source: ntrip/trunk/BNC/src/bncrinex.cpp @ 9158

Last change on this file since 9158 was 9158, checked in by stuerze, 4 months ago

the default RINEX version in BNC is changed from version 2 to verision 3

File size: 19.2 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:      bncRinex
30 *
31 * Purpose:    writes RINEX files
32 *
33 * Author:     L. Mervart
34 *
35 * Created:    27-Aug-2006
36 *
37 * Changes:
38 *
39 * -----------------------------------------------------------------------*/
40
41#include <stdlib.h>
42#include <iostream>
43#include <iomanip>
44#include <math.h>
45#include <sstream>
46
47#include <QtCore>
48#include <QUrl>
49#include <QString>
50
51#include "bncrinex.h"
52#include "bnccore.h"
53#include "bncutils.h"
54#include "bncconst.h"
55#include "bnctabledlg.h"
56#include "bncgetthread.h"
57#include "bncnetqueryv1.h"
58#include "bncnetqueryv2.h"
59#include "bncsettings.h"
60#include "bncversion.h"
61
62using namespace std;
63
64// Constructor
65////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
66bncRinex::bncRinex(const QByteArray& statID, const QUrl& mountPoint,
67                   const QByteArray& latitude, const QByteArray& longitude,
68                   const QByteArray& nmea, const QByteArray& ntripVersion) {
69
70  _statID        = statID;
71  _mountPoint    = mountPoint;
72  _latitude      = latitude;
73  _longitude     = longitude;
74  _nmea          = nmea;
75  _ntripVersion  = ntripVersion;
76  _headerWritten = false;
77  _reconnectFlag = false;
78
79  bncSettings settings;
80  _rnxScriptName = settings.value("rnxScript").toString();
81  expandEnvVar(_rnxScriptName);
82
83  _pgmName  = QString(BNCPGMNAME).leftJustified(20, ' ', true);
84#ifdef WIN32
85  _userName = QString("${USERNAME}");
86#else
87  _userName = QString("${USER}");
88#endif
89  expandEnvVar(_userName);
90  _userName = _userName.leftJustified(20, ' ', true);
91
92  _samplingRateMult10 = int(settings.value("rnxSampl").toString().split("sec").first().toDouble() * 10.0);
93
94  if      (settings.value("rnxSampl").toString() == "0.1 sec") {
95    _samplingRateStr = "_10Z";
96  }
97  else if (settings.value("rnxSampl").toString() == "1 sec") {
98    _samplingRateStr = "_01S";
99  }
100  else if (settings.value("rnxSampl").toString() == "5 sec") {
101    _samplingRateStr = "_05S";
102  }
103  else if (settings.value("rnxSampl").toString() == "10 sec") {
104    _samplingRateStr = "_10S";
105  }
106  else if (settings.value("rnxSampl").toString() == "15 sec") {
107    _samplingRateStr = "_15S";
108  }
109  else if (settings.value("rnxSampl").toString() == "30 sec") {
110    _samplingRateStr = "_30S";
111  }
112  else if (settings.value("rnxSampl").toString() == "60 sec") {
113    _samplingRateStr = "_01M";
114  }
115
116  _writeRinexFileOnlyWithSkl = settings.value("rnxOnlyWithSKL").toBool();
117
118  _rnxV2 = (Qt::CheckState(settings.value("rnxV2").toInt()) == Qt::Checked) ? true : false;
119}
120
121// Destructor
122////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
123bncRinex::~bncRinex() {
124  bncSettings settings;
125  if ((_header.version() >= 3.0) && ( Qt::CheckState(settings.value("rnxAppend").toInt()) != Qt::Checked) ) {
126    _out << ">                              4  1" << endl;
127    _out << "END OF FILE" << endl;
128  }
129  _out.close();
130}
131
132// Download Skeleton Header File
133////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
134t_irc bncRinex::downloadSkeleton() {
135
136  t_irc irc = failure;
137
138  QStringList table;
139  bncTableDlg::getFullTable(_ntripVersion, _mountPoint.host(), _mountPoint.port(),
140      _mountPoint.userName(), _mountPoint.password(), table, true);
141  QString net;
142  QStringListIterator it(table);
143  while (it.hasNext()) {
144    QString line = it.next();
145    if (line.indexOf("STR") == 0) {
146      QStringList tags = line.split(";");
147      if (tags.size() > 7) {
148        if (tags.at(1) == _mountPoint.path().mid(1).toLatin1()) {
149          net = tags.at(7);
150          break;
151        }
152      }
153    }
154  }
155  QString sklDir;
156  if (!net.isEmpty()) {
157    it.toFront();
158    while (it.hasNext()) {
159      QString line = it.next();
160      if (line.indexOf("NET") == 0) {
161        QStringList tags = line.split(";");
162        if (tags.size() > 6) {
163          if (tags.at(1) == net) {
164            sklDir = tags.at(6).trimmed();
165            break;
166          }
167        }
168      }
169    }
170  }
171  if (!sklDir.isEmpty() && sklDir != "none") {
172    QString staID, staIDalternative;
173    QUrl url;
174    int stIdLength = _mountPoint.path().length()-2;
175    staID =            _mountPoint.path().mid(1,stIdLength).toUpper() + ".skl";
176    staIDalternative = _mountPoint.path().mid(1,stIdLength).toLower() + ".skl";
177    url = sklDir + "/" + staID;
178    if (url.port() == -1) {
179      if (sklDir.contains("https", Qt::CaseInsensitive)) {
180        url.setPort(443);
181      }
182      else {
183        url.setPort(80);
184      }
185    }
186
187    bncNetQuery* query = new bncNetQueryV2(true);
188    QByteArray outData;
189    query->waitForRequestResult(url, outData);
190    if (query->status() == bncNetQuery::finished &&
191        outData.contains("END OF HEADER")) {
192      QTextStream in(outData);
193      irc = _sklHeader.read(&in);
194    }
195    else {
196      url = sklDir + "/" + staIDalternative;
197      query->waitForRequestResult(url, outData);
198      if (query->status() == bncNetQuery::finished &&
199              outData.contains("END OF HEADER")) {
200            QTextStream in(outData);
201            irc = _sklHeader.read(&in);
202          }
203    }
204    delete query;
205  }
206
207  return irc;
208}
209
210// Read Skeleton Header File
211////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
212bool bncRinex::readSkeleton() {
213
214  bool readDone = false;
215
216  // Read the local file
217  // -------------------
218  QFile skl(_localSklName), sklAlt(_localSklNameAlternative);
219  if ( skl.exists() && skl.open(QIODevice::ReadOnly) ) {
220    QTextStream in(&skl);
221    if (_sklHeader.read(&in) == success) {
222      readDone = true;
223    }
224  } else if ( sklAlt.exists() && sklAlt.open(QIODevice::ReadOnly) ) {
225    QTextStream in(&sklAlt);
226    if (_sklHeader.read(&in) == success) {
227      readDone = true;
228    }
229  }
230
231  // Read downloaded file
232  // --------------------
233  else if ( _ntripVersion != "N" && _ntripVersion != "UN" &&
234            _ntripVersion != "S" ) {
235    QDate currDate = currentDateAndTimeGPS().date();
236    if ( !_skeletonDate.isValid() || _skeletonDate != currDate ) {
237      if (downloadSkeleton() == success) {
238        readDone = true;
239        _skeletonDate = currDate;
240      }
241    } else if (_skeletonDate.isValid()) {
242      readDone = true;
243    }
244  }
245  return readDone;
246}
247
248// Next File Epoch (static)
249////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
250QString bncRinex::nextEpochStr(const QDateTime& datTim,
251                               const QString& intStr, bool rnxV2,
252                               QDateTime* nextEpoch) {
253
254  QString epoStr = "";
255
256  QTime nextTime;
257  QDate nextDate;
258
259  int indHlp = intStr.indexOf("min");
260
261  if ( indHlp != -1) {
262    int step = intStr.left(indHlp-1).toInt();
263    if (!rnxV2) {
264      epoStr +=  QString("%1").arg(datTim.time().hour(), 2, 10, QChar('0')); // H
265    } else {
266      epoStr +=  'A' + datTim.time().hour();
267    }
268
269    if (datTim.time().minute() >= 60-step) {
270      epoStr += QString("%1").arg(60-step, 2, 10, QChar('0'));               // M
271      if (datTim.time().hour() < 23) {
272        nextTime.setHMS(datTim.time().hour() + 1 , 0, 0);
273        nextDate = datTim.date();
274      }
275      else {
276        nextTime.setHMS(0, 0, 0);
277        nextDate = datTim.date().addDays(1);
278      }
279    }
280    else {
281      for (int limit = step; limit <= 60-step; limit += step) {
282        if (datTim.time().minute() < limit) {
283          epoStr += QString("%1").arg(limit-step, 2, 10, QChar('0'));        // M
284          nextTime.setHMS(datTim.time().hour(), limit, 0);
285          nextDate = datTim.date();
286          break;
287        }
288      }
289    }
290    if (!rnxV2) {
291      epoStr += QString("_%1M").arg(step, 2, 10, QChar('0'));                // period
292    }
293  }
294  else if (intStr == "1 hour") {
295    int step = intStr.left(indHlp-1).toInt();
296    if (!rnxV2) {
297      epoStr += QString("%1").arg(datTim.time().hour(), 2, 10, QChar('0'));  // H
298      epoStr += QString("%1").arg(0, 2, 10, QChar('0'));                     // M
299      epoStr += QString("_%1H").arg(step+1, 2, 10, QChar('0'));              // period
300    } else {
301      epoStr +=  'A' + datTim.time().hour();
302    }
303    if (datTim.time().hour() < 23) {
304      nextTime.setHMS(datTim.time().hour() + 1 , 0, 0);
305      nextDate = datTim.date();
306    }
307    else {
308      nextTime.setHMS(0, 0, 0);
309      nextDate = datTim.date().addDays(1);
310    }
311  }
312  else {
313    int step = intStr.left(indHlp-1).toInt();
314    if (!rnxV2) {
315      epoStr += QString("%1").arg(0, 2, 10, QChar('0'));                    // H
316      epoStr += QString("%1").arg(0, 2, 10, QChar('0'));                    // M
317      epoStr += QString("_%1D").arg(step+1, 2, 10, QChar('0'));             // period
318    } else {
319      epoStr = "0";
320    }
321    nextTime.setHMS(0, 0, 0);
322    nextDate = datTim.date().addDays(1);
323  }
324
325  if (nextEpoch) {
326   *nextEpoch = QDateTime(nextDate, nextTime);
327  }
328
329  return epoStr;
330}
331
332// File Name according to RINEX Standards
333////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
334void bncRinex::resolveFileName(const QDateTime& datTim) {
335
336  bncSettings settings;
337  QString path = settings.value("rnxPath").toString();
338  expandEnvVar(path);
339
340  if ( path.length() > 0 && path[path.length()-1] != QDir::separator() ) {
341    path += QDir::separator();
342  }
343
344  QString hlpStr = nextEpochStr(datTim, settings.value("rnxIntr").toString(),
345                                _rnxV2, &_nextCloseEpoch);
346
347  int n = _statID.size();
348  int statIDlength;
349  if (n > 9) {
350    statIDlength = 9; // rnx3
351  }
352  else if (n > 4) {
353    statIDlength = 4; // rnx2
354  }
355  else {
356    statIDlength = n;
357  }
358  QString ID = _statID.left(statIDlength);
359  ID = ID.toUpper();
360
361  // Check name conflict
362  // -------------------
363  QString distStr;
364  int num = 0;
365  QListIterator<QString> it(settings.value("mountPoints").toStringList());
366  while (it.hasNext()) {
367    QString mp = it.next();
368    if (mp.indexOf(_statID.left(statIDlength)) != -1) {
369      ++num;
370    }
371  }
372  if (num > 1) {
373    distStr = "_" + _statID.right(1);
374  }
375
376  QString sklExt = settings.value("rnxSkel").toString();
377  if (!sklExt.isEmpty()) {
378    _localSklName            = path + ID           + distStr + "." + sklExt;
379    _localSklNameAlternative = path + ID.toLower() + distStr + "." + sklExt;
380  }
381
382  if (!_rnxV2) {
383    QString country;
384    QString monNum = "0";
385    QString recNum = "0";
386    if (statIDlength == 9) {
387      monNum = QChar(_statID[4]);
388      recNum = QChar(_statID[5]);
389    }
390    QListIterator<QString> it(settings.value("mountPoints").toStringList());
391    while (it.hasNext()) {
392      QStringList hlp = it.next().split(" ");
393      if (hlp.size() < 7)
394        continue;
395      if (hlp.join(" ").indexOf(_statID, 0) != -1) {
396        country = hlp[2].left(3);
397      }
398    }
399
400    path += ID.left(4) +
401            QString("%1").arg(monNum, 1, 10) +
402            QString("%1").arg(recNum, 1, 10) +
403            country +
404            "_S_" + // stream
405            QString("%1").arg(datTim.date().year()) +
406            QString("%1").arg(datTim.date().dayOfYear(), 3, 10, QChar('0')) +
407            hlpStr + // HMS_period
408            QString("%1").arg(_samplingRateStr) + // sampling rate
409            "_MO" + // mixed OBS
410            distStr +
411            ".rnx";
412  }
413  else {
414    path += ID.left(4) +
415            QString("%1").arg(datTim.date().dayOfYear(), 3, 10, QChar('0')) +
416            hlpStr + distStr + datTim.toString(".yyO");
417  }
418
419  _fName = path.toLatin1();
420}
421
422// Write RINEX Header
423////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
424void bncRinex::writeHeader(const QByteArray& format, const bncTime& firstObsTime) {
425
426  bncSettings settings;
427
428  // Set RINEX Version
429  // -----------------
430  int intHeaderVers = (Qt::CheckState(settings.value("rnxV2").toInt()) == Qt::Checked ? 2 : 3);
431
432  // Open the Output File
433  // --------------------
434  QDateTime datTimNom  = dateAndTimeFromGPSweek(firstObsTime.gpsw(),
435                                                floor(firstObsTime.gpssec()+0.5));
436
437  resolveFileName(datTimNom);
438
439  // Read Skeleton Header
440  // --------------------
441  if (readSkeleton()) {
442    _header.set(_sklHeader, intHeaderVers);
443  }
444  else {
445    if (_writeRinexFileOnlyWithSkl) {
446      return;
447    }
448    _header.setDefault(_statID, intHeaderVers);
449  }
450
451  // Append to existing file and return
452  // ----------------------------------
453  if ( QFile::exists(_fName) &&
454       (_reconnectFlag || Qt::CheckState(settings.value("rnxAppend").toInt()) == Qt::Checked) ) {
455    _out.open(_fName.data(), ios::app);
456    _out.setf(ios::showpoint | ios::fixed);
457    _headerWritten = true;
458    _reconnectFlag = false;
459  }
460  else {
461    _out.open(_fName.data());
462    _addComments.clear();
463  }
464
465  _out.setf(ios::showpoint | ios::fixed);
466
467  // A Few Additional Comments
468  // -------------------------
469  _addComments << format.left(6) + " " + _mountPoint.host() + _mountPoint.path();
470  if (_nmea == "yes") {
471    _addComments << "NMEA LAT=" + _latitude + " " + "LONG=" + _longitude;
472  }
473
474  // Write the Header
475  // ----------------
476  QByteArray headerLines;
477  QTextStream outHlp(&headerLines);
478
479  QMap<QString, QString> txtMap;
480  txtMap["COMMENT"] = _addComments.join("\\n");
481
482  _header.setStartTime(firstObsTime);
483  _header.write(&outHlp, &txtMap);
484
485  outHlp.flush();
486
487  if (!_headerWritten) {
488    _out << headerLines.data();
489  }
490
491  _headerWritten = true;
492}
493
494// Stores Observation into Internal Array
495////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
496void bncRinex::deepCopy(t_satObs obs) {
497  _obs.push_back(obs);
498}
499
500// Write One Epoch into the RINEX File
501////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
502void bncRinex::dumpEpoch(const QByteArray& format, const bncTime& maxTime) {
503
504  // Select observations older than maxTime
505  // --------------------------------------
506  QList<t_satObs> obsList;
507  QMutableListIterator<t_satObs> mIt(_obs);
508  while (mIt.hasNext()) {
509    t_satObs obs = mIt.next();
510    if (obs._time < maxTime) {
511      obsList.push_back(obs);
512      mIt.remove();
513    }
514  }
515
516  // Easy Return
517  // -----------
518  if (obsList.isEmpty()) {
519    return;
520  }
521
522  // Time of Epoch
523  // -------------
524  const t_satObs& fObs = obsList.first();
525  QDateTime datTimNom  = dateAndTimeFromGPSweek(fObs._time.gpsw(), fObs._time.gpssec());
526
527  // Close the file
528  // --------------
529  if (_nextCloseEpoch.isValid() && datTimNom >= _nextCloseEpoch) {
530    closeFile();
531    _headerWritten = false;
532  }
533
534  // Write RINEX Header
535  // ------------------
536  if (!_headerWritten) {
537    writeHeader(format, fObs._time);
538  }
539  if (!_headerWritten) {
540    return;
541  }
542
543  // Prepare structure t_rnxEpo
544  // --------------------------
545  t_rnxObsFile::t_rnxEpo rnxEpo;
546  rnxEpo.tt = fObs._time;
547
548  QListIterator<t_satObs> it(obsList);
549  while (it.hasNext()) {
550    const t_satObs& satObs = it.next();
551    t_rnxObsFile::t_rnxSat rnxSat;
552    rnxSat.prn = satObs._prn;
553
554    // Initialize all observations mentioned in skeleton header
555    // --------------------------------------------------------
556    char sys = rnxSat.prn.system();
557    for (int iType = 0; iType < _sklHeader.nTypes(sys); iType++) {
558      QString type = _sklHeader.obsType(sys, iType);
559      t_rnxObsFile::t_rnxObs rnxObs; // create an empty observation
560      rnxSat.obs[type] = rnxObs;
561    }
562
563    for (unsigned ii = 0; ii < satObs._obs.size(); ii++) {
564      const t_frqObs* frqObs = satObs._obs[ii];
565      if (frqObs->_codeValid) {
566        QString type = 'C' + QString(frqObs->_rnxType2ch.c_str());
567        t_rnxObsFile::t_rnxObs rnxObs;
568        rnxObs.value = frqObs->_code;
569        rnxSat.obs[type] = rnxObs;
570      }
571      if (frqObs->_phaseValid) {
572        QString type = 'L' + QString(frqObs->_rnxType2ch.c_str());
573        t_rnxObsFile::t_rnxObs rnxObs;
574        rnxObs.value = frqObs->_phase;
575        if (frqObs->_slip) {
576          rnxObs.lli |= 1;
577        }
578        rnxSat.obs[type] = rnxObs;
579      }
580      if (frqObs->_dopplerValid) {
581        QString type = 'D' + QString(frqObs->_rnxType2ch.c_str());
582        t_rnxObsFile::t_rnxObs rnxObs;
583        rnxObs.value = frqObs->_doppler;
584        rnxSat.obs[type] = rnxObs;
585      }
586      if (frqObs->_snrValid) {
587        QString type = 'S' + QString(frqObs->_rnxType2ch.c_str());
588        t_rnxObsFile::t_rnxObs rnxObs;
589        rnxObs.value = frqObs->_snr;
590        rnxSat.obs[type] = rnxObs;
591      }
592    }
593
594
595    rnxEpo.rnxSat.push_back(rnxSat);
596  }
597
598  // Write the epoch
599  // ---------------
600  QByteArray outLines;
601  QTextStream outStream(&outLines);
602  t_rnxObsFile::writeEpoch(&outStream, _header, &rnxEpo);
603
604  _out << outLines.data();
605  _out.flush();
606}
607
608// Close the Old RINEX File
609////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
610void bncRinex::closeFile() {
611
612  if (_header.version() == 3) {
613    _out << ">                              4  1" << endl;
614    _out << "END OF FILE" << endl;
615  }
616  _out.close();
617  if (!_rnxScriptName.isEmpty()) {
618    qApp->thread()->wait(100);
619#ifdef WIN32
620    QProcess::startDetached(_rnxScriptName, QStringList() << _fName) ;
621#else
622    QProcess::startDetached("nohup", QStringList() << _rnxScriptName << _fName) ;
623#endif
624
625  }
626}
627
628// One Line in ASCII (Internal) Format
629////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
630string bncRinex::asciiSatLine(const t_satObs& obs, bool outLockTime) {
631
632  ostringstream str;
633  str.setf(ios::showpoint | ios::fixed);
634
635  str << obs._prn.toString();
636
637  for (unsigned ii = 0; ii < obs._obs.size(); ii++) {
638    const t_frqObs* frqObs = obs._obs[ii];
639    if (frqObs->_codeValid) {
640      str << ' '
641          << left  << setw(3)  << "C" + frqObs->_rnxType2ch << ' '
642          << right << setw(14) << setprecision(3) << frqObs->_code;
643    }
644    if (frqObs->_phaseValid) {
645      str << ' '
646          << left  << setw(3) << "L" + frqObs->_rnxType2ch << ' '
647          << right << setw(14) << setprecision(3) << frqObs->_phase << ' '
648          << right << setw(4)                     << frqObs->_slipCounter;
649    }
650    if (frqObs->_dopplerValid) {
651      str << ' '
652          << left  << setw(3) << "D" + frqObs->_rnxType2ch << ' '
653          << right << setw(14) << setprecision(3) << frqObs->_doppler;
654    }
655    if (frqObs->_snrValid) {
656      str << ' '
657          << left  << setw(3) << "S" + frqObs->_rnxType2ch << ' '
658          << right << setw(8) << setprecision(3) << frqObs->_snr;
659    }
660    if (frqObs->_lockTimeValid && outLockTime) {
661      str << ' '
662          << left  << setw(3) << "T" + frqObs->_rnxType2ch << ' '
663          << right << setw(9) << setprecision(3) << frqObs->_lockTime;
664    }
665  }
666
667  return str.str();
668}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.