source: ntrip/trunk/BNC/src/bncrinex.cpp @ 9184

Last change on this file since 9184 was 9184, checked in by stuerze, 3 months ago

an option for the specification of a local skeleton directory is added

File size: 19.5 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    if (url.port() == -1) {
178      if (sklDir.contains("https", Qt::CaseInsensitive)) {
179        url.setPort(443);
180      }
181      else {
182        url.setPort(80);
183      }
184    }
185
186    bncNetQuery* query = new bncNetQueryV2(true);
187    QByteArray outData;
188    url = sklDir + "/" + staID;
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  }
225  else if ( sklAlt.exists() && sklAlt.open(QIODevice::ReadOnly) ) {
226    QTextStream in(&sklAlt);
227    if (_sklHeader.read(&in) == success) {
228      readDone = true;
229    }
230  }
231
232  // Read downloaded file
233  // --------------------
234  else if ( _ntripVersion != "N" && _ntripVersion != "UN" &&
235            _ntripVersion != "S" ) {
236    QDate currDate = currentDateAndTimeGPS().date();
237    if ( !_skeletonDate.isValid() || _skeletonDate != currDate ) {
238      if (downloadSkeleton() == success) {
239        readDone = true;
240        _skeletonDate = currDate;
241      }
242    } else if (_skeletonDate.isValid()) {
243      readDone = true;
244    }
245  }
246  return readDone;
247}
248
249// Next File Epoch (static)
250////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
251QString bncRinex::nextEpochStr(const QDateTime& datTim,
252                               const QString& intStr, bool rnxV2,
253                               QDateTime* nextEpoch) {
254
255  QString epoStr = "";
256
257  QTime nextTime;
258  QDate nextDate;
259
260  int indHlp = intStr.indexOf("min");
261
262  if ( indHlp != -1) {
263    int step = intStr.left(indHlp-1).toInt();
264    if (!rnxV2) {
265      epoStr +=  QString("%1").arg(datTim.time().hour(), 2, 10, QChar('0')); // H
266    } else {
267      epoStr +=  'A' + datTim.time().hour();
268    }
269
270    if (datTim.time().minute() >= 60-step) {
271      epoStr += QString("%1").arg(60-step, 2, 10, QChar('0'));               // M
272      if (datTim.time().hour() < 23) {
273        nextTime.setHMS(datTim.time().hour() + 1 , 0, 0);
274        nextDate = datTim.date();
275      }
276      else {
277        nextTime.setHMS(0, 0, 0);
278        nextDate = datTim.date().addDays(1);
279      }
280    }
281    else {
282      for (int limit = step; limit <= 60-step; limit += step) {
283        if (datTim.time().minute() < limit) {
284          epoStr += QString("%1").arg(limit-step, 2, 10, QChar('0'));        // M
285          nextTime.setHMS(datTim.time().hour(), limit, 0);
286          nextDate = datTim.date();
287          break;
288        }
289      }
290    }
291    if (!rnxV2) {
292      epoStr += QString("_%1M").arg(step, 2, 10, QChar('0'));                // period
293    }
294  }
295  else if (intStr == "1 hour") {
296    int step = intStr.left(indHlp-1).toInt();
297    if (!rnxV2) {
298      epoStr += QString("%1").arg(datTim.time().hour(), 2, 10, QChar('0'));  // H
299      epoStr += QString("%1").arg(0, 2, 10, QChar('0'));                     // M
300      epoStr += QString("_%1H").arg(step+1, 2, 10, QChar('0'));              // period
301    } else {
302      epoStr +=  'A' + datTim.time().hour();
303    }
304    if (datTim.time().hour() < 23) {
305      nextTime.setHMS(datTim.time().hour() + 1 , 0, 0);
306      nextDate = datTim.date();
307    }
308    else {
309      nextTime.setHMS(0, 0, 0);
310      nextDate = datTim.date().addDays(1);
311    }
312  }
313  else {
314    int step = intStr.left(indHlp-1).toInt();
315    if (!rnxV2) {
316      epoStr += QString("%1").arg(0, 2, 10, QChar('0'));                    // H
317      epoStr += QString("%1").arg(0, 2, 10, QChar('0'));                    // M
318      epoStr += QString("_%1D").arg(step+1, 2, 10, QChar('0'));             // period
319    } else {
320      epoStr = "0";
321    }
322    nextTime.setHMS(0, 0, 0);
323    nextDate = datTim.date().addDays(1);
324  }
325
326  if (nextEpoch) {
327   *nextEpoch = QDateTime(nextDate, nextTime);
328  }
329
330  return epoStr;
331}
332
333// File Name according to RINEX Standards
334////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
335void bncRinex::resolveFileName(const QDateTime& datTim) {
336
337  bncSettings settings;
338  QString rnxPath = settings.value("rnxPath").toString();
339  expandEnvVar(rnxPath);
340
341  if ( rnxPath.length() > 0 && rnxPath[rnxPath.length()-1] != QDir::separator() ) {
342    rnxPath += QDir::separator();
343  }
344
345  QString hlpStr = nextEpochStr(datTim, settings.value("rnxIntr").toString(),
346                                _rnxV2, &_nextCloseEpoch);
347
348  int n = _statID.size();
349  int statIDlength;
350  if (n > 9) {
351    statIDlength = 9; // rnx3
352  }
353  else if (n > 4) {
354    statIDlength = 4; // rnx2
355  }
356  else {
357    statIDlength = n;
358  }
359  QString ID = _statID.left(statIDlength);
360  ID = ID.toUpper();
361
362  // Check name conflict
363  // -------------------
364  QString distStr;
365  int num = 0;
366  QListIterator<QString> it(settings.value("mountPoints").toStringList());
367  while (it.hasNext()) {
368    QString mp = it.next();
369    if (mp.indexOf(_statID.left(statIDlength)) != -1) {
370      ++num;
371    }
372  }
373  if (num > 1) {
374    distStr = "_" + _statID.right(1);
375  }
376
377  // Local Skeleton file
378  // -------------------
379  QString sklExt  = settings.value("rnxSkel").toString();
380  QString sklPath = settings.value("rnxSkelPath").toString();
381  expandEnvVar(sklPath);
382  if (sklPath.length() > 0 &&
383      sklPath[sklPath.length()-1] != QDir::separator()) {
384    sklPath += QDir::separator();
385  }
386  if (sklPath.isEmpty()) {
387    sklPath = rnxPath;
388  }
389  _localSklName            = sklPath + ID           + distStr + "." + sklExt;
390  _localSklNameAlternative = sklPath + ID.toLower() + distStr + "." + sklExt;
391
392  if (!_rnxV2) {
393    QString country;
394    QString monNum = "0";
395    QString recNum = "0";
396    if (statIDlength == 9) {
397      monNum = QChar(_statID[4]);
398      recNum = QChar(_statID[5]);
399    }
400    QListIterator<QString> it(settings.value("mountPoints").toStringList());
401    while (it.hasNext()) {
402      QStringList hlp = it.next().split(" ");
403      if (hlp.size() < 7)
404        continue;
405      if (hlp.join(" ").indexOf(_statID, 0) != -1) {
406        country = hlp[2].left(3);
407      }
408    }
409
410    rnxPath += ID.left(4) +
411            QString("%1").arg(monNum, 1, 10) +
412            QString("%1").arg(recNum, 1, 10) +
413            country +
414            "_S_" + // stream
415            QString("%1").arg(datTim.date().year()) +
416            QString("%1").arg(datTim.date().dayOfYear(), 3, 10, QChar('0')) +
417            hlpStr + // HMS_period
418            QString("%1").arg(_samplingRateStr) + // sampling rate
419            "_MO" + // mixed OBS
420            distStr +
421            ".rnx";
422  }
423  else {
424    rnxPath += ID.left(4) +
425            QString("%1").arg(datTim.date().dayOfYear(), 3, 10, QChar('0')) +
426            hlpStr + distStr + datTim.toString(".yyO");
427  }
428
429  _fName = rnxPath.toLatin1();
430}
431
432// Write RINEX Header
433////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
434void bncRinex::writeHeader(const QByteArray& format, const bncTime& firstObsTime) {
435
436  bncSettings settings;
437
438  // Set RINEX Version
439  // -----------------
440  int intHeaderVers = (Qt::CheckState(settings.value("rnxV2").toInt()) == Qt::Checked ? 2 : 3);
441
442  // Open the Output File
443  // --------------------
444  QDateTime datTimNom  = dateAndTimeFromGPSweek(firstObsTime.gpsw(),
445                                                floor(firstObsTime.gpssec()+0.5));
446
447  resolveFileName(datTimNom);
448
449  // Read Skeleton Header
450  // --------------------
451  if (readSkeleton()) {
452    _header.set(_sklHeader, intHeaderVers);
453  }
454  else {
455    if (_writeRinexFileOnlyWithSkl) {
456      return;
457    }
458    _header.setDefault(_statID, intHeaderVers);
459  }
460
461  // Append to existing file and return
462  // ----------------------------------
463  if ( QFile::exists(_fName) &&
464       (_reconnectFlag || Qt::CheckState(settings.value("rnxAppend").toInt()) == Qt::Checked) ) {
465    _out.open(_fName.data(), ios::app);
466    _out.setf(ios::showpoint | ios::fixed);
467    _headerWritten = true;
468    _reconnectFlag = false;
469  }
470  else {
471    _out.open(_fName.data());
472    _addComments.clear();
473  }
474
475  _out.setf(ios::showpoint | ios::fixed);
476
477  // A Few Additional Comments
478  // -------------------------
479  _addComments << format.left(6) + " " + _mountPoint.host() + _mountPoint.path();
480  if (_nmea == "yes") {
481    _addComments << "NMEA LAT=" + _latitude + " " + "LONG=" + _longitude;
482  }
483
484  // Write the Header
485  // ----------------
486  QByteArray headerLines;
487  QTextStream outHlp(&headerLines);
488
489  QMap<QString, QString> txtMap;
490  txtMap["COMMENT"] = _addComments.join("\\n");
491
492  _header.setStartTime(firstObsTime);
493  _header.write(&outHlp, &txtMap);
494
495  outHlp.flush();
496
497  if (!_headerWritten) {
498    _out << headerLines.data();
499  }
500
501  _headerWritten = true;
502}
503
504// Stores Observation into Internal Array
505////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
506void bncRinex::deepCopy(t_satObs obs) {
507  _obs.push_back(obs);
508}
509
510// Write One Epoch into the RINEX File
511////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
512void bncRinex::dumpEpoch(const QByteArray& format, const bncTime& maxTime) {
513
514  // Select observations older than maxTime
515  // --------------------------------------
516  QList<t_satObs> obsList;
517  QMutableListIterator<t_satObs> mIt(_obs);
518  while (mIt.hasNext()) {
519    t_satObs obs = mIt.next();
520    if (obs._time < maxTime) {
521      obsList.push_back(obs);
522      mIt.remove();
523    }
524  }
525
526  // Easy Return
527  // -----------
528  if (obsList.isEmpty()) {
529    return;
530  }
531
532  // Time of Epoch
533  // -------------
534  const t_satObs& fObs = obsList.first();
535  QDateTime datTimNom  = dateAndTimeFromGPSweek(fObs._time.gpsw(), fObs._time.gpssec());
536
537  // Close the file
538  // --------------
539  if (_nextCloseEpoch.isValid() && datTimNom >= _nextCloseEpoch) {
540    closeFile();
541    _headerWritten = false;
542  }
543
544  // Write RINEX Header
545  // ------------------
546  if (!_headerWritten) {
547    writeHeader(format, fObs._time);
548  }
549  if (!_headerWritten) {
550    return;
551  }
552
553  // Prepare structure t_rnxEpo
554  // --------------------------
555  t_rnxObsFile::t_rnxEpo rnxEpo;
556  rnxEpo.tt = fObs._time;
557
558  QListIterator<t_satObs> it(obsList);
559  while (it.hasNext()) {
560    const t_satObs& satObs = it.next();
561    t_rnxObsFile::t_rnxSat rnxSat;
562    rnxSat.prn = satObs._prn;
563
564    // Initialize all observations mentioned in skeleton header
565    // --------------------------------------------------------
566    char sys = rnxSat.prn.system();
567    for (int iType = 0; iType < _sklHeader.nTypes(sys); iType++) {
568      QString type = _sklHeader.obsType(sys, iType);
569      t_rnxObsFile::t_rnxObs rnxObs; // create an empty observation
570      rnxSat.obs[type] = rnxObs;
571    }
572
573    for (unsigned ii = 0; ii < satObs._obs.size(); ii++) {
574      const t_frqObs* frqObs = satObs._obs[ii];
575      if (frqObs->_codeValid) {
576        QString type = 'C' + QString(frqObs->_rnxType2ch.c_str());
577        t_rnxObsFile::t_rnxObs rnxObs;
578        rnxObs.value = frqObs->_code;
579        rnxSat.obs[type] = rnxObs;
580      }
581      if (frqObs->_phaseValid) {
582        QString type = 'L' + QString(frqObs->_rnxType2ch.c_str());
583        t_rnxObsFile::t_rnxObs rnxObs;
584        rnxObs.value = frqObs->_phase;
585        if (frqObs->_slip) {
586          rnxObs.lli |= 1;
587        }
588        rnxSat.obs[type] = rnxObs;
589      }
590      if (frqObs->_dopplerValid) {
591        QString type = 'D' + QString(frqObs->_rnxType2ch.c_str());
592        t_rnxObsFile::t_rnxObs rnxObs;
593        rnxObs.value = frqObs->_doppler;
594        rnxSat.obs[type] = rnxObs;
595      }
596      if (frqObs->_snrValid) {
597        QString type = 'S' + QString(frqObs->_rnxType2ch.c_str());
598        t_rnxObsFile::t_rnxObs rnxObs;
599        rnxObs.value = frqObs->_snr;
600        rnxSat.obs[type] = rnxObs;
601      }
602    }
603
604
605    rnxEpo.rnxSat.push_back(rnxSat);
606  }
607
608  // Write the epoch
609  // ---------------
610  QByteArray outLines;
611  QTextStream outStream(&outLines);
612  t_rnxObsFile::writeEpoch(&outStream, _header, &rnxEpo);
613
614  _out << outLines.data();
615  _out.flush();
616}
617
618// Close the Old RINEX File
619////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
620void bncRinex::closeFile() {
621
622  if (_header.version() == 3) {
623    _out << ">                              4  1" << endl;
624    _out << "END OF FILE" << endl;
625  }
626  _out.close();
627  if (!_rnxScriptName.isEmpty()) {
628    qApp->thread()->wait(100);
629#ifdef WIN32
630    QProcess::startDetached(_rnxScriptName, QStringList() << _fName) ;
631#else
632    QProcess::startDetached("nohup", QStringList() << _rnxScriptName << _fName) ;
633#endif
634
635  }
636}
637
638// One Line in ASCII (Internal) Format
639////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
640string bncRinex::asciiSatLine(const t_satObs& obs, bool outLockTime) {
641
642  ostringstream str;
643  str.setf(ios::showpoint | ios::fixed);
644
645  str << obs._prn.toString();
646
647  for (unsigned ii = 0; ii < obs._obs.size(); ii++) {
648    const t_frqObs* frqObs = obs._obs[ii];
649    if (frqObs->_codeValid) {
650      str << ' '
651          << left  << setw(3)  << "C" + frqObs->_rnxType2ch << ' '
652          << right << setw(14) << setprecision(3) << frqObs->_code;
653    }
654    if (frqObs->_phaseValid) {
655      str << ' '
656          << left  << setw(3) << "L" + frqObs->_rnxType2ch << ' '
657          << right << setw(14) << setprecision(3) << frqObs->_phase << ' '
658          << right << setw(4)                     << frqObs->_slipCounter;
659    }
660    if (frqObs->_dopplerValid) {
661      str << ' '
662          << left  << setw(3) << "D" + frqObs->_rnxType2ch << ' '
663          << right << setw(14) << setprecision(3) << frqObs->_doppler;
664    }
665    if (frqObs->_snrValid) {
666      str << ' '
667          << left  << setw(3) << "S" + frqObs->_rnxType2ch << ' '
668          << right << setw(8) << setprecision(3) << frqObs->_snr;
669    }
670    if (frqObs->_lockTimeValid && outLockTime) {
671      str << ' '
672          << left  << setw(3) << "T" + frqObs->_rnxType2ch << ' '
673          << right << setw(9) << setprecision(3) << frqObs->_lockTime;
674    }
675  }
676
677  return str.str();
678}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.