source: ntrip/branches/BNC_2.12/src/ephemeris.h @ 8184

Last change on this file since 8184 was 8184, checked in by stuerze, 20 months ago

RTCM MT 1020 ephemeris parameter are now completed

File size: 14.5 KB
Line 
1#ifndef EPHEMERIS_H
2#define EPHEMERIS_H
3
4#include <newmat.h>
5#include <QtCore>
6#include <stdio.h>
7#include <string>
8#include "bnctime.h"
9#include "bncconst.h"
10#include "t_prn.h"
11#include "gnss.h"
12
13
14class t_orbCorr;
15class t_clkCorr;
16
17class t_eph {
18 public:
19  enum e_type {unknown, GPS, QZSS, GLONASS, Galileo, SBAS, BDS, IRNSS};
20  enum e_checkState {unchecked, ok, bad, outdated};
21
22  t_eph();
23  virtual ~t_eph();
24
25  virtual e_type  type() const = 0;
26  virtual QString toString(double version) const = 0;
27  virtual unsigned int IOD() const = 0;
28  virtual int     slotNum() const {return 0;}
29  bncTime TOC() const {return _TOC;}
30  bool    isNewerThan(const t_eph* eph) const {return earlierTime(eph, this);}
31  e_checkState checkState() const {return _checkState;}
32  void    setCheckState(e_checkState checkState) {_checkState = checkState;}
33  t_prn   prn() const {return _prn;}
34  t_irc   getCrd(const bncTime& tt, ColumnVector& xc, ColumnVector& vv, bool useCorr) const;
35  void    setOrbCorr(const t_orbCorr* orbCorr);
36  void    setClkCorr(const t_clkCorr* clkCorr);
37  const QDateTime& receptDateTime() const {return _receptDateTime;}
38  static QString rinexDateStr(const bncTime& tt, const t_prn& prn, double version);
39  static QString rinexDateStr(const bncTime& tt, const QString& prnStr, double version);
40  static bool earlierTime(const t_eph* eph1, const t_eph* eph2) {return eph1->_TOC < eph2->_TOC;}
41
42 protected:
43  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const = 0;
44  t_prn        _prn;
45  bncTime      _TOC;
46  QDateTime    _receptDateTime;
47  e_checkState _checkState;
48  t_orbCorr*   _orbCorr;
49  t_clkCorr*   _clkCorr;
50};
51
52
53class t_ephGPS : public t_eph {
54 friend class t_ephEncoder;
55 friend class RTCM3Decoder;
56 public:
57  t_ephGPS() {
58    _clock_bias       = 0.0;
59    _clock_drift      = 0.0;
60    _clock_driftrate  = 0.0;
61    _IODE             = 0.0;
62    _Crs              = 0.0;
63    _Delta_n          = 0.0;
64    _M0               = 0.0;
65    _Cuc              = 0.0;
66    _e                = 0.0;
67    _Cus              = 0.0;
68    _sqrt_A           = 0.0;
69    _TOEsec           = 0.0;
70    _Cic              = 0.0;
71    _OMEGA0           = 0.0;
72    _Cis              = 0.0;
73    _i0               = 0.0;
74    _Crc              = 0.0;
75    _omega            = 0.0;
76    _OMEGADOT         = 0.0;
77    _IDOT             = 0.0;
78    _L2Codes          = 0.0;
79    _TOEweek          = 0.0;
80    _L2PFlag          = 0.0;
81    _ura              = 0.0;
82    _health           = 0.0;
83    _TGD              = 0.0;
84    _IODC             = 0.0;
85    _TOT              = 0.0;
86    _fitInterval      = 0.0;
87  }
88  t_ephGPS(float rnxVersion, const QStringList& lines);
89  virtual ~t_ephGPS() {}
90
91    virtual e_type type() const {
92    switch (_prn.system()) {
93      case 'J':
94        return t_eph::QZSS;
95      case 'I':
96        return t_eph::IRNSS;
97    };
98    return t_eph::GPS;
99  }
100  virtual QString toString(double version) const;
101  virtual unsigned int  IOD() const { return static_cast<unsigned int>(_IODE); }
102  double TGD() const {return _TGD;} // Timing Group Delay (P1-P2 DCB)
103
104 private:
105  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
106
107  double  _clock_bias;      // [s]
108  double  _clock_drift;     // [s/s]
109  double  _clock_driftrate; // [s/s^2]
110
111  double  _IODE;            // IODEC in case of IRNSS
112  double  _Crs;             // [m]
113  double  _Delta_n;         // [rad/s]
114  double  _M0;              // [rad]
115
116  double  _Cuc;             // [rad]
117  double  _e;               //
118  double  _Cus;             // [rad]
119  double  _sqrt_A;          // [m^0.5]
120
121  double  _TOEsec;          // [s]
122  double  _Cic;             // [rad]
123  double  _OMEGA0;          // [rad]
124  double  _Cis;             // [rad]
125
126  double  _i0;              // [rad]
127  double  _Crc;             // [m]
128  double  _omega;           // [rad]
129  double  _OMEGADOT;        // [rad/s]
130
131  double  _IDOT;            // [rad/s]
132  double  _L2Codes;         // Codes on L2 channel  (not valid for IRNSS)
133  double  _TOEweek;
134  double  _L2PFlag;         // L2 P data flag (not valid for IRNSS)
135
136  mutable double  _ura;     // SV accuracy
137  double  _health;          // SV health
138  double  _TGD;             // [s]
139  double  _IODC;            // (not valid for IRNSS)
140
141  double  _TOT;             // Transmisstion time
142  double  _fitInterval;     // Fit interval (not valid for IRNSS)
143
144};
145
146class t_ephGlo : public t_eph {
147 friend class t_ephEncoder;
148 friend class RTCM3Decoder;
149 public:
150  t_ephGlo() {
151    _xv.ReSize(6);
152    _gps_utc          = 0.0;
153    _tau              = 0.0;
154    _gamma            = 0.0;
155    _tki              = 0.0;
156    _x_pos            = 0.0;
157    _x_velocity       = 0.0;
158    _x_acceleration   = 0.0;
159    _health           = 0.0;
160    _y_pos            = 0.0;
161    _y_velocity       = 0.0;
162    _y_acceleration   = 0.0;
163    _frequency_number = 0.0;
164    _z_pos            = 0.0;
165    _z_velocity       = 0.0;
166    _z_acceleration   = 0.0;
167    _E                = 0.0;
168    _almanac_health   = 0.0;
169    _almanac_health_availablility_indicator = 0.0;
170    _additional_data_availability = 0.0;
171    _tauC             = 0.0;
172    _P1               = 0.0;
173    _P2               = 0.0;
174    _P3               = 0.0;
175    _NA               = 0.0;
176    _M_P              = 0.0;
177    _M_l3             = 0.0;
178    _M_delta_tau      = 0.0;
179    _M_P4             = 0.0;
180    _M_FT             = 0.0;
181    _M_NT             = 0.0;
182    _M_M              = 0.0;
183    _M_N4             = 0.0;
184    _M_tau_GPS        = 0.0;
185    _M_l5             = 0.0;   
186  }
187  t_ephGlo(float rnxVersion, const QStringList& lines);
188  virtual ~t_ephGlo() {}
189
190  virtual e_type type() const {return t_eph::GLONASS;}
191  virtual QString toString(double version) const;
192  virtual unsigned int  IOD() const;
193  virtual int slotNum() const {return int(_frequency_number);}
194
195 private:
196  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
197  static ColumnVector glo_deriv(double /* tt */, const ColumnVector& xv, double* acc);
198
199  mutable bncTime      _tt;  // time
200  mutable ColumnVector _xv;  // status vector (position, velocity) at time _tt
201
202  double  _gps_utc;
203  double  _tau;              // [s]
204  double  _gamma;            // [-]
205  mutable double  _tki;      // message frame time
206
207  double  _x_pos;            // [km]
208  double  _x_velocity;       // [km/s]
209  double  _x_acceleration;   // [km/s^2]
210  double  _health;           // 0 = O.K. MSB of Bn word
211
212  double  _y_pos;            // [km]
213  double  _y_velocity;       // [km/s]
214  double  _y_acceleration;   // [km/s^2]
215  double  _frequency_number; // ICD-GLONASS data position
216
217  double  _z_pos;            // [km]
218  double  _z_velocity;       // [km/s]
219  double  _z_acceleration;   // [km/s^2]
220  double  _E;                // Age of Information [days]
221
222  double _almanac_health;     // Cn word
223  double _almanac_health_availablility_indicator;
224
225  double _additional_data_availability;  //
226  double _tauC;               // GLONASS time scale correction to UTC(SU) time [sec]
227  double _P1;                 // flag of the immediate data updating [-]
228  double _P2;                 // flag of oddness or evenness of the value of tb for intervals 30 or 60 minutes [-]
229  double _P3;                 // flag indicating a number of satellites for which almanac is transmitted within given frame [-]
230  double _NA;                 // calendar day number within the 4-year period [days]
231
232  double _M_P;                // control segment parameter that indicates the satellite operation mode with respect of time parameters
233  double _M_l3;               // health flag
234  double _M_delta_tau;        // [sec]
235  double _M_P4;               // flag to show that ephemeris parameters are present [-]
236  double _M_FT;               // indicator for predicted satellite user range accuracy [-]
237  double _M_NT;               // current date, calendar number of day within 4-year interval [days]
238  double _M_M;                // type of satellite transmitting navigation signal: 0 = GLONASS, 1 = GLONASS-M satellite [-]
239  double _M_N4;               // 4-year interval number starting from 1996
240  double _M_tau_GPS;          // correction to GPS time relative to GLONASS time [days]
241  double _M_l5;               // health flag
242};
243
244class t_ephGal : public t_eph {
245 friend class t_ephEncoder;
246 friend class RTCM3Decoder;
247 public:
248  t_ephGal() {
249    _clock_bias      = 0.0;
250    _clock_drift     = 0.0;
251    _clock_driftrate = 0.0;
252    _IODnav          = 0.0;
253    _Crs             = 0.0;
254    _Delta_n         = 0.0;
255    _M0              = 0.0;
256    _Cuc             = 0.0;
257    _e               = 0.0;
258    _Cus             = 0.0;
259    _sqrt_A          = 0.0;
260    _TOEsec          = 0.0;
261    _Cic             = 0.0;
262    _OMEGA0          = 0.0;
263    _Cis             = 0.0;
264    _i0              = 0.0;
265    _Crc             = 0.0;
266    _omega           = 0.0;
267    _OMEGADOT        = 0.0;
268    _IDOT            = 0.0;
269    _TOEweek         = 0.0;
270    _SISA            = 0.0;
271    _E5aHS           = 0.0;
272    _E5bHS           = 0.0;
273    _E1_bHS          = 0.0;
274    _BGD_1_5A        = 0.0;
275    _BGD_1_5B        = 0.0;
276    _TOT             = 0.0;
277  };
278  t_ephGal(float rnxVersion, const QStringList& lines);
279  virtual ~t_ephGal() {}
280
281  virtual QString toString(double version) const;
282  virtual e_type type() const {return t_eph::Galileo;}
283  virtual unsigned int  IOD() const { return static_cast<unsigned long>(_IODnav); }
284
285 private:
286  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
287
288  double  _clock_bias;       //  [s]
289  double  _clock_drift;      //  [s/s]
290  double  _clock_driftrate;  //  [s/s^2]
291
292  double  _IODnav;
293  double  _Crs;              //  [m]
294  double  _Delta_n;          //  [rad/s]
295  double  _M0;               //  [rad]
296
297  double  _Cuc;              //  [rad]
298  double  _e;                //
299  double  _Cus;              //  [rad]
300  double  _sqrt_A;           //  [m^0.5]
301
302  double  _TOEsec;           //  [s]
303  double  _Cic;              //  [rad]
304  double  _OMEGA0;           //  [rad]
305  double  _Cis;              //  [rad]
306
307  double  _i0;               //  [rad]
308  double  _Crc;              //  [m]
309  double  _omega;            //  [rad]
310  double  _OMEGADOT;         //  [rad/s]
311
312  double  _IDOT;             //  [rad/s]
313  double  _TOEweek;
314  // spare
315
316  mutable double  _SISA;     // Signal In Space Accuracy
317  double  _E5aHS;            //  [0..3] E5a Health Status
318  double  _E5bHS;            //  [0..3] E5b Health Status
319  double  _E1_bHS;           //  [0..3] E1-b Health Status
320  double  _BGD_1_5A;         //  group delay [s]
321  double  _BGD_1_5B;         //  group delay [s]
322
323  double  _TOT;              // [s]
324  /** Data comes from I/NAV when <code>true</code> */
325  bool    _inav;
326  /** Data comes from F/NAV when <code>true</code> */
327  bool    _fnav;
328  /** EE Data is not valid */
329  bool    _e1DataInValid;
330  /** E5A Data is not valid */
331  bool    _e5aDataInValid;
332  /** E5B Data is not valid */
333  bool    _e5bDataInValid;
334};
335
336class t_ephSBAS : public t_eph {
337 friend class t_ephEncoder;
338 friend class RTCM3Decoder;
339 public:
340  t_ephSBAS() {
341    _IODN           = 0;
342    _TOW            = 0.0;
343    _agf0           = 0.0;
344    _agf1           = 0.0;
345    _x_pos          = 0.0;
346    _x_velocity     = 0.0;
347    _x_acceleration = 0.0;
348    _y_pos          = 0.0;
349    _y_velocity     = 0.0;
350    _y_acceleration = 0.0;
351    _z_pos          = 0.0;
352    _z_velocity     = 0.0;
353    _z_acceleration = 0.0;
354    _ura            = 0.0;
355    _health         = 0.0;
356  }
357  t_ephSBAS(float rnxVersion, const QStringList& lines);
358  virtual ~t_ephSBAS() {}
359
360  virtual e_type  type() const {return t_eph::SBAS;}
361  virtual unsigned int IOD() const;
362  virtual QString toString(double version) const;
363
364 private:
365  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
366
367  int    _IODN;
368  double _TOW;            // not used (set to  0.9999e9)
369  double _agf0;           // [s]    clock correction
370  double _agf1;           // [s/s]  clock correction drift
371
372  double _x_pos;          // [m]
373  double _x_velocity;     // [m/s]
374  double _x_acceleration; // [m/s^2]
375
376  double _y_pos;          // [m]
377  double _y_velocity;     // [m/s]
378  double _y_acceleration; // [m/s^2]
379
380  double _z_pos;          // [m]
381  double _z_velocity;     // [m/s]
382  double _z_acceleration; // [m/s^2]
383
384  mutable double _ura;
385  double _health;
386};
387
388class t_ephBDS : public t_eph {
389 friend class t_ephEncoder;
390 friend class RTCM3Decoder;
391 public:
392 t_ephBDS() : _TOEweek(-1.0) {
393   _TOT             = 0.0;
394   _AODE            = 0;
395   _AODC            = 0;
396   _URAI            = 0;
397   _URA             = 0.0;
398   _clock_bias      = 0.0;
399   _clock_drift     = 0.0;
400   _clock_driftrate = 0.0;
401   _Crs             = 0.0;
402   _Delta_n         = 0.0;
403   _M0              = 0.0;
404   _Cuc             = 0.0;
405   _e               = 0.0;
406   _Cus             = 0.0;
407   _sqrt_A          = 0.0;
408   _Cic             = 0.0;
409   _OMEGA0          = 0.0;
410   _Cis             = 0.0;
411   _i0              = 0.0;
412   _Crc             = 0.0;
413   _omega           = 0.0;
414   _OMEGADOT        = 0.0;
415   _IDOT            = 0.0;
416   _TGD1            = 0.0;
417   _TGD2            = 0.0;
418   _SatH1           = 0.0;
419   _TOW             = 0.0;
420   _TOEsec          = 0.0;
421   _TOEweek         = 0.0;
422 }
423 t_ephBDS(float rnxVersion, const QStringList& lines);
424  virtual ~t_ephBDS() {}
425
426  virtual e_type  type() const {return t_eph::BDS;}
427  virtual unsigned int IOD() const;
428  virtual QString toString(double version) const;
429
430 private:
431  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
432
433  double  _TOT;
434  bncTime _TOE;
435  int     _AODE;
436  int     _AODC;
437  int     _URAI;             //  [0..15] index from RTCM stream
438  mutable double  _URA;      //  user range accuracy
439  double  _clock_bias;       //  [s]
440  double  _clock_drift;      //  [s/s]
441  double  _clock_driftrate;  //  [s/s^2]
442  double  _Crs;              //  [m]
443  double  _Delta_n;          //  [rad/s]
444  double  _M0;               //  [rad]
445  double  _Cuc;              //  [rad]
446  double  _e;                //
447  double  _Cus;              //  [rad]
448  double  _sqrt_A;           //  [m^0.5]
449  double  _Cic;              //  [rad]
450  double  _OMEGA0;           //  [rad]
451  double  _Cis;              //  [rad]
452  double  _i0;               //  [rad]
453  double  _Crc;              //  [m]
454  double  _omega;            //  [rad]
455  double  _OMEGADOT;         //  [rad/s]
456  double  _IDOT;             //  [rad/s]
457  double  _TGD1;             //  [s]
458  double  _TGD2;             //  [s]
459  int     _SatH1;            //
460  double  _TOW;              //  [s] of BDT week
461  double  _TOEsec;           //  [s] of BDT week
462  double  _TOEweek;          //  BDT week will be set only in case of RINEX file input
463};
464
465#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.