source: ntrip/trunk/BNC/src/bncutils.cpp @ 8673

Last change on this file since 8673 was 8673, checked in by stuerze, 15 months ago

check with respect to wrong observation epochs is improved

File size: 29.3 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 (((currTime - obsTime) < 0.0) ||
260      (fabs(currTime - obsTime) > maxDt)) {
261    return true;
262  }
263  return false;
264}
265//
266////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
267QByteArray ggaString(const QByteArray& latitude,
268                     const QByteArray& longitude,
269                     const QByteArray& height,
270                     const QString& ggaType) {
271
272  double lat = strtod(latitude,NULL);
273  double lon = strtod(longitude,NULL);
274  double hei = strtod(height,NULL);
275  QString sentences = "GPGGA,";
276  if (ggaType.contains("GNGGA")) {
277    sentences = "GNGGA,";
278  }
279
280  const char* flagN="N";
281  const char* flagE="E";
282  if (lon >180.) {lon=(lon-360.)*(-1.); flagE="W";}
283  if ((lon < 0.) && (lon >= -180.))  {lon=lon*(-1.); flagE="W";}
284  if (lon < -180.)  {lon=(lon+360.); flagE="E";}
285  if (lat < 0.)  {lat=lat*(-1.); flagN="S";}
286  QTime ttime(QDateTime::currentDateTime().toUTC().time());
287  int lat_deg = (int)lat;
288  double lat_min=(lat-lat_deg)*60.;
289  int lon_deg = (int)lon;
290  double lon_min=(lon-lon_deg)*60.;
291  int hh = 0 , mm = 0;
292  double ss = 0.0;
293  hh=ttime.hour();
294  mm=ttime.minute();
295  ss=(double)ttime.second()+0.001*ttime.msec();
296  QString gga;
297  gga += sentences;
298  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'));
299  gga += QString("%1%2,").arg((int)lat_deg,2, 10, QLatin1Char('0')).arg(lat_min, 7, 'f', 4, QLatin1Char('0'));
300  gga += flagN;
301  gga += QString(",%1%2,").arg((int)lon_deg,3, 10, QLatin1Char('0')).arg(lon_min, 7, 'f', 4, QLatin1Char('0'));
302  gga += flagE + QString(",1,05,1.00");
303  gga += QString(",%1,").arg(hei, 2, 'f', 1);
304  gga += QString("M,10.000,M,,");
305
306  unsigned char XOR = 0;
307  for (int ii = 0; ii < gga.length(); ii++) {
308    XOR ^= (unsigned char) gga[ii].toLatin1();
309  }
310  gga = "$" + gga + QString("*%1").arg(XOR, 2, 16, QLatin1Char('0'));
311
312  return gga.toLatin1();
313}
314
315//
316////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
317void RSW_to_XYZ(const ColumnVector& rr, const ColumnVector& vv,
318                const ColumnVector& rsw, ColumnVector& xyz) {
319
320  ColumnVector along  = vv / vv.norm_Frobenius();
321  ColumnVector cross  = crossproduct(rr, vv); cross /= cross.norm_Frobenius();
322  ColumnVector radial = crossproduct(along, cross);
323
324  Matrix RR(3,3);
325  RR.Column(1) = radial;
326  RR.Column(2) = along;
327  RR.Column(3) = cross;
328
329  xyz = RR * rsw;
330}
331
332// Transformation xyz --> radial, along track, out-of-plane
333////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
334void XYZ_to_RSW(const ColumnVector& rr, const ColumnVector& vv,
335                const ColumnVector& xyz, ColumnVector& rsw) {
336
337  ColumnVector along  = vv / vv.norm_Frobenius();
338  ColumnVector cross  = crossproduct(rr, vv); cross /= cross.norm_Frobenius();
339  ColumnVector radial = crossproduct(along, cross);
340
341  rsw.ReSize(3);
342  rsw(1) = DotProduct(xyz, radial);
343  rsw(2) = DotProduct(xyz, along);
344  rsw(3) = DotProduct(xyz, cross);
345}
346
347// Rectangular Coordinates -> Ellipsoidal Coordinates
348////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
349t_irc xyz2ell(const double* XYZ, double* Ell) {
350
351  const double bell = t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv) ;
352  const double e2   = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
353  const double e2c  = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(bell*bell) ;
354
355  double nn, ss, zps, hOld, phiOld, theta, sin3, cos3;
356
357  ss    = sqrt(XYZ[0]*XYZ[0]+XYZ[1]*XYZ[1]) ;
358  zps   = XYZ[2]/ss ;
359  theta = atan( (XYZ[2]*t_CST::aell) / (ss*bell) );
360  sin3  = sin(theta) * sin(theta) * sin(theta);
361  cos3  = cos(theta) * cos(theta) * cos(theta);
362
363  // Closed formula
364  Ell[0] = atan( (XYZ[2] + e2c * bell * sin3) / (ss - e2 * t_CST::aell * cos3) );
365  Ell[1] = atan2(XYZ[1],XYZ[0]) ;
366  nn = t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sin(Ell[0])*sin(Ell[0])) ;
367  Ell[2] = ss / cos(Ell[0]) - nn;
368
369  const int MAXITER = 100;
370  for (int ii = 1; ii <= MAXITER; ii++) {
371    nn     = t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sin(Ell[0])*sin(Ell[0])) ;
372    hOld   = Ell[2] ;
373    phiOld = Ell[0] ;
374    Ell[2] = ss/cos(Ell[0])-nn ;
375    Ell[0] = atan(zps/(1.0-e2*nn/(nn+Ell[2]))) ;
376    if ( fabs(phiOld-Ell[0]) <= 1.0e-11 && fabs(hOld-Ell[2]) <= 1.0e-5 ) {
377      return success;
378    }
379  }
380
381  return failure;
382}
383
384// Rectangular Coordinates -> North, East, Up Components
385////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
386void xyz2neu(const double* Ell, const double* xyz, double* neu) {
387
388  double sinPhi = sin(Ell[0]);
389  double cosPhi = cos(Ell[0]);
390  double sinLam = sin(Ell[1]);
391  double cosLam = cos(Ell[1]);
392
393  neu[0] = - sinPhi*cosLam * xyz[0]
394           - sinPhi*sinLam * xyz[1]
395           + cosPhi        * xyz[2];
396
397  neu[1] = - sinLam * xyz[0]
398           + cosLam * xyz[1];
399
400  neu[2] = + cosPhi*cosLam * xyz[0]
401           + cosPhi*sinLam * xyz[1]
402           + sinPhi        * xyz[2];
403}
404
405// North, East, Up Components -> Rectangular Coordinates
406////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
407void neu2xyz(const double* Ell, const double* neu, double* xyz) {
408
409  double sinPhi = sin(Ell[0]);
410  double cosPhi = cos(Ell[0]);
411  double sinLam = sin(Ell[1]);
412  double cosLam = cos(Ell[1]);
413
414  xyz[0] = - sinPhi*cosLam * neu[0]
415           - sinLam        * neu[1]
416           + cosPhi*cosLam * neu[2];
417
418  xyz[1] = - sinPhi*sinLam * neu[0]
419           + cosLam        * neu[1]
420           + cosPhi*sinLam * neu[2];
421
422  xyz[2] = + cosPhi        * neu[0]
423           + sinPhi        * neu[2];
424}
425
426// Rectangular Coordinates -> Geocentric Coordinates
427////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
428t_irc xyz2geoc(const double* XYZ, double* Geoc) {
429
430  const double bell = t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv) ;
431  const double e2 = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
432  double Ell[3];
433  if (xyz2ell(XYZ, Ell) != success) {
434    return failure;
435  }
436  double rho = sqrt(XYZ[0]*XYZ[0]+XYZ[1]*XYZ[1]+XYZ[2]*XYZ[2]);
437  double Rn = t_CST::aell/sqrt(1-e2*pow(sin(Ell[0]),2));
438
439  Geoc[0] = atan((1-e2 * Rn/(Rn + Ell[2])) * tan(Ell[0]));
440  Geoc[1] = Ell[1];
441  Geoc[2] = rho-t_CST::rgeoc;
442
443  return success;
444}
445
446//
447////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
448double Frac (double x) {
449  return x-floor(x);
450}
451
452//
453////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
454double Modulo (double x, double y) {
455  return y*Frac(x/y);
456}
457
458// Round to nearest integer
459////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
460double nint(double val) {
461  return ((val < 0.0) ? -floor(fabs(val)+0.5) : floor(val+0.5));
462}
463
464//
465////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
466int factorial(int n) {
467  if (n == 0) {
468    return 1;
469  }
470  else {
471    return (n * factorial(n - 1));
472  }
473}
474
475//
476////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
477double associatedLegendreFunction(int n, int m, double t) {
478  double sum = 0.0;
479  int    r   = (int) floor((n - m) / 2);
480  for (int k = 0; k <= r; k++) {
481    sum += (pow(-1.0, (double)k) * factorial(2*n - 2*k)
482            / (factorial(k) * factorial(n-k) * factorial(n-m-2*k))
483            * pow(t, (double)n-m-2*k));
484  }
485  double fac = pow(2.0,(double) -n) * pow((1 - t*t), (double)m/2);
486  return sum *= fac;
487}
488
489
490// Jacobian XYZ --> NEU
491////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
492void jacobiXYZ_NEU(const double* Ell, Matrix& jacobi) {
493
494  Tracer tracer("jacobiXYZ_NEU");
495
496  double sinPhi = sin(Ell[0]);
497  double cosPhi = cos(Ell[0]);
498  double sinLam = sin(Ell[1]);
499  double cosLam = cos(Ell[1]);
500
501  jacobi(1,1) = - sinPhi * cosLam;
502  jacobi(1,2) = - sinPhi * sinLam;
503  jacobi(1,3) =   cosPhi;
504
505  jacobi(2,1) = - sinLam;
506  jacobi(2,2) =   cosLam;
507  jacobi(2,3) =   0.0;
508
509  jacobi(3,1) = cosPhi * cosLam;
510  jacobi(3,2) = cosPhi * sinLam;
511  jacobi(3,3) = sinPhi;
512}
513
514// Jacobian Ell --> XYZ
515////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
516void jacobiEll_XYZ(const double* Ell, Matrix& jacobi) {
517
518  Tracer tracer("jacobiEll_XYZ");
519
520  double sinPhi = sin(Ell[0]);
521  double cosPhi = cos(Ell[0]);
522  double sinLam = sin(Ell[1]);
523  double cosLam = cos(Ell[1]);
524  double hh     = Ell[2];
525
526  double bell =  t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv);
527  double e2   = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
528  double nn   =  t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sinPhi*sinPhi) ;
529
530  jacobi(1,1) = -(nn+hh) * sinPhi * cosLam;
531  jacobi(1,2) = -(nn+hh) * cosPhi * sinLam;
532  jacobi(1,3) = cosPhi * cosLam;
533
534  jacobi(2,1) = -(nn+hh) * sinPhi * sinLam;
535  jacobi(2,2) =  (nn+hh) * cosPhi * cosLam;
536  jacobi(2,3) = cosPhi * sinLam;
537
538  jacobi(3,1) = (nn*(1.0-e2)+hh) * cosPhi;
539  jacobi(3,2) = 0.0;
540  jacobi(3,3) = sinPhi;
541}
542
543// Covariance Matrix in NEU
544////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
545void covariXYZ_NEU(const SymmetricMatrix& QQxyz, const double* Ell,
546                   SymmetricMatrix& Qneu) {
547
548  Tracer tracer("covariXYZ_NEU");
549
550  Matrix CC(3,3);
551  jacobiXYZ_NEU(Ell, CC);
552  Qneu << CC * QQxyz * CC.t();
553}
554
555// Covariance Matrix in XYZ
556////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
557void covariNEU_XYZ(const SymmetricMatrix& QQneu, const double* Ell,
558                   SymmetricMatrix& Qxyz) {
559
560  Tracer tracer("covariNEU_XYZ");
561
562  Matrix CC(3,3);
563  jacobiXYZ_NEU(Ell, CC);
564  Qxyz << CC.t() * QQneu * CC;
565}
566
567// Fourth order Runge-Kutta numerical integrator for ODEs
568////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
569ColumnVector rungeKutta4(
570  double xi,              // the initial x-value
571  const ColumnVector& yi, // vector of the initial y-values
572  double dx,              // the step size for the integration
573  double* acc,            // additional acceleration
574  ColumnVector (*der)(double x, const ColumnVector& y, double* acc)
575                          // A pointer to a function that computes the
576                          // derivative of a function at a point (x,y)
577                         ) {
578
579  ColumnVector k1 = der(xi       , yi       , acc) * dx;
580  ColumnVector k2 = der(xi+dx/2.0, yi+k1/2.0, acc) * dx;
581  ColumnVector k3 = der(xi+dx/2.0, yi+k2/2.0, acc) * dx;
582  ColumnVector k4 = der(xi+dx    , yi+k3    , acc) * dx;
583
584  ColumnVector yf = yi + k1/6.0 + k2/3.0 + k3/3.0 + k4/6.0;
585
586  return yf;
587}
588//
589////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
590double djul(long jj, long mm, double tt) {
591  long    ii, kk;
592  double  djul ;
593  if( mm <= 2 ) {
594    jj = jj - 1;
595    mm = mm + 12;
596  }
597  ii   = jj/100;
598  kk   = 2 - ii + ii/4;
599  djul = (365.25*jj - fmod( 365.25*jj, 1.0 )) - 679006.0;
600  djul = djul + floor( 30.6001*(mm + 1) ) + tt + kk;
601  return djul;
602}
603
604//
605////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
606double gpjd(double second, int nweek) {
607  double deltat;
608  deltat = nweek*7.0 + second/86400.0 ;
609  return( 44244.0 + deltat) ;
610}
611
612//
613////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
614void jdgp(double tjul, double & second, long & nweek) {
615  double      deltat;
616  deltat = tjul - 44244.0 ;
617  nweek = (long) floor(deltat/7.0);
618  second = (deltat - (nweek)*7.0)*86400.0;
619}
620
621//
622////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
623void jmt(double djul, long& jj, long& mm, double& dd) {
624  long   ih, ih1, ih2 ;
625  double t1, t2,  t3, t4;
626  t1  = 1.0 + djul - fmod( djul, 1.0 ) + 2400000.0;
627  t4  = fmod( djul, 1.0 );
628  ih  = long( (t1 - 1867216.25)/36524.25 );
629  t2  = t1 + 1 + ih - ih/4;
630  t3  = t2 - 1720995.0;
631  ih1 = long( (t3 - 122.1)/365.25 );
632  t1  = 365.25*ih1 - fmod( 365.25*ih1, 1.0 );
633  ih2 = long( (t3 - t1)/30.6001 );
634  dd  = t3 - t1 - (int)( 30.6001*ih2 ) + t4;
635  mm  = ih2 - 1;
636  if ( ih2 > 13 ) mm = ih2 - 13;
637  jj  = ih1;
638  if ( mm <= 2 ) jj = jj + 1;
639}
640
641//
642////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
643void GPSweekFromDateAndTime(const QDateTime& dateTime,
644                            int& GPSWeek, double& GPSWeeks) {
645
646  static const QDateTime zeroEpoch(QDate(1980, 1, 6),QTime(),Qt::UTC);
647
648  GPSWeek = zeroEpoch.daysTo(dateTime) / 7;
649
650  int weekDay = dateTime.date().dayOfWeek() + 1;  // Qt: Monday = 1
651  if (weekDay > 7) weekDay = 1;
652
653  GPSWeeks = (weekDay - 1) * 86400.0
654             - dateTime.time().msecsTo(QTime()) / 1e3;
655}
656
657//
658////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
659void GPSweekFromYMDhms(int year, int month, int day, int hour, int min,
660                       double sec, int& GPSWeek, double& GPSWeeks) {
661
662  double mjd = djul(year, month, day);
663
664  long GPSWeek_long;
665  jdgp(mjd, GPSWeeks, GPSWeek_long);
666  GPSWeek = GPSWeek_long;
667  GPSWeeks += hour * 3600.0 + min * 60.0 + sec;
668}
669
670//
671////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
672void mjdFromDateAndTime(const QDateTime& dateTime, int& mjd, double& dayfrac) {
673
674  static const QDate zeroDate(1858, 11, 17);
675
676  mjd     = zeroDate.daysTo(dateTime.date());
677
678  dayfrac = (dateTime.time().hour() +
679             (dateTime.time().minute() +
680              (dateTime.time().second() +
681               dateTime.time().msec() / 1000.0) / 60.0) / 60.0) / 24.0;
682}
683
684//
685////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
686bool findInVector(const vector<QString>& vv, const QString& str) {
687  std::vector<QString>::const_iterator it;
688  for (it = vv.begin(); it != vv.end(); ++it) {
689    if ( (*it) == str) {
690      return true;
691    }
692  }
693  return false;
694}
695
696//
697////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
698int readInt(const QString& str, int pos, int len, int& value) {
699  bool ok;
700  value = str.mid(pos, len).toInt(&ok);
701  return ok ? 0 : 1;
702}
703
704//
705////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
706int readDbl(const QString& str, int pos, int len, double& value) {
707  QString hlp = str.mid(pos, len);
708  for (int ii = 0; ii < hlp.length(); ii++) {
709    if (hlp[ii]=='D' || hlp[ii]=='d' || hlp[ii] == 'E') {
710      hlp[ii]='e';
711    }
712  }
713  bool ok;
714  value = hlp.toDouble(&ok);
715  return ok ? 0 : 1;
716}
717
718// Topocentrical Distance and Elevation
719////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
720void topos(double xRec, double yRec, double zRec,
721           double xSat, double ySat, double zSat,
722           double& rho, double& eleSat, double& azSat) {
723
724  double dx[3];
725  dx[0] = xSat-xRec;
726  dx[1] = ySat-yRec;
727  dx[2] = zSat-zRec;
728
729  rho =  sqrt( dx[0]*dx[0] + dx[1]*dx[1] + dx[2]*dx[2] );
730
731  double xyzRec[3];
732  xyzRec[0] = xRec;
733  xyzRec[1] = yRec;
734  xyzRec[2] = zRec;
735
736  double Ell[3];
737  double neu[3];
738  xyz2ell(xyzRec, Ell);
739  xyz2neu(Ell, dx, neu);
740
741  eleSat = acos( sqrt(neu[0]*neu[0] + neu[1]*neu[1]) / rho );
742  if (neu[2] < 0) {
743    eleSat *= -1.0;
744  }
745
746  azSat  = atan2(neu[1], neu[0]);
747}
748
749// Degrees -> degrees, minutes, seconds
750////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
751void deg2DMS(double decDeg, int& deg, int& min, double& sec) {
752  int sgn = (decDeg < 0.0 ? -1 : 1);
753  deg = static_cast<int>(decDeg);
754  min =  sgn *  static_cast<int>((decDeg - deg)*60);
755  sec =  (sgn* (decDeg - deg) - min/60.0) * 3600.0;
756}
757
758//
759////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
760QString fortranFormat(double value, int width, int prec) {
761  int    expo = value == 0.0 ? 0 : int(log10(fabs(value)));
762  double mant = value == 0.0 ? 0 : value / pow(10.0, double(expo));
763  if (fabs(mant) >= 1.0) {
764    mant /= 10.0;
765    expo += 1;
766  }
767  if (expo >= 0) {
768    return QString("%1e+%2").arg(mant, width-4, 'f', prec).arg(expo,  2, 10, QChar('0'));
769  }
770  else {
771    return QString("%1e-%2").arg(mant, width-4, 'f', prec).arg(-expo, 2, 10, QChar('0'));
772  }
773}
774
775//
776//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
777void kalman(const Matrix& AA, const ColumnVector& ll, const DiagonalMatrix& PP,
778            SymmetricMatrix& QQ, ColumnVector& xx) {
779
780  Tracer tracer("kalman");
781
782  int nPar = AA.Ncols();
783  int nObs = AA.Nrows();
784  UpperTriangularMatrix SS = Cholesky(QQ).t();
785
786  Matrix SA = SS*AA.t();
787  Matrix SRF(nObs+nPar, nObs+nPar); SRF = 0;
788  for (int ii = 1; ii <= nObs; ++ii) {
789    SRF(ii,ii) = 1.0 / sqrt(PP(ii,ii));
790  }
791
792  SRF.SubMatrix   (nObs+1, nObs+nPar, 1, nObs) = SA;
793  SRF.SymSubMatrix(nObs+1, nObs+nPar)          = SS;
794
795  UpperTriangularMatrix UU;
796  QRZ(SRF, UU);
797
798  SS = UU.SymSubMatrix(nObs+1, nObs+nPar);
799  UpperTriangularMatrix SH_rt = UU.SymSubMatrix(1, nObs);
800  Matrix YY  = UU.SubMatrix(1, nObs, nObs+1, nObs+nPar);
801
802  UpperTriangularMatrix SHi = SH_rt.i();
803
804  Matrix KT  = SHi * YY;
805  SymmetricMatrix Hi; Hi << SHi * SHi.t();
806
807  xx += KT.t() * (ll - AA * xx);
808  QQ << (SS.t() * SS);
809}
810
811double accuracyFromIndex(int index, t_eph::e_type type) {
812
813  if (type == t_eph::GPS || type == t_eph::BDS || type == t_eph::SBAS
814      || type == t_eph::QZSS) {
815
816    if ((index >= 0) && (index <= 6)) {
817      if (index == 3) {
818        return ceil(10.0 * pow(2.0, (double(index) / 2.0) + 1.0)) / 10.0;
819      }
820      else {
821        return floor(10.0 * pow(2.0, (double(index) / 2.0) + 1.0)) / 10.0;
822      }
823    }
824    else if ((index > 6) && (index <= 15)) {
825      return (10.0 * pow(2.0, (double(index) - 2.0))) / 10.0;
826    }
827    else {
828      return 8192.0;
829    }
830  }
831
832  if (type == t_eph::Galileo) {
833
834    if ((index >= 0) && (index <= 49)) {
835      return (double(index) / 100.0);
836    }
837    else if ((index > 49) && (index <= 74)) {
838      return (50.0 + (double(index) - 50.0) * 2.0) / 100.0;
839    }
840    else if ((index > 74) && (index <= 99)) {
841      return 1.0 + (double(index) - 75.0) * 0.04;
842    }
843    else if ((index > 99) && (index <= 125)) {
844      return 2.0 + (double(index) - 100.0) * 0.16;
845    }
846    else {
847      return -1.0;
848    }
849  }
850
851  return double(index);
852}
853
854int indexFromAccuracy(double accuracy, t_eph::e_type type) {
855
856  if (type == t_eph::GPS || type == t_eph::BDS || type == t_eph::SBAS
857      || type == t_eph::QZSS) {
858
859    if (accuracy <= 2.40) {
860      return 0;
861    }
862    else if (accuracy <= 3.40) {
863      return 1;
864    }
865    else if (accuracy <= 4.85) {
866      return 2;
867    }
868    else if (accuracy <= 6.85) {
869      return 3;
870    }
871    else if (accuracy <= 9.65) {
872      return 4;
873    }
874    else if (accuracy <= 13.65) {
875      return 5;
876    }
877    else if (accuracy <= 24.00) {
878      return 6;
879    }
880    else if (accuracy <= 48.00) {
881      return 7;
882    }
883    else if (accuracy <= 96.00) {
884      return 8;
885    }
886    else if (accuracy <= 192.00) {
887      return 9;
888    }
889    else if (accuracy <= 384.00) {
890      return 10;
891    }
892    else if (accuracy <= 768.00) {
893      return 11;
894    }
895    else if (accuracy <= 1536.00) {
896      return 12;
897    }
898    else if (accuracy <= 3072.00) {
899      return 13;
900    }
901    else if (accuracy <= 6144.00) {
902      return 14;
903    }
904    else {
905      return 15;
906    }
907  }
908
909  if (type == t_eph::Galileo) {
910
911    if (accuracy <= 0.49) {
912      return int(ceil(accuracy * 100.0));
913    }
914    else if (accuracy <= 0.98) {
915      return int(50.0 + (((accuracy * 100.0) - 50) / 2.0));
916    }
917    else if (accuracy <= 2.0) {
918      return int(75.0 + ((accuracy - 1.0) / 0.04));
919    }
920    else if (accuracy <= 6.0) {
921      return int(100.0 + ((accuracy - 2.0) / 0.16));
922    }
923    else {
924      return 255;
925    }
926  }
927
928  return (type == t_eph::Galileo) ? 255 : 15;
929}
930
931// Returns CRC24
932////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
933unsigned long CRC24(long size, const unsigned char *buf) {
934  unsigned long crc = 0;
935  int ii;
936  while (size--) {
937    crc ^= (*buf++) << (16);
938    for(ii = 0; ii < 8; ii++) {
939      crc <<= 1;
940      if (crc & 0x1000000) {
941        crc ^= 0x01864cfb;
942      }
943    }
944  }
945  return crc;
946}
947
948// Convert RTCM3 lock-time indicator to lock time in seconds
949////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
950double lti2sec(int type, int lti) {
951
952  if ( (type>=1001 && type<=1004) ||
953       (type>=1009 && type<=1012)    ) { // RTCM3 msg 100[1...4] and 10[09...12]
954         if (lti<   0) return  -1;
955    else if (lti<  24) return   1*lti;      // [  0   1   23]
956    else if (lti<  48) return   2*lti-24;   // [ 24   2   70]
957    else if (lti<  72) return   4*lti-120;  // [ 72   4  164]
958    else if (lti<  96) return   8*lti-408;  // [168   8  352]
959    else if (lti< 120) return  16*lti-1176; // [360  16  728]
960    else if (lti< 127) return  32*lti-3096; // [744  32  905]
961    else if (lti==127) return  937;
962    else               return  -1;
963  }
964  else if (type%10==2 || type%10==3 ||
965           type%10==4 || type%10==5) {  // RTCM3 MSM-2/-3/-4/-5
966    switch(lti) {
967      case( 0) : return      0;
968      case( 1) : return     32e-3;
969      case( 2) : return     64e-3;
970      case( 3) : return    128e-3;
971      case( 4) : return    256e-3;
972      case( 5) : return    512e-3;
973      case( 6) : return   1024e-3;
974      case( 7) : return   2048e-3;
975      case( 8) : return   4096e-3;
976      case( 9) : return   8192e-3;
977      case(10) : return  16384e-3;
978      case(11) : return  32768e-3;
979      case(12) : return  65536e-3;
980      case(13) : return 131072e-3;
981      case(14) : return 262144e-3;
982      case(15) : return 524288e-3;
983      default  : return     -1;
984    };
985  }
986  else if (type%10==6 || type%10==7) {  // RTCM3 MSM-6 and MSM-7
987         if (lti<   0) return (     -1               );
988    else if (lti<  64) return (      1*lti           )*1e-3;
989    else if (lti<  96) return (      2*lti-64        )*1e-3;
990    else if (lti< 128) return (      4*lti-256       )*1e-3;
991    else if (lti< 160) return (      8*lti-768       )*1e-3;
992    else if (lti< 192) return (     16*lti-2048      )*1e-3;
993    else if (lti< 224) return (     32*lti-5120      )*1e-3;
994    else if (lti< 256) return (     64*lti-12288     )*1e-3;
995    else if (lti< 288) return (    128*lti-28672     )*1e-3;
996    else if (lti< 320) return (    256*lti-65536     )*1e-3;
997    else if (lti< 352) return (    512*lti-147456    )*1e-3;
998    else if (lti< 384) return (   1024*lti-327680    )*1e-3;
999    else if (lti< 416) return (   2048*lti-720896    )*1e-3;
1000    else if (lti< 448) return (   4096*lti-1572864   )*1e-3;
1001    else if (lti< 480) return (   8192*lti-3407872   )*1e-3;
1002    else if (lti< 512) return (  16384*lti-7340032   )*1e-3;
1003    else if (lti< 544) return (  32768*lti-15728640  )*1e-3;
1004    else if (lti< 576) return (  65536*lti-33554432  )*1e-3;
1005    else if (lti< 608) return ( 131072*lti-71303168  )*1e-3;
1006    else if (lti< 640) return ( 262144*lti-150994944 )*1e-3;
1007    else if (lti< 672) return ( 524288*lti-318767104 )*1e-3;
1008    else if (lti< 704) return (1048576*lti-671088640 )*1e-3;
1009    else if (lti==704) return (2097152*lti-1409286144)*1e-3;
1010    else               return (     -1               );
1011  }
1012  else {
1013    return -1;
1014  };
1015};
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.