr.size() == 1 && prnStr[0] == 'C') {
1290        in >> n;
1291        prnStr.append(n);
1292      }
1293      in >> year >> month >> day >> hour >> min >> sec;
1294      if (prnStr.at(0) == 'C') {
1295        _prn.set('C', prnStr.mid(1).toInt());
1296      }
1297      else {
1298        _prn.set('C', prnStr.toInt());
1299      }
1300
1301      if      (year <  80) {
1302        year += 2000;
1303      }
1304      else if (year < 100) {
1305        year += 1900;
1306      }
1307
1308      _TOC.setBDS(year, month, day, hour, min, sec);
1309
1310      if ( readDbl(line, pos[1], fieldLen, _clock_bias     ) ||
1311           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _clock_drift    ) ||
1312           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _clock_driftrate) ) {
1313        _checkState = bad;
1314        return;
1315      }
1316    }
1317
1318    else if      ( iLine == 1 ) {
1319      double aode;
1320      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, aode    ) ||
1321           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _Crs    ) ||
1322           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _Delta_n) ||
1323           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _M0     ) ) {
1324        _checkState = bad;
1325        return;
1326      }
1327      _AODE = int(aode);
1328    }
1329
1330    else if ( iLine == 2 ) {
1331      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _Cuc   ) ||
1332           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _e     ) ||
1333           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _Cus   ) ||
1334           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _sqrt_A) ) {
1335        _checkState = bad;
1336        return;
1337      }
1338    }
1339
1340    else if ( iLine == 3 ) {
1341      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _TOEsec )  ||
1342           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _Cic   )  ||
1343           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _OMEGA0)  ||
1344           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _Cis   ) ) {
1345        _checkState = bad;
1346        return;
1347      }
1348    }
1349
1350    else if ( iLine == 4 ) {
1351      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _i0      ) ||
1352           readDbl(line, pos[1], fieldLen, _Crc     ) ||
1353           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _omega   ) ||
1354           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _OMEGADOT) ) {
1355        _checkState = bad;
1356        return;
1357      }
1358    }
1359
1360    else if ( iLine == 5 ) {
1361      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _IDOT    ) ||
1362           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _TOEweek)) {
1363        _checkState = bad;
1364        return;
1365      }
1366    }
1367
1368    else if ( iLine == 6 ) {
1369      double SatH1;
1370      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _URA ) ||
1371           readDbl(line, pos[1], fieldLen, SatH1) ||
1372           readDbl(line, pos[2], fieldLen, _TGD1) ||
1373           readDbl(line, pos[3], fieldLen, _TGD2) ) {
1374        _checkState = bad;
1375        return;
1376      }
1377      _SatH1 = int(SatH1);
1378    }
1379
1380    else if ( iLine == 7 ) {
1381      double aodc;
1382      if ( readDbl(line, pos[0], fieldLen, _TOT) ||
1383           readDbl(line, pos[1], fieldLen, aodc) ) {
1384        _checkState = bad;
1385        return;
1386      }
1387      if (_TOT == 0.9999e9) {  // 0.9999e9 means not known (RINEX standard)
1388        _TOT = _TOEsec;
1389      }
1390      _AODC = int(aodc);
1391    }
1392  }
1393
1394  _TOE.setBDS(int(_TOEweek), _TOEsec);
1395
1396  // remark: actually should be computed from second_tot
1397  //         but it seems to be unreliable in RINEX files
1398  //_TOT = _TOC.bdssec();
1399}
1400
1401// IOD of BDS Ephemeris (virtual)
1402////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1403unsigned int t_ephBDS::IOD() const {
1404  unsigned char buffer[80];
1405  int size = 0;
1406  int numbits = 0;
1407  long long bitbuffer = 0;
1408  unsigned char *startbuffer = buffer;
1409
1410  BDSADDBITSFLOAT(14, this->_IDOT, M_PI/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<13))
1411  BDSADDBITSFLOAT(11, this->_clock_driftrate, 1.0/static_cast<double>(1<<30)
1412      /static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<6))
1413  BDSADDBITSFLOAT(22, this->_clock_drift, 1.0/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<20))
1414  BDSADDBITSFLOAT(24, this->_clock_bias, 1.0/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<3))
1415  BDSADDBITSFLOAT(18, this->_Crs, 1.0/static_cast<double>(1<<6))
1416  BDSADDBITSFLOAT(16, this->_Delta_n, M_PI/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<13))
1417  BDSADDBITSFLOAT(32, this->_M0, M_PI/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<1))
1418  BDSADDBITSFLOAT(18, this->_Cuc, 1.0/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<1))
1419  BDSADDBITSFLOAT(32, this->_e, 1.0/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<3))
1420  BDSADDBITSFLOAT(18, this->_Cus, 1.0/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<1))
1421  BDSADDBITSFLOAT(32, this->_sqrt_A, 1.0/static_cast<double>(1<<19))
1422  BDSADDBITSFLOAT(18, this->_Cic, 1.0/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<1))
1423  BDSADDBITSFLOAT(32, this->_OMEGA0, M_PI/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<1))
1424  BDSADDBITSFLOAT(18, this->_Cis, 1.0/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<1))
1425  BDSADDBITSFLOAT(32, this->_i0, M_PI/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<1))
1426  BDSADDBITSFLOAT(18, this->_Crc, 1.0/static_cast<double>(1<<6))
1427  BDSADDBITSFLOAT(32, this->_omega, M_PI/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<1))
1428  BDSADDBITSFLOAT(24, this->_OMEGADOT, M_PI/static_cast<double>(1<<30)/static_cast<double>(1<<13))
1429  BDSADDBITS(5, 0)  // the last byte is filled by 0-bits to obtain a length of an integer multiple of 8
1430
1431  return CRC24(size, startbuffer);
1432}
1433
1434// Compute BDS Satellite Position (virtual)
1435//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1436t_irc t_ephBDS::position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const {
1437
1438  if (_checkState == bad) {
1439    return failure;
1440  }
1441
1442  static const double gmBDS    = 398.6004418e12;
1443  static const double omegaBDS = 7292115.0000e-11;
1444
1445  xc[0] = xc[1] = xc[2] = xc[3] = 0.0;
1446  vv[0] = vv[1] = vv[2] = 0.0;
1447
1448  bncTime tt(GPSweek, GPSweeks);
1449
1450  if (_sqrt_A == 0) {
1451    return failure;
1452  }
1453  double a0 = _sqrt_A * _sqrt_A;
1454
1455  double n0 = sqrt(gmBDS/(a0*a0*a0));
1456  double tk = tt - _TOE;
1457  double n  = n0 + _Delta_n;
1458  double M  = _M0 + n*tk;
1459  double E  = M;
1460  double E_last;
1461  int    nLoop = 0;
1462  do {
1463    E_last = E;
1464    E = M + _e*sin(E);
1465
1466    if (++nLoop == 100) {
1467      return failure;
1468    }
1469  } while ( fabs(E-E_last)*a0 > 0.001 );
1470
1471  double v      = atan2(sqrt(1-_e*_e) * sin(E), cos(E) - _e);
1472  double u0     = v + _omega;
1473  double sin2u0 = sin(2*u0);
1474  double cos2u0 = cos(2*u0);
1475  double r      = a0*(1 - _e*cos(E)) + _Crc*cos2u0 + _Crs*sin2u0;
1476  double i      = _i0 + _IDOT*tk     + _Cic*cos2u0 + _Cis*sin2u0;
1477  double u      = u0                 + _Cuc*cos2u0 + _Cus*sin2u0;
1478  double xp     = r*cos(u);
1479  double yp     = r*sin(u);
1480  double toesec = (_TOE.gpssec() - 14.0);
1481  double sinom = 0;
1482  double cosom = 0;
1483  double sini  = 0;
1484  double cosi  = 0;
1485
1486  // Velocity
1487  // --------
1488  double tanv2 = tan(v/2);
1489  double dEdM  = 1 / (1 - _e*cos(E));
1490  double dotv  = sqrt((1.0 + _e)/(1.0 - _e)) / cos(E/2)/cos(E/2)
1491                 / (1 + tanv2*tanv2) * dEdM * n;
1492  double dotu  = dotv + (-_Cuc*sin2u0 + _Cus*cos2u0)*2*dotv;
1493  double doti  = _IDOT + (-_Cic*sin2u0 + _Cis*cos2u0)*2*dotv;
1494  double dotr  = a0 * _e*sin(E) * dEdM * n
1495                + (-_Crc*sin2u0 + _Crs*cos2u0)*2*dotv;
1496
1497  double dotx  = dotr*cos(u) - r*sin(u)*dotu;
1498  double doty  = dotr*sin(u) + r*cos(u)*dotu;
1499
1500  const double iMaxGEO = 10.0 / 180.0 * M_PI;
1501
1502  // MEO/IGSO satellite
1503  // ------------------
1504  if (_i0 > iMaxGEO) {
1505    double OM = _OMEGA0 + (_OMEGADOT - omegaBDS)*tk - omegaBDS*toesec;
1506
1507    sinom = sin(OM);
1508    cosom = cos(OM);
1509    sini  = sin(i);
1510    cosi  = cos(i);
1511
1512    xc[0] = xp*cosom - yp*cosi*sinom;
1513    xc[1] = xp*sinom + yp*cosi*cosom;
1514    xc[2] = yp*sini;
1515
1516    // Velocity
1517    // --------
1518
1519    double dotom = _OMEGADOT - t_CST::omega;
1520
1521    vv[0]  = cosom  *dotx   - cosi*sinom   *doty    // dX / dr
1522           - xp*sinom*dotom - yp*cosi*cosom*dotom   // dX / dOMEGA
1523                            + yp*sini*sinom*doti;   // dX / di
1524
1525    vv[1]  = sinom  *dotx   + cosi*cosom   *doty
1526           + xp*cosom*dotom - yp*cosi*sinom*dotom
1527                            - yp*sini*cosom*doti;
1528
1529    vv[2]  = sini   *doty   + yp*cosi      *doti;
1530
1531  }
1532
1533  // GEO satellite
1534  // -------------
1535  else {
1536    double OM    = _OMEGA0 + _OMEGADOT*tk - omegaBDS*toesec;
1537    double ll    = omegaBDS*tk;
1538
1539    sinom = sin(OM);
1540    cosom = cos(OM);
1541    sini  = sin(i);
1542    cosi  = cos(i);
1543
1544    double xx = xp*cosom - yp*cosi*sinom;
1545    double yy = xp*sinom + yp*cosi*cosom;
1546    double zz = yp*sini;
1547
1548    Matrix RX = BNC_PPP::t_astro::rotX(-5.0 / 180.0 * M_PI);
1549    Matrix RZ = BNC_PPP::t_astro::rotZ(ll);
1550
1551    ColumnVector X1(3); X1 << xx << yy << zz;
1552    ColumnVector X2 = RZ*RX*X1;
1553
1554    xc[0] = X2(1);
1555    xc[1] = X2(2);
1556    xc[2] = X2(3);
1557
1558    double dotom = _OMEGADOT;
1559
1560    double vx  = cosom   *dotx  - cosi*sinom   *doty
1561               - xp*sinom*dotom - yp*cosi*cosom*dotom
1562                                + yp*sini*sinom*doti;
1563
1564    double vy  = sinom   *dotx  + cosi*cosom   *doty
1565               + xp*cosom*dotom - yp*cosi*sinom*dotom
1566                                - yp*sini*cosom*doti;
1567
1568    double vz  = sini    *doty  + yp*cosi      *doti;
1569
1570    ColumnVector V(3); V << vx << vy << vz;
1571
1572    Matrix RdotZ(3,3);
1573    double C = cos(ll);
1574    double S = sin(ll);
1575    Matrix UU(3,3);
1576    UU[0][0] =  -S;  UU[0][1] =  +C;  UU[0][2] = 0.0;
1577    UU[1][0] =  -C;  UU[1][1] =  -S;  UU[1][2] = 0.0;
1578    UU[2][0] = 0.0;  UU[2][1] = 0.0;  UU[2][2] = 0.0;
1579    RdotZ = omegaBDS * UU;
1580
1581    ColumnVector VV(3);
1582    VV = RZ*RX*V + RdotZ*RX*X1;
1583
1584    vv[0] = VV(1);
1585    vv[1] = VV(2);
1586    vv[2] = VV(3);
1587  }
1588
1589  double tc = tt - _TOC;
1590  xc[3] = _clock_bias + _clock_drift*tc + _clock_driftrate*tc*tc;
1591
1592  // dotC  = _clock_drift + _clock_driftrate*tc
1593  //       - 4.442807633e-10*_e*sqrt(a0)*cos(E) * dEdM * n;
1594
1595  // Relativistic Correction
1596  // -----------------------
1597  // correspondent to BDS ICD and to SSR standard
1598    xc[3] -= 4.442807633e-10 * _e * sqrt(a0) *sin(E);
1599  // correspondent to IGS convention
1600  // xc[3] -= 2.0 * (xc[0]*vv[0] + xc[1]*vv[1] + xc[2]*vv[2]) / t_CST::c / t_CST::c;
1601
1602  return success;
1603}
1604
1605// RINEX Format String
1606//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1607QString t_ephBDS::toString(double version) const {
1608
1609  QString rnxStr = rinexDateStr(_TOC-14.0, _prn, version);
1610
1611  QTextStream out(&rnxStr);
1612
1613  out << QString("%1%2%3\n")
1614    .arg(_clock_bias,      19, 'e', 12)
1615    .arg(_clock_drift,     19, 'e', 12)
1616    .arg(_clock_driftrate, 19, 'e', 12);
1617
1618  QString fmt = version < 3.0 ? "   %1%2%3%4\n" : "    %1%2%3%4\n";
1619
1620  out << QString(fmt)
1621    .arg(double(_AODE), 19, 'e', 12)
1622    .arg(_Crs,          19, 'e', 12)
1623    .arg(_Delta_n,      19, 'e', 12)
1624    .arg(_M0,           19, 'e', 12);
1625
1626  out << QString(fmt)
1627    .arg(_Cuc,    19, 'e', 12)
1628    .arg(_e,      19, 'e', 12)
1629    .arg(_Cus,    19, 'e', 12)
1630    .arg(_sqrt_A, 19, 'e', 12);
1631
1632  double toes = 0.0;
1633  if (_TOEweek > -1.0) {// RINEX input
1634    toes = _TOEsec;
1635  }
1636  else {// RTCM stream input
1637    toes = _TOE.bdssec();
1638  }
1639  out << QString(fmt)
1640    .arg(toes,    19, 'e', 12)
1641    .arg(_Cic,    19, 'e', 12)
1642    .arg(_OMEGA0, 19, 'e', 12)
1643    .arg(_Cis,    19, 'e', 12);
1644
1645  out << QString(fmt)
1646    .arg(_i0,       19, 'e', 12)
1647    .arg(_Crc,      19, 'e', 12)
1648    .arg(_omega,    19, 'e', 12)
1649    .arg(_OMEGADOT, 19, 'e', 12);
1650
1651  double toew = 0.0;
1652  if (_TOEweek > -1.0) {// RINEX input
1653    toew = _TOEweek;
1654  }
1655  else {// RTCM stream input
1656    toew = double(_TOE.bdsw());
1657  }
1658  out << QString(fmt)
1659    .arg(_IDOT, 19, 'e', 12)
1660    .arg(0.0,   19, 'e', 12)
1661    .arg(toew,  19, 'e', 12)
1662    .arg(0.0,   19, 'e', 12);
1663
1664  out << QString(fmt)
1665    .arg(_URA,           19, 'e', 12)
1666    .arg(double(_SatH1), 19, 'e', 12)
1667    .arg(_TGD1,          19, 'e', 12)
1668    .arg(_TGD2,          19, 'e', 12);
1669
1670  double tots = 0.0;
1671  if (_TOEweek > -1.0) {// RINEX input
1672    tots = _TOT;
1673  }
1674  else {// RTCM stream input
1675    tots = _TOE.bdssec();
1676  }
1677  out << QString(fmt)
1678    .arg(tots,          19, 'e', 12)
1679    .arg(double(_AODC), 19, 'e', 12)
1680    .arg("",            19, QChar(' '))
1681    .arg("",            19, QChar(' '));
1682  return rnxStr;
1683}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.