source: ntrip/trunk/BNC/src/bncutils.cpp @ 8417

Last change on this file since 8417 was 8417, checked in by stuerze, 9 months ago

some changes to allow 10 Hz observation data real-time processing

File size: 26.4 KB
Line 
1// Part of BNC, a utility for retrieving decoding and
2// converting GNSS data streams from NTRIP broadcasters.
3//
4// Copyright (C) 2007
5// German Federal Agency for Cartography and Geodesy (BKG)
6// http://www.bkg.bund.de
7// Czech Technical University Prague, Department of Geodesy
8// http://www.fsv.cvut.cz
9//
10// Email: euref-ip@bkg.bund.de
11//
12// This program is free software; you can redistribute it and/or
13// modify it under the terms of the GNU General Public License
14// as published by the Free Software Foundation, version 2.
15//
16// This program is distributed in the hope that it will be useful,
17// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
19// GNU General Public License for more details.
20//
21// You should have received a copy of the GNU General Public License
22// along with this program; if not, write to the Free Software
23// Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
24
25/* -------------------------------------------------------------------------
26 * BKG NTRIP Client
27 * -------------------------------------------------------------------------
28 *
29 * Class:      bncutils
30 *
31 * Purpose:    Auxiliary Functions
32 *
33 * Author:     L. Mervart
34 *
35 * Created:    30-Aug-2006
36 *
37 * Changes:
38 *
39 * -----------------------------------------------------------------------*/
40
41#include <iostream>
42#include <ctime>
43#include <math.h>
44
45#include <QRegExp>
46#include <QStringList>
47#include <QDateTime>
48
49#include <newmatap.h>
50
51#include "bncutils.h"
52#include "bnccore.h"
53
54using namespace std;
55
56struct leapseconds { /* specify the day of leap second */
57  int day;        /* this is the day, where 23:59:59 exists 2 times */
58  int month;      /* not the next day! */
59  int year;
60  int taicount;
61};
62static const int months[13] = {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
63static const struct leapseconds leap[] = {
64/*{31, 12, 1971, 10},*/
65/*{30, 06, 1972, 11},*/
66/*{31, 12, 1972, 12},*/
67/*{31, 12, 1973, 13},*/
68/*{31, 12, 1974, 14},*/
69/*{31, 12, 1975, 15},*/
70/*{31, 12, 1976, 16},*/
71/*{31, 12, 1977, 17},*/
72/*{31, 12, 1978, 18},*/
73/*{31, 12, 1979, 19},*/
74{30, 06, 1981,20},
75{30, 06, 1982,21},
76{30, 06, 1983,22},
77{30, 06, 1985,23},
78{31, 12, 1987,24},
79{31, 12, 1989,25},
80{31, 12, 1990,26},
81{30, 06, 1992,27},
82{30, 06, 1993,28},
83{30, 06, 1994,29},
84{31, 12, 1995,30},
85{30, 06, 1997,31},
86{31, 12, 1998,32},
87{31, 12, 2005,33},
88{31, 12, 2008,34},
89{30, 06, 2012,35},
90{30, 06, 2015,36},
91{01, 01, 2017,37},
92{0,0,0,0} /* end marker */
93};
94
95#define GPSLEAPSTART    19 /* 19 leap seconds existed at 6.1.1980 */
96
97static int longyear(int year, int month)
98{
99  if(!(year % 4) && (!(year % 400) || (year % 100)))
100  {
101    if(!month || month == 2)
102      return 1;
103  }
104  return 0;
105}
106
107int gnumleap(int year, int month, int day)
108{
109  int ls = 0;
110  const struct leapseconds *l;
111
112  for(l = leap; l->taicount && year >= l->year; ++l)
113  {
114    if(year > l->year || month > l->month || (month == l->month && day > l->day))
115       ls = l->taicount - GPSLEAPSTART;
116  }
117  return ls;
118}
119
120/* Convert Moscow time into UTC (fixnumleap == 1) or GPS (fixnumleap == 0) */
121void updatetime(int *week, int *secOfWeek, int mSecOfWeek, bool fixnumleap)
122{
123  int y,m,d,k,l, nul;
124  unsigned int j = *week*(7*24*60*60) + *secOfWeek + 5*24*60*60+3*60*60;
125  int glo_daynumber = 0, glo_timeofday;
126  for(y = 1980; j >= (unsigned int)(k = (l = (365+longyear(y,0)))*24*60*60)
127  + gnumleap(y+1,1,1); ++y)
128  {
129    j -= k; glo_daynumber += l;
130  }
131  for(m = 1; j >= (unsigned int)(k = (l = months[m]+longyear(y, m))*24*60*60)
132  + gnumleap(y, m+1, 1); ++m)
133  {
134    j -= k; glo_daynumber += l;
135  }
136  for(d = 1; j >= 24UL*60UL*60UL + gnumleap(y, m, d+1); ++d)
137    j -= 24*60*60;
138  glo_daynumber -= 16*365+4-d;
139  nul = gnumleap(y, m, d);
140  glo_timeofday = j-nul;
141
142  // original version
143  // if(mSecOfWeek < 5*60*1000 && glo_timeofday > 23*60*60)
144  //   *secOfWeek += 24*60*60;
145  // else if(glo_timeofday < 5*60 && mSecOfWeek > 23*60*60*1000)
146  //   *secOfWeek -= 24*60*60;
147
148  // new version
149  if(mSecOfWeek < 4*60*60*1000 && glo_timeofday > 20*60*60)
150    *secOfWeek += 24*60*60;
151  else if(glo_timeofday < 4*60*60 && mSecOfWeek > 20*60*60*1000)
152    *secOfWeek -= 24*60*60;
153
154  *secOfWeek += mSecOfWeek/1000-glo_timeofday;
155  if(fixnumleap)
156    *secOfWeek -= nul;
157  if(*secOfWeek < 0) {*secOfWeek += 24*60*60*7; --*week; }
158  if(*secOfWeek >= 24*60*60*7) {*secOfWeek -= 24*60*60*7; ++*week; }
159}
160
161//
162////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
163void expandEnvVar(QString& str) {
164
165  QRegExp rx("(\\$\\{.+\\})");
166
167  if (rx.indexIn(str) != -1) {
168    QStringListIterator it(rx.capturedTexts());
169    if (it.hasNext()) {
170      QString rxStr  = it.next();
171      QString envVar = rxStr.mid(2,rxStr.length()-3);
172      str.replace(rxStr, qgetenv(envVar.toLatin1()));
173    }
174  }
175
176}
177
178// Strip White Space
179////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
180void stripWhiteSpace(string& str) {
181  if (!str.empty()) {
182    string::size_type beg = str.find_first_not_of(" \t\f\n\r\v");
183    string::size_type end = str.find_last_not_of(" \t\f\n\r\v");
184    if (beg > str.max_size())
185      str.erase();
186    else
187      str = str.substr(beg, end-beg+1);
188  }
189}
190
191//
192////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
193QDateTime dateAndTimeFromGPSweek(int GPSWeek, double GPSWeeks) {
194
195  static const QDate zeroEpoch(1980, 1, 6);
196
197  QDate date(zeroEpoch);
198  QTime time(0,0,0,0);
199
200  int weekDays = int(GPSWeeks) / 86400;
201  date = date.addDays( GPSWeek * 7 + weekDays );
202  time = time.addMSecs( int( (GPSWeeks - 86400 * weekDays) * 1e3 ) );
203
204  return QDateTime(date,time);
205}
206
207//
208////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
209void currentGPSWeeks(int& week, double& sec) {
210
211  QDateTime currDateTimeGPS;
212
213  if ( BNC_CORE->dateAndTimeGPSSet() ) {
214    currDateTimeGPS = BNC_CORE->dateAndTimeGPS();
215  }
216  else {
217    currDateTimeGPS = QDateTime::currentDateTime().toUTC();
218    QDate hlp       = currDateTimeGPS.date();
219    currDateTimeGPS = currDateTimeGPS.addSecs(gnumleap(hlp.year(),
220                                                     hlp.month(), hlp.day()));
221  }
222
223  QDate currDateGPS = currDateTimeGPS.date();
224  QTime currTimeGPS = currDateTimeGPS.time();
225
226  week = int( (double(currDateGPS.toJulianDay()) - 2444244.5) / 7 );
227
228  sec = (currDateGPS.dayOfWeek() % 7) * 24.0 * 3600.0 +
229        currTimeGPS.hour()                   * 3600.0 +
230        currTimeGPS.minute()                 *   60.0 +
231        currTimeGPS.second()                          +
232        currTimeGPS.msec()                   / 1000.0;
233}
234
235//
236////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
237QDateTime currentDateAndTimeGPS() {
238  if ( BNC_CORE->dateAndTimeGPSSet() ) {
239    return BNC_CORE->dateAndTimeGPS();
240  }
241  else {
242    int    GPSWeek;
243    double GPSWeeks;
244    currentGPSWeeks(GPSWeek, GPSWeeks);
245    return dateAndTimeFromGPSweek(GPSWeek, GPSWeeks);
246  }
247}
248
249//
250////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
251bool checkForWrongObsEpoch(bncTime obsEpoch) {
252  const double maxDt = 600.0;
253  bncTime obsTime = obsEpoch;
254  int    week;
255  double sec;
256  currentGPSWeeks(week, sec);
257  bncTime currTime(week, sec);
258
259  if (fabs(currTime - obsTime) > maxDt) {
260    return true;
261  }
262  return false;
263}
264//
265////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
266QByteArray ggaString(const QByteArray& latitude,
267                     const QByteArray& longitude,
268                     const QByteArray& height,
269                     const QString& ggaType) {
270
271  double lat = strtod(latitude,NULL);
272  double lon = strtod(longitude,NULL);
273  double hei = strtod(height,NULL);
274  QString sentences = "GPGGA,";
275  if (ggaType.contains("GNGGA")) {
276    sentences = "GNGGA,";
277  }
278
279  const char* flagN="N";
280  const char* flagE="E";
281  if (lon >180.) {lon=(lon-360.)*(-1.); flagE="W";}
282  if ((lon < 0.) && (lon >= -180.))  {lon=lon*(-1.); flagE="W";}
283  if (lon < -180.)  {lon=(lon+360.); flagE="E";}
284  if (lat < 0.)  {lat=lat*(-1.); flagN="S";}
285  QTime ttime(QDateTime::currentDateTime().toUTC().time());
286  int lat_deg = (int)lat;
287  double lat_min=(lat-lat_deg)*60.;
288  int lon_deg = (int)lon;
289  double lon_min=(lon-lon_deg)*60.;
290  int hh = 0 , mm = 0;
291  double ss = 0.0;
292  hh=ttime.hour();
293  mm=ttime.minute();
294  ss=(double)ttime.second()+0.001*ttime.msec();
295  QString gga;
296  gga += sentences;
297  gga += QString("%1%2%3,").arg((int)hh, 2, 10, QLatin1Char('0')).arg((int)mm, 2, 10, QLatin1Char('0')).arg((int)ss, 2, 10, QLatin1Char('0'));
298  gga += QString("%1%2,").arg((int)lat_deg,2, 10, QLatin1Char('0')).arg(lat_min, 7, 'f', 4, QLatin1Char('0'));
299  gga += flagN;
300  gga += QString(",%1%2,").arg((int)lon_deg,3, 10, QLatin1Char('0')).arg(lon_min, 7, 'f', 4, QLatin1Char('0'));
301  gga += flagE + QString(",1,05,1.00");
302  gga += QString(",%1,").arg(hei, 2, 'f', 1);
303  gga += QString("M,10.000,M,,");
304  int xori;
305
306  char XOR = 0;
307  char Buff[gga.size()];
308  strncpy(Buff, gga.toLatin1().data(), gga.size());
309  int iLen = strlen(Buff);
310  for (xori = 0; xori < iLen; xori++) {
311    XOR ^= (char)Buff[xori];
312  }
313  gga = "$" + gga + QString("*%1").arg(XOR, 2, 16, QLatin1Char('0'));
314
315  return gga.toLatin1();
316}
317
318//
319////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
320void RSW_to_XYZ(const ColumnVector& rr, const ColumnVector& vv,
321                const ColumnVector& rsw, ColumnVector& xyz) {
322
323  ColumnVector along  = vv / vv.norm_Frobenius();
324  ColumnVector cross  = crossproduct(rr, vv); cross /= cross.norm_Frobenius();
325  ColumnVector radial = crossproduct(along, cross);
326
327  Matrix RR(3,3);
328  RR.Column(1) = radial;
329  RR.Column(2) = along;
330  RR.Column(3) = cross;
331
332  xyz = RR * rsw;
333}
334
335// Transformation xyz --> radial, along track, out-of-plane
336////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
337void XYZ_to_RSW(const ColumnVector& rr, const ColumnVector& vv,
338                const ColumnVector& xyz, ColumnVector& rsw) {
339
340  ColumnVector along  = vv / vv.norm_Frobenius();
341  ColumnVector cross  = crossproduct(rr, vv); cross /= cross.norm_Frobenius();
342  ColumnVector radial = crossproduct(along, cross);
343
344  rsw.ReSize(3);
345  rsw(1) = DotProduct(xyz, radial);
346  rsw(2) = DotProduct(xyz, along);
347  rsw(3) = DotProduct(xyz, cross);
348}
349
350// Rectangular Coordinates -> Ellipsoidal Coordinates
351////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
352t_irc xyz2ell(const double* XYZ, double* Ell) {
353
354  const double bell = t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv) ;
355  const double e2   = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
356  const double e2c  = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(bell*bell) ;
357
358  double nn, ss, zps, hOld, phiOld, theta, sin3, cos3;
359
360  ss    = sqrt(XYZ[0]*XYZ[0]+XYZ[1]*XYZ[1]) ;
361  zps   = XYZ[2]/ss ;
362  theta = atan( (XYZ[2]*t_CST::aell) / (ss*bell) );
363  sin3  = sin(theta) * sin(theta) * sin(theta);
364  cos3  = cos(theta) * cos(theta) * cos(theta);
365
366  // Closed formula
367  Ell[0] = atan( (XYZ[2] + e2c * bell * sin3) / (ss - e2 * t_CST::aell * cos3) );
368  Ell[1] = atan2(XYZ[1],XYZ[0]) ;
369  nn = t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sin(Ell[0])*sin(Ell[0])) ;
370  Ell[2] = ss / cos(Ell[0]) - nn;
371
372  const int MAXITER = 100;
373  for (int ii = 1; ii <= MAXITER; ii++) {
374    nn     = t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sin(Ell[0])*sin(Ell[0])) ;
375    hOld   = Ell[2] ;
376    phiOld = Ell[0] ;
377    Ell[2] = ss/cos(Ell[0])-nn ;
378    Ell[0] = atan(zps/(1.0-e2*nn/(nn+Ell[2]))) ;
379    if ( fabs(phiOld-Ell[0]) <= 1.0e-11 && fabs(hOld-Ell[2]) <= 1.0e-5 ) {
380      return success;
381    }
382  }
383
384  return failure;
385}
386
387// Rectangular Coordinates -> North, East, Up Components
388////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
389void xyz2neu(const double* Ell, const double* xyz, double* neu) {
390
391  double sinPhi = sin(Ell[0]);
392  double cosPhi = cos(Ell[0]);
393  double sinLam = sin(Ell[1]);
394  double cosLam = cos(Ell[1]);
395
396  neu[0] = - sinPhi*cosLam * xyz[0]
397           - sinPhi*sinLam * xyz[1]
398           + cosPhi        * xyz[2];
399
400  neu[1] = - sinLam * xyz[0]
401           + cosLam * xyz[1];
402
403  neu[2] = + cosPhi*cosLam * xyz[0]
404           + cosPhi*sinLam * xyz[1]
405           + sinPhi        * xyz[2];
406}
407
408// North, East, Up Components -> Rectangular Coordinates
409////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
410void neu2xyz(const double* Ell, const double* neu, double* xyz) {
411
412  double sinPhi = sin(Ell[0]);
413  double cosPhi = cos(Ell[0]);
414  double sinLam = sin(Ell[1]);
415  double cosLam = cos(Ell[1]);
416
417  xyz[0] = - sinPhi*cosLam * neu[0]
418           - sinLam        * neu[1]
419           + cosPhi*cosLam * neu[2];
420
421  xyz[1] = - sinPhi*sinLam * neu[0]
422           + cosLam        * neu[1]
423           + cosPhi*sinLam * neu[2];
424
425  xyz[2] = + cosPhi        * neu[0]
426           + sinPhi        * neu[2];
427}
428
429// Rectangular Coordinates -> Geocentric Coordinates
430////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
431t_irc xyz2geoc(const double* XYZ, double* Geoc) {
432
433  const double bell = t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv) ;
434  const double e2 = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
435  double Ell[3];
436  if (xyz2ell(XYZ, Ell) != success) {
437    return failure;
438  }
439  double rho = sqrt(XYZ[0]*XYZ[0]+XYZ[1]*XYZ[1]+XYZ[2]*XYZ[2]);
440  double Rn = t_CST::aell/sqrt(1-e2*pow(sin(Ell[0]),2));
441
442  Geoc[0] = atan((1-e2 * Rn/(Rn + Ell[2])) * tan(Ell[0]));
443  Geoc[1] = Ell[1];
444  Geoc[2] = rho-t_CST::rgeoc;
445
446  return success;
447}
448
449//
450////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
451double Frac (double x) {
452  return x-floor(x);
453}
454
455//
456////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
457double Modulo (double x, double y) {
458  return y*Frac(x/y);
459}
460
461// Round to nearest integer
462////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
463double nint(double val) {
464  return ((val < 0.0) ? -floor(fabs(val)+0.5) : floor(val+0.5));
465}
466
467//
468////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
469int factorial(int n) {
470  if (n == 0) {
471    return 1;
472  }
473  else {
474    return (n * factorial(n - 1));
475  }
476}
477
478//
479////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
480double associatedLegendreFunction(int n, int m, double t) {
481  double sum = 0.0;
482  int    r   = (int) floor((n - m) / 2);
483  for (int k = 0; k <= r; k++) {
484    sum += (pow(-1.0, (double)k) * factorial(2*n - 2*k)
485            / (factorial(k) * factorial(n-k) * factorial(n-m-2*k))
486            * pow(t, (double)n-m-2*k));
487  }
488  double fac = pow(2.0,(double) -n) * pow((1 - t*t), (double)m/2);
489  return sum *= fac;
490}
491
492
493// Jacobian XYZ --> NEU
494////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
495void jacobiXYZ_NEU(const double* Ell, Matrix& jacobi) {
496
497  Tracer tracer("jacobiXYZ_NEU");
498
499  double sinPhi = sin(Ell[0]);
500  double cosPhi = cos(Ell[0]);
501  double sinLam = sin(Ell[1]);
502  double cosLam = cos(Ell[1]);
503
504  jacobi(1,1) = - sinPhi * cosLam;
505  jacobi(1,2) = - sinPhi * sinLam;
506  jacobi(1,3) =   cosPhi;
507
508  jacobi(2,1) = - sinLam;
509  jacobi(2,2) =   cosLam;
510  jacobi(2,3) =   0.0;
511
512  jacobi(3,1) = cosPhi * cosLam;
513  jacobi(3,2) = cosPhi * sinLam;
514  jacobi(3,3) = sinPhi;
515}
516
517// Jacobian Ell --> XYZ
518////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
519void jacobiEll_XYZ(const double* Ell, Matrix& jacobi) {
520
521  Tracer tracer("jacobiEll_XYZ");
522
523  double sinPhi = sin(Ell[0]);
524  double cosPhi = cos(Ell[0]);
525  double sinLam = sin(Ell[1]);
526  double cosLam = cos(Ell[1]);
527  double hh     = Ell[2];
528
529  double bell =  t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv);
530  double e2   = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
531  double nn   =  t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sinPhi*sinPhi) ;
532
533  jacobi(1,1) = -(nn+hh) * sinPhi * cosLam;
534  jacobi(1,2) = -(nn+hh) * cosPhi * sinLam;
535  jacobi(1,3) = cosPhi * cosLam;
536
537  jacobi(2,1) = -(nn+hh) * sinPhi * sinLam;
538  jacobi(2,2) =  (nn+hh) * cosPhi * cosLam;
539  jacobi(2,3) = cosPhi * sinLam;
540
541  jacobi(3,1) = (nn*(1.0-e2)+hh) * cosPhi;
542  jacobi(3,2) = 0.0;
543  jacobi(3,3) = sinPhi;
544}
545
546// Covariance Matrix in NEU
547////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
548void covariXYZ_NEU(const SymmetricMatrix& QQxyz, const double* Ell,
549                   SymmetricMatrix& Qneu) {
550
551  Tracer tracer("covariXYZ_NEU");
552
553  Matrix CC(3,3);
554  jacobiXYZ_NEU(Ell, CC);
555  Qneu << CC * QQxyz * CC.t();
556}
557
558// Covariance Matrix in XYZ
559////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
560void covariNEU_XYZ(const SymmetricMatrix& QQneu, const double* Ell,
561                   SymmetricMatrix& Qxyz) {
562
563  Tracer tracer("covariNEU_XYZ");
564
565  Matrix CC(3,3);
566  jacobiXYZ_NEU(Ell, CC);
567  Qxyz << CC.t() * QQneu * CC;
568}
569
570// Fourth order Runge-Kutta numerical integrator for ODEs
571////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
572ColumnVector rungeKutta4(
573  double xi,              // the initial x-value
574  const ColumnVector& yi, // vector of the initial y-values
575  double dx,              // the step size for the integration
576  double* acc,            // additional acceleration
577  ColumnVector (*der)(double x, const ColumnVector& y, double* acc)
578                          // A pointer to a function that computes the
579                          // derivative of a function at a point (x,y)
580                         ) {
581
582  ColumnVector k1 = der(xi       , yi       , acc) * dx;
583  ColumnVector k2 = der(xi+dx/2.0, yi+k1/2.0, acc) * dx;
584  ColumnVector k3 = der(xi+dx/2.0, yi+k2/2.0, acc) * dx;
585  ColumnVector k4 = der(xi+dx    , yi+k3    , acc) * dx;
586
587  ColumnVector yf = yi + k1/6.0 + k2/3.0 + k3/3.0 + k4/6.0;
588
589  return yf;
590}
591//
592////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
593double djul(long jj, long mm, double tt) {
594  long    ii, kk;
595  double  djul ;
596  if( mm <= 2 ) {
597    jj = jj - 1;
598    mm = mm + 12;
599  }
600  ii   = jj/100;
601  kk   = 2 - ii + ii/4;
602  djul = (365.25*jj - fmod( 365.25*jj, 1.0 )) - 679006.0;
603  djul = djul + floor( 30.6001*(mm + 1) ) + tt + kk;
604  return djul;
605}
606
607//
608////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
609double gpjd(double second, int nweek) {
610  double deltat;
611  deltat = nweek*7.0 + second/86400.0 ;
612  return( 44244.0 + deltat) ;
613}
614
615//
616////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
617void jdgp(double tjul, double & second, long & nweek) {
618  double      deltat;
619  deltat = tjul - 44244.0 ;
620  nweek = (long) floor(deltat/7.0);
621  second = (deltat - (nweek)*7.0)*86400.0;
622}
623
624//
625////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
626void jmt(double djul, long& jj, long& mm, double& dd) {
627  long   ih, ih1, ih2 ;
628  double t1, t2,  t3, t4;
629  t1  = 1.0 + djul - fmod( djul, 1.0 ) + 2400000.0;
630  t4  = fmod( djul, 1.0 );
631  ih  = long( (t1 - 1867216.25)/36524.25 );
632  t2  = t1 + 1 + ih - ih/4;
633  t3  = t2 - 1720995.0;
634  ih1 = long( (t3 - 122.1)/365.25 );
635  t1  = 365.25*ih1 - fmod( 365.25*ih1, 1.0 );
636  ih2 = long( (t3 - t1)/30.6001 );
637  dd  = t3 - t1 - (int)( 30.6001*ih2 ) + t4;
638  mm  = ih2 - 1;
639  if ( ih2 > 13 ) mm = ih2 - 13;
640  jj  = ih1;
641  if ( mm <= 2 ) jj = jj + 1;
642}
643
644//
645////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
646void GPSweekFromDateAndTime(const QDateTime& dateTime,
647                            int& GPSWeek, double& GPSWeeks) {
648
649  static const QDateTime zeroEpoch(QDate(1980, 1, 6),QTime(),Qt::UTC);
650
651  GPSWeek = zeroEpoch.daysTo(dateTime) / 7;
652
653  int weekDay = dateTime.date().dayOfWeek() + 1;  // Qt: Monday = 1
654  if (weekDay > 7) weekDay = 1;
655
656  GPSWeeks = (weekDay - 1) * 86400.0
657             - dateTime.time().msecsTo(QTime()) / 1e3;
658}
659
660//
661////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
662void GPSweekFromYMDhms(int year, int month, int day, int hour, int min,
663                       double sec, int& GPSWeek, double& GPSWeeks) {
664
665  double mjd = djul(year, month, day);
666
667  long GPSWeek_long;
668  jdgp(mjd, GPSWeeks, GPSWeek_long);
669  GPSWeek = GPSWeek_long;
670  GPSWeeks += hour * 3600.0 + min * 60.0 + sec;
671}
672
673//
674////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
675void mjdFromDateAndTime(const QDateTime& dateTime, int& mjd, double& dayfrac) {
676
677  static const QDate zeroDate(1858, 11, 17);
678
679  mjd     = zeroDate.daysTo(dateTime.date());
680
681  dayfrac = (dateTime.time().hour() +
682             (dateTime.time().minute() +
683              (dateTime.time().second() +
684               dateTime.time().msec() / 1000.0) / 60.0) / 60.0) / 24.0;
685}
686
687//
688////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
689bool findInVector(const vector<QString>& vv, const QString& str) {
690  std::vector<QString>::const_iterator it;
691  for (it = vv.begin(); it != vv.end(); ++it) {
692    if ( (*it) == str) {
693      return true;
694    }
695  }
696  return false;
697}
698
699//
700////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
701int readInt(const QString& str, int pos, int len, int& value) {
702  bool ok;
703  value = str.mid(pos, len).toInt(&ok);
704  return ok ? 0 : 1;
705}
706
707//
708////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
709int readDbl(const QString& str, int pos, int len, double& value) {
710  QString hlp = str.mid(pos, len);
711  for (int ii = 0; ii < hlp.length(); ii++) {
712    if (hlp[ii]=='D' || hlp[ii]=='d' || hlp[ii] == 'E') {
713      hlp[ii]='e';
714    }
715  }
716  bool ok;
717  value = hlp.toDouble(&ok);
718  return ok ? 0 : 1;
719}
720
721// Topocentrical Distance and Elevation
722////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
723void topos(double xRec, double yRec, double zRec,
724           double xSat, double ySat, double zSat,
725           double& rho, double& eleSat, double& azSat) {
726
727  double dx[3];
728  dx[0] = xSat-xRec;
729  dx[1] = ySat-yRec;
730  dx[2] = zSat-zRec;
731
732  rho =  sqrt( dx[0]*dx[0] + dx[1]*dx[1] + dx[2]*dx[2] );
733
734  double xyzRec[3];
735  xyzRec[0] = xRec;
736  xyzRec[1] = yRec;
737  xyzRec[2] = zRec;
738
739  double Ell[3];
740  double neu[3];
741  xyz2ell(xyzRec, Ell);
742  xyz2neu(Ell, dx, neu);
743
744  eleSat = acos( sqrt(neu[0]*neu[0] + neu[1]*neu[1]) / rho );
745  if (neu[2] < 0) {
746    eleSat *= -1.0;
747  }
748
749  azSat  = atan2(neu[1], neu[0]);
750}
751
752// Degrees -> degrees, minutes, seconds
753////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
754void deg2DMS(double decDeg, int& deg, int& min, double& sec) {
755  int sgn = (decDeg < 0.0 ? -1 : 1);
756  deg = static_cast<int>(decDeg);
757  min =  sgn *  static_cast<int>((decDeg - deg)*60);
758  sec =  (sgn* (decDeg - deg) - min/60.0) * 3600.0;
759}
760
761//
762////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
763QString fortranFormat(double value, int width, int prec) {
764  int    expo = value == 0.0 ? 0 : int(log10(fabs(value)));
765  double mant = value == 0.0 ? 0 : value / pow(10.0, double(expo));
766  if (fabs(mant) >= 1.0) {
767    mant /= 10.0;
768    expo += 1;
769  }
770  if (expo >= 0) {
771    return QString("%1e+%2").arg(mant, width-4, 'f', prec).arg(expo,  2, 10, QChar('0'));
772  }
773  else {
774    return QString("%1e-%2").arg(mant, width-4, 'f', prec).arg(-expo, 2, 10, QChar('0'));
775  }
776}
777
778//
779//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
780void kalman(const Matrix& AA, const ColumnVector& ll, const DiagonalMatrix& PP,
781            SymmetricMatrix& QQ, ColumnVector& xx) {
782
783  Tracer tracer("kalman");
784
785  int nPar = AA.Ncols();
786  int nObs = AA.Nrows();
787  UpperTriangularMatrix SS = Cholesky(QQ).t();
788
789  Matrix SA = SS*AA.t();
790  Matrix SRF(nObs+nPar, nObs+nPar); SRF = 0;
791  for (int ii = 1; ii <= nObs; ++ii) {
792    SRF(ii,ii) = 1.0 / sqrt(PP(ii,ii));
793  }
794
795  SRF.SubMatrix   (nObs+1, nObs+nPar, 1, nObs) = SA;
796  SRF.SymSubMatrix(nObs+1, nObs+nPar)          = SS;
797
798  UpperTriangularMatrix UU;
799  QRZ(SRF, UU);
800
801  SS = UU.SymSubMatrix(nObs+1, nObs+nPar);
802  UpperTriangularMatrix SH_rt = UU.SymSubMatrix(1, nObs);
803  Matrix YY  = UU.SubMatrix(1, nObs, nObs+1, nObs+nPar);
804
805  UpperTriangularMatrix SHi = SH_rt.i();
806
807  Matrix KT  = SHi * YY;
808  SymmetricMatrix Hi; Hi << SHi * SHi.t();
809
810  xx += KT.t() * (ll - AA * xx);
811  QQ << (SS.t() * SS);
812}
813
814double accuracyFromIndex(int index, t_eph::e_type type) {
815
816  if (type == t_eph::GPS || type == t_eph::BDS || type == t_eph::SBAS
817      || type == t_eph::QZSS) {
818
819    if ((index >= 0) && (index <= 6)) {
820      if (index == 3) {
821        return ceil(10.0 * pow(2.0, (double(index) / 2.0) + 1.0)) / 10.0;
822      }
823      else {
824        return floor(10.0 * pow(2.0, (double(index) / 2.0) + 1.0)) / 10.0;
825      }
826    }
827    else if ((index > 6) && (index <= 15)) {
828      return (10.0 * pow(2.0, (double(index) - 2.0))) / 10.0;
829    }
830    else {
831      return 8192.0;
832    }
833  }
834
835  if (type == t_eph::Galileo) {
836
837    if ((index >= 0) && (index <= 49)) {
838      return (double(index) / 100.0);
839    }
840    else if ((index > 49) && (index <= 74)) {
841      return (50.0 + (double(index) - 50.0) * 2.0) / 100.0;
842    }
843    else if ((index > 74) && (index <= 99)) {
844      return 1.0 + (double(index) - 75.0) * 0.04;
845    }
846    else if ((index > 99) && (index <= 125)) {
847      return 2.0 + (double(index) - 100.0) * 0.16;
848    }
849    else {
850      return -1.0;
851    }
852  }
853
854  return double(index);
855}
856
857int indexFromAccuracy(double accuracy, t_eph::e_type type) {
858
859  if (type == t_eph::GPS || type == t_eph::BDS || type == t_eph::SBAS
860      || type == t_eph::QZSS) {
861
862    if (accuracy <= 2.40) {
863      return 0;
864    }
865    else if (accuracy <= 3.40) {
866      return 1;
867    }
868    else if (accuracy <= 4.85) {
869      return 2;
870    }
871    else if (accuracy <= 6.85) {
872      return 3;
873    }
874    else if (accuracy <= 9.65) {
875      return 4;
876    }
877    else if (accuracy <= 13.65) {
878      return 5;
879    }
880    else if (accuracy <= 24.00) {
881      return 6;
882    }
883    else if (accuracy <= 48.00) {
884      return 7;
885    }
886    else if (accuracy <= 96.00) {
887      return 8;
888    }
889    else if (accuracy <= 192.00) {
890      return 9;
891    }
892    else if (accuracy <= 384.00) {
893      return 10;
894    }
895    else if (accuracy <= 768.00) {
896      return 11;
897    }
898    else if (accuracy <= 1536.00) {
899      return 12;
900    }
901    else if (accuracy <= 3072.00) {
902      return 13;
903    }
904    else if (accuracy <= 6144.00) {
905      return 14;
906    }
907    else {
908      return 15;
909    }
910  }
911
912  if (type == t_eph::Galileo) {
913
914    if (accuracy <= 0.49) {
915      return int(ceil(accuracy * 100.0));
916    }
917    else if (accuracy <= 0.98) {
918      return int(50.0 + (((accuracy * 100.0) - 50) / 2.0));
919    }
920    else if (accuracy <= 2.0) {
921      return int(75.0 + ((accuracy - 1.0) / 0.04));
922    }
923    else if (accuracy <= 6.0) {
924      return int(100.0 + ((accuracy - 2.0) / 0.16));
925    }
926    else {
927      return 255;
928    }
929  }
930
931  return (type == t_eph::Galileo) ? 255 : 15;
932}
933
934// Returns CRC24
935////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
936unsigned long CRC24(long size, const unsigned char *buf) {
937  unsigned long crc = 0;
938  int ii;
939  while (size--) {
940    crc ^= (*buf++) << (16);
941    for(ii = 0; ii < 8; ii++) {
942      crc <<= 1;
943      if (crc & 0x1000000) {
944        crc ^= 0x01864cfb;
945      }
946    }
947  }
948  return crc;
949}
950
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.