source: ntrip/trunk/BNC/src/bncutils.cpp @ 8903

Last change on this file since 8903 was 8903, checked in by stuerze, 7 months ago
File size: 30.8 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// Strip White Space
178////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
179void stripWhiteSpace(string& str) {
180  if (!str.empty()) {
181    string::size_type beg = str.find_first_not_of(" \t\f\n\r\v");
182    string::size_type end = str.find_last_not_of(" \t\f\n\r\v");
183    if (beg > str.max_size())
184      str.erase();
185    else
186      str = str.substr(beg, end-beg+1);
187  }
188}
189
190//
191////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
192QDateTime dateAndTimeFromGPSweek(int GPSWeek, double GPSWeeks) {
193
194  static const QDate zeroEpoch(1980, 1, 6);
195
196  QDate date(zeroEpoch);
197  QTime time(0,0,0,0);
198
199  int weekDays = int(GPSWeeks) / 86400;
200  date = date.addDays( GPSWeek * 7 + weekDays );
201  time = time.addMSecs( int( (GPSWeeks - 86400 * weekDays) * 1e3 ) );
202
203  return QDateTime(date,time);
204}
205
206//
207////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
208void currentGPSWeeks(int& week, double& sec) {
209
210  QDateTime currDateTimeGPS;
211
212  if ( BNC_CORE->dateAndTimeGPSSet() ) {
213    currDateTimeGPS = BNC_CORE->dateAndTimeGPS();
214  }
215  else {
216    currDateTimeGPS = QDateTime::currentDateTime().toUTC();
217    QDate hlp       = currDateTimeGPS.date();
218    currDateTimeGPS = currDateTimeGPS.addSecs(gnumleap(hlp.year(),
219                                                     hlp.month(), hlp.day()));
220  }
221
222  QDate currDateGPS = currDateTimeGPS.date();
223  QTime currTimeGPS = currDateTimeGPS.time();
224
225  week = int( (double(currDateGPS.toJulianDay()) - 2444244.5) / 7 );
226
227  sec = (currDateGPS.dayOfWeek() % 7) * 24.0 * 3600.0 +
228        currTimeGPS.hour()                   * 3600.0 +
229        currTimeGPS.minute()                 *   60.0 +
230        currTimeGPS.second()                          +
231        currTimeGPS.msec()                   / 1000.0;
232}
233
234//
235////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
236QDateTime currentDateAndTimeGPS() {
237  if ( BNC_CORE->dateAndTimeGPSSet() ) {
238    return BNC_CORE->dateAndTimeGPS();
239  }
240  else {
241    int    GPSWeek;
242    double GPSWeeks;
243    currentGPSWeeks(GPSWeek, GPSWeeks);
244    return dateAndTimeFromGPSweek(GPSWeek, GPSWeeks);
245  }
246}
247
248//
249////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
250bool checkForWrongObsEpoch(bncTime obsEpoch) {
251  const double maxDt = 600.0;
252  bncTime obsTime = obsEpoch;
253  int    week;
254  double sec;
255  currentGPSWeeks(week, sec);
256  bncTime currTime(week, sec);
257
258  if (((currTime - obsTime) < 0.0) ||
259      (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
305  unsigned char XOR = 0;
306  for (int ii = 0; ii < gga.length(); ii++) {
307    XOR ^= (unsigned char) gga[ii].toLatin1();
308  }
309  gga = "$" + gga + QString("*%1").arg(XOR, 2, 16, QLatin1Char('0')) + "\n";
310
311  return gga.toLatin1();
312}
313
314//
315////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
316void RSW_to_XYZ(const ColumnVector& rr, const ColumnVector& vv,
317                const ColumnVector& rsw, ColumnVector& xyz) {
318
319  ColumnVector along  = vv / vv.NormFrobenius();
320  ColumnVector cross  = crossproduct(rr, vv); cross /= cross.NormFrobenius();
321  ColumnVector radial = crossproduct(along, cross);
322
323  Matrix RR(3,3);
324  RR.Column(1) = radial;
325  RR.Column(2) = along;
326  RR.Column(3) = cross;
327
328  xyz = RR * rsw;
329}
330
331// Transformation xyz --> radial, along track, out-of-plane
332////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
333void XYZ_to_RSW(const ColumnVector& rr, const ColumnVector& vv,
334                const ColumnVector& xyz, ColumnVector& rsw) {
335
336  ColumnVector along  = vv / vv.NormFrobenius();
337  ColumnVector cross  = crossproduct(rr, vv); cross /= cross.NormFrobenius();
338  ColumnVector radial = crossproduct(along, cross);
339
340  rsw.ReSize(3);
341  rsw(1) = DotProduct(xyz, radial);
342  rsw(2) = DotProduct(xyz, along);
343  rsw(3) = DotProduct(xyz, cross);
344}
345
346// Rectangular Coordinates -> Ellipsoidal Coordinates
347////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
348t_irc xyz2ell(const double* XYZ, double* Ell) {
349
350  const double bell = t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv) ;
351  const double e2   = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
352  const double e2c  = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(bell*bell) ;
353
354  double nn, ss, zps, hOld, phiOld, theta, sin3, cos3;
355
356  ss    = sqrt(XYZ[0]*XYZ[0]+XYZ[1]*XYZ[1]) ;
357  zps   = XYZ[2]/ss ;
358  theta = atan( (XYZ[2]*t_CST::aell) / (ss*bell) );
359  sin3  = sin(theta) * sin(theta) * sin(theta);
360  cos3  = cos(theta) * cos(theta) * cos(theta);
361
362  // Closed formula
363  Ell[0] = atan( (XYZ[2] + e2c * bell * sin3) / (ss - e2 * t_CST::aell * cos3) );
364  Ell[1] = atan2(XYZ[1],XYZ[0]) ;
365  nn = t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sin(Ell[0])*sin(Ell[0])) ;
366  Ell[2] = ss / cos(Ell[0]) - nn;
367
368  const int MAXITER = 100;
369  for (int ii = 1; ii <= MAXITER; ii++) {
370    nn     = t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sin(Ell[0])*sin(Ell[0])) ;
371    hOld   = Ell[2] ;
372    phiOld = Ell[0] ;
373    Ell[2] = ss/cos(Ell[0])-nn ;
374    Ell[0] = atan(zps/(1.0-e2*nn/(nn+Ell[2]))) ;
375    if ( fabs(phiOld-Ell[0]) <= 1.0e-11 && fabs(hOld-Ell[2]) <= 1.0e-5 ) {
376      return success;
377    }
378  }
379
380  return failure;
381}
382
383// Rectangular Coordinates -> North, East, Up Components
384////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
385void xyz2neu(const double* Ell, const double* xyz, double* neu) {
386
387  double sinPhi = sin(Ell[0]);
388  double cosPhi = cos(Ell[0]);
389  double sinLam = sin(Ell[1]);
390  double cosLam = cos(Ell[1]);
391
392  neu[0] = - sinPhi*cosLam * xyz[0]
393           - sinPhi*sinLam * xyz[1]
394           + cosPhi        * xyz[2];
395
396  neu[1] = - sinLam * xyz[0]
397           + cosLam * xyz[1];
398
399  neu[2] = + cosPhi*cosLam * xyz[0]
400           + cosPhi*sinLam * xyz[1]
401           + sinPhi        * xyz[2];
402}
403
404// North, East, Up Components -> Rectangular Coordinates
405////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
406void neu2xyz(const double* Ell, const double* neu, double* xyz) {
407
408  double sinPhi = sin(Ell[0]);
409  double cosPhi = cos(Ell[0]);
410  double sinLam = sin(Ell[1]);
411  double cosLam = cos(Ell[1]);
412
413  xyz[0] = - sinPhi*cosLam * neu[0]
414           - sinLam        * neu[1]
415           + cosPhi*cosLam * neu[2];
416
417  xyz[1] = - sinPhi*sinLam * neu[0]
418           + cosLam        * neu[1]
419           + cosPhi*sinLam * neu[2];
420
421  xyz[2] = + cosPhi        * neu[0]
422           + sinPhi        * neu[2];
423}
424
425// Rectangular Coordinates -> Geocentric Coordinates
426////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
427t_irc xyz2geoc(const double* XYZ, double* Geoc) {
428
429  const double bell = t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv) ;
430  const double e2 = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
431  double Ell[3];
432  if (xyz2ell(XYZ, Ell) != success) {
433    return failure;
434  }
435  double rho = sqrt(XYZ[0]*XYZ[0]+XYZ[1]*XYZ[1]+XYZ[2]*XYZ[2]);
436  double Rn = t_CST::aell/sqrt(1-e2*pow(sin(Ell[0]),2));
437
438  Geoc[0] = atan((1-e2 * Rn/(Rn + Ell[2])) * tan(Ell[0]));
439  Geoc[1] = Ell[1];
440  Geoc[2] = rho-t_CST::rgeoc;
441
442  return success;
443}
444
445//
446////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
447double Frac (double x) {
448  return x-floor(x);
449}
450
451//
452////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
453double Modulo (double x, double y) {
454  return y*Frac(x/y);
455}
456
457// Round to nearest integer
458////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
459double nint(double val) {
460  return ((val < 0.0) ? -floor(fabs(val)+0.5) : floor(val+0.5));
461}
462
463//
464////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
465double factorial(int n) {
466  if (n == 0) {
467    return 1;
468  }
469  else {
470    return (n * factorial(n - 1));
471  }
472}
473
474//
475////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
476double associatedLegendreFunction(int n, int m, double t) {
477  double sum = 0.0;
478  int    r   = (int) floor((n - m) / 2);
479  for (int k = 0; k <= r; k++) {
480    sum += (pow(-1.0, (double)k) * factorial(2*n - 2*k)
481            / (factorial(k) * factorial(n-k) * factorial(n-m-2*k))
482            * pow(t, (double)n-m-2*k));
483  }
484  double fac = pow(2.0,(double) -n) * pow((1 - t*t), (double)m/2);
485  return sum *= fac;
486}
487
488
489// Jacobian XYZ --> NEU
490////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
491void jacobiXYZ_NEU(const double* Ell, Matrix& jacobi) {
492
493  Tracer tracer("jacobiXYZ_NEU");
494
495  double sinPhi = sin(Ell[0]);
496  double cosPhi = cos(Ell[0]);
497  double sinLam = sin(Ell[1]);
498  double cosLam = cos(Ell[1]);
499
500  jacobi(1,1) = - sinPhi * cosLam;
501  jacobi(1,2) = - sinPhi * sinLam;
502  jacobi(1,3) =   cosPhi;
503
504  jacobi(2,1) = - sinLam;
505  jacobi(2,2) =   cosLam;
506  jacobi(2,3) =   0.0;
507
508  jacobi(3,1) = cosPhi * cosLam;
509  jacobi(3,2) = cosPhi * sinLam;
510  jacobi(3,3) = sinPhi;
511}
512
513// Jacobian Ell --> XYZ
514////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
515void jacobiEll_XYZ(const double* Ell, Matrix& jacobi) {
516
517  Tracer tracer("jacobiEll_XYZ");
518
519  double sinPhi = sin(Ell[0]);
520  double cosPhi = cos(Ell[0]);
521  double sinLam = sin(Ell[1]);
522  double cosLam = cos(Ell[1]);
523  double hh     = Ell[2];
524
525  double bell =  t_CST::aell*(1.0-1.0/t_CST::fInv);
526  double e2   = (t_CST::aell*t_CST::aell-bell*bell)/(t_CST::aell*t_CST::aell) ;
527  double nn   =  t_CST::aell/sqrt(1.0-e2*sinPhi*sinPhi) ;
528
529  jacobi(1,1) = -(nn+hh) * sinPhi * cosLam;
530  jacobi(1,2) = -(nn+hh) * cosPhi * sinLam;
531  jacobi(1,3) = cosPhi * cosLam;
532
533  jacobi(2,1) = -(nn+hh) * sinPhi * sinLam;
534  jacobi(2,2) =  (nn+hh) * cosPhi * cosLam;
535  jacobi(2,3) = cosPhi * sinLam;
536
537  jacobi(3,1) = (nn*(1.0-e2)+hh) * cosPhi;
538  jacobi(3,2) = 0.0;
539  jacobi(3,3) = sinPhi;
540}
541
542// Covariance Matrix in NEU
543////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
544void covariXYZ_NEU(const SymmetricMatrix& QQxyz, const double* Ell,
545                   SymmetricMatrix& Qneu) {
546
547  Tracer tracer("covariXYZ_NEU");
548
549  Matrix CC(3,3);
550  jacobiXYZ_NEU(Ell, CC);
551  Qneu << CC * QQxyz * CC.t();
552}
553
554// Covariance Matrix in XYZ
555////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
556void covariNEU_XYZ(const SymmetricMatrix& QQneu, const double* Ell,
557                   SymmetricMatrix& Qxyz) {
558
559  Tracer tracer("covariNEU_XYZ");
560
561  Matrix CC(3,3);
562  jacobiXYZ_NEU(Ell, CC);
563  Qxyz << CC.t() * QQneu * CC;
564}
565
566// Fourth order Runge-Kutta numerical integrator for ODEs
567////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
568ColumnVector rungeKutta4(
569  double xi,              // the initial x-value
570  const ColumnVector& yi, // vector of the initial y-values
571  double dx,              // the step size for the integration
572  double* acc,            // additional acceleration
573  ColumnVector (*der)(double x, const ColumnVector& y, double* acc)
574                          // A pointer to a function that computes the
575                          // derivative of a function at a point (x,y)
576                         ) {
577
578  ColumnVector k1 = der(xi       , yi       , acc) * dx;
579  ColumnVector k2 = der(xi+dx/2.0, yi+k1/2.0, acc) * dx;
580  ColumnVector k3 = der(xi+dx/2.0, yi+k2/2.0, acc) * dx;
581  ColumnVector k4 = der(xi+dx    , yi+k3    , acc) * dx;
582
583  ColumnVector yf = yi + k1/6.0 + k2/3.0 + k3/3.0 + k4/6.0;
584
585  return yf;
586}
587//
588////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
589double djul(long jj, long mm, double tt) {
590  long    ii, kk;
591  double  djul ;
592  if( mm <= 2 ) {
593    jj = jj - 1;
594    mm = mm + 12;
595  }
596  ii   = jj/100;
597  kk   = 2 - ii + ii/4;
598  djul = (365.25*jj - fmod( 365.25*jj, 1.0 )) - 679006.0;
599  djul = djul + floor( 30.6001*(mm + 1) ) + tt + kk;
600  return djul;
601}
602
603//
604////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
605double gpjd(double second, int nweek) {
606  double deltat;
607  deltat = nweek*7.0 + second/86400.0 ;
608  return( 44244.0 + deltat) ;
609}
610
611//
612////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
613void jdgp(double tjul, double & second, long & nweek) {
614  double      deltat;
615  deltat = tjul - 44244.0 ;
616  nweek = (long) floor(deltat/7.0);
617  second = (deltat - (nweek)*7.0)*86400.0;
618}
619
620//
621////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
622void jmt(double djul, long& jj, long& mm, double& dd) {
623  long   ih, ih1, ih2 ;
624  double t1, t2,  t3, t4;
625  t1  = 1.0 + djul - fmod( djul, 1.0 ) + 2400000.0;
626  t4  = fmod( djul, 1.0 );
627  ih  = long( (t1 - 1867216.25)/36524.25 );
628  t2  = t1 + 1 + ih - ih/4;
629  t3  = t2 - 1720995.0;
630  ih1 = long( (t3 - 122.1)/365.25 );
631  t1  = 365.25*ih1 - fmod( 365.25*ih1, 1.0 );
632  ih2 = long( (t3 - t1)/30.6001 );
633  dd  = t3 - t1 - (int)( 30.6001*ih2 ) + t4;
634  mm  = ih2 - 1;
635  if ( ih2 > 13 ) mm = ih2 - 13;
636  jj  = ih1;
637  if ( mm <= 2 ) jj = jj + 1;
638}
639
640//
641////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
642void GPSweekFromDateAndTime(const QDateTime& dateTime,
643                            int& GPSWeek, double& GPSWeeks) {
644
645  static const QDateTime zeroEpoch(QDate(1980, 1, 6),QTime(),Qt::UTC);
646
647  GPSWeek = zeroEpoch.daysTo(dateTime) / 7;
648
649  int weekDay = dateTime.date().dayOfWeek() + 1;  // Qt: Monday = 1
650  if (weekDay > 7) weekDay = 1;
651
652  GPSWeeks = (weekDay - 1) * 86400.0
653             - dateTime.time().msecsTo(QTime()) / 1e3;
654}
655
656//
657////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
658void GPSweekFromYMDhms(int year, int month, int day, int hour, int min,
659                       double sec, int& GPSWeek, double& GPSWeeks) {
660
661  double mjd = djul(year, month, day);
662
663  long GPSWeek_long;
664  jdgp(mjd, GPSWeeks, GPSWeek_long);
665  GPSWeek = GPSWeek_long;
666  GPSWeeks += hour * 3600.0 + min * 60.0 + sec;
667}
668
669//
670////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
671void mjdFromDateAndTime(const QDateTime& dateTime, int& mjd, double& dayfrac) {
672
673  static const QDate zeroDate(1858, 11, 17);
674
675  mjd     = zeroDate.daysTo(dateTime.date());
676
677  dayfrac = (dateTime.time().hour() +
678             (dateTime.time().minute() +
679              (dateTime.time().second() +
680               dateTime.time().msec() / 1000.0) / 60.0) / 60.0) / 24.0;
681}
682
683//
684////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
685bool findInVector(const vector<QString>& vv, const QString& str) {
686  std::vector<QString>::const_iterator it;
687  for (it = vv.begin(); it != vv.end(); ++it) {
688    if ( (*it) == str) {
689      return true;
690    }
691  }
692  return false;
693}
694
695//
696////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
697int readInt(const QString& str, int pos, int len, int& value) {
698  bool ok;
699  value = str.mid(pos, len).toInt(&ok);
700  return ok ? 0 : 1;
701}
702
703//
704////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
705int readDbl(const QString& str, int pos, int len, double& value) {
706  QString hlp = str.mid(pos, len);
707  for (int ii = 0; ii < hlp.length(); ii++) {
708    if (hlp[ii]=='D' || hlp[ii]=='d' || hlp[ii] == 'E') {
709      hlp[ii]='e';
710    }
711  }
712  bool ok;
713  value = hlp.toDouble(&ok);
714  return ok ? 0 : 1;
715}
716
717// Topocentrical Distance and Elevation
718////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
719void topos(double xRec, double yRec, double zRec,
720           double xSat, double ySat, double zSat,
721           double& rho, double& eleSat, double& azSat) {
722
723  double dx[3];
724  dx[0] = xSat-xRec;
725  dx[1] = ySat-yRec;
726  dx[2] = zSat-zRec;
727
728  rho =  sqrt( dx[0]*dx[0] + dx[1]*dx[1] + dx[2]*dx[2] );
729
730  double xyzRec[3];
731  xyzRec[0] = xRec;
732  xyzRec[1] = yRec;
733  xyzRec[2] = zRec;
734
735  double Ell[3];
736  double neu[3];
737  xyz2ell(xyzRec, Ell);
738  xyz2neu(Ell, dx, neu);
739
740  eleSat = acos( sqrt(neu[0]*neu[0] + neu[1]*neu[1]) / rho );
741  if (neu[2] < 0) {
742    eleSat *= -1.0;
743  }
744
745  azSat  = atan2(neu[1], neu[0]);
746}
747
748// Degrees -> degrees, minutes, seconds
749////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
750void deg2DMS(double decDeg, int& deg, int& min, double& sec) {
751  int sgn = (decDeg < 0.0 ? -1 : 1);
752  deg = static_cast<int>(decDeg);
753  min =  sgn *  static_cast<int>((decDeg - deg)*60);
754  sec =  (sgn* (decDeg - deg) - min/60.0) * 3600.0;
755}
756
757//
758////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
759QString fortranFormat(double value, int width, int prec) {
760  int    expo = value == 0.0 ? 0 : int(log10(fabs(value)));
761  double mant = value == 0.0 ? 0 : value / pow(10.0, double(expo));
762  if (fabs(mant) >= 1.0) {
763    mant /= 10.0;
764    expo += 1;
765  }
766  if (expo >= 0) {
767    return QString("%1e+%2").arg(mant, width-4, 'f', prec).arg(expo,  2, 10, QChar('0'));
768  }
769  else {
770    return QString("%1e-%2").arg(mant, width-4, 'f', prec).arg(-expo, 2, 10, QChar('0'));
771  }
772}
773
774//
775//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
776void kalman(const Matrix& AA, const ColumnVector& ll, const DiagonalMatrix& PP,
777            SymmetricMatrix& QQ, ColumnVector& xx) {
778
779  Tracer tracer("kalman");
780
781  int nPar = AA.Ncols();
782  int nObs = AA.Nrows();
783  UpperTriangularMatrix SS = Cholesky(QQ).t();
784
785  Matrix SA = SS*AA.t();
786  Matrix SRF(nObs+nPar, nObs+nPar); SRF = 0;
787  for (int ii = 1; ii <= nObs; ++ii) {
788    SRF(ii,ii) = 1.0 / sqrt(PP(ii,ii));
789  }
790
791  SRF.SubMatrix   (nObs+1, nObs+nPar, 1, nObs) = SA;
792  SRF.SymSubMatrix(nObs+1, nObs+nPar)          = SS;
793
794  UpperTriangularMatrix UU;
795  QRZ(SRF, UU);
796
797  SS = UU.SymSubMatrix(nObs+1, nObs+nPar);
798  UpperTriangularMatrix SH_rt = UU.SymSubMatrix(1, nObs);
799  Matrix YY  = UU.SubMatrix(1, nObs, nObs+1, nObs+nPar);
800
801  UpperTriangularMatrix SHi = SH_rt.i();
802
803  Matrix KT  = SHi * YY;
804  SymmetricMatrix Hi; Hi << SHi * SHi.t();
805
806  xx += KT.t() * (ll - AA * xx);
807  QQ << (SS.t() * SS);
808}
809
810//
811////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
812double accuracyFromIndex(int index, t_eph::e_type type) {
813double accuracy = -1.0;
814
815  if (type == t_eph::GPS ||
816      type == t_eph::BDS ||
817      type == t_eph::SBAS||
818      type == t_eph::QZSS) {
819    if ((index >= 0) && (index <= 6)) {
820      if (index == 3) {
821        accuracy =  ceil(10.0 * pow(2.0, (double(index) / 2.0) + 1.0)) / 10.0;
822      }
823      else {
824        accuracy = floor(10.0 * pow(2.0, (double(index) / 2.0) + 1.0)) / 10.0;
825      }
826    }
827    else if ((index > 6) && (index <= 15)) {
828      accuracy = (10.0 * pow(2.0, (double(index) - 2.0))) / 10.0;
829    }
830    else {
831      accuracy = 8192.0;
832    }
833  }
834  else if (type == t_eph::Galileo) {
835    if ((index >= 0) && (index <= 49)) {
836      accuracy = (double(index) / 100.0);
837    }
838    else if ((index > 49) && (index <= 74)) {
839      accuracy = (50.0 + (double(index) - 50.0) * 2.0) / 100.0;
840    }
841    else if ((index > 74) && (index <= 99)) {
842      accuracy = 1.0 + (double(index) - 75.0) * 0.04;
843    }
844    else if ((index > 99) && (index <= 125)) {
845      accuracy = 2.0 + (double(index) - 100.0) * 0.16;
846    }
847    else {
848      accuracy = -1.0;
849    }
850  }
851  else if (type == t_eph::IRNSS) {
852    if ((index >= 0) && (index <= 6)) {
853      if      (index == 1) {
854        accuracy = 2.8;
855      }
856      else if (index == 3) {
857        accuracy = 5.7;
858      }
859      else if (index == 5) {
860        accuracy = 11.3;
861      }
862      else {
863        accuracy = pow(2, 1 + index / 2);
864      }
865    }
866    else if ((index > 6) && (index <= 15)) {
867      accuracy = pow(2, index - 2);
868    }
869  }
870  return accuracy;
871}
872
873//
874////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
875int indexFromAccuracy(double accuracy, t_eph::e_type type) {
876
877  if (type == t_eph::GPS || type == t_eph::BDS || type == t_eph::SBAS
878      || type == t_eph::QZSS) {
879
880    if (accuracy <= 2.40) {
881      return 0;
882    }
883    else if (accuracy <= 3.40) {
884      return 1;
885    }
886    else if (accuracy <= 4.85) {
887      return 2;
888    }
889    else if (accuracy <= 6.85) {
890      return 3;
891    }
892    else if (accuracy <= 9.65) {
893      return 4;
894    }
895    else if (accuracy <= 13.65) {
896      return 5;
897    }
898    else if (accuracy <= 24.00) {
899      return 6;
900    }
901    else if (accuracy <= 48.00) {
902      return 7;
903    }
904    else if (accuracy <= 96.00) {
905      return 8;
906    }
907    else if (accuracy <= 192.00) {
908      return 9;
909    }
910    else if (accuracy <= 384.00) {
911      return 10;
912    }
913    else if (accuracy <= 768.00) {
914      return 11;
915    }
916    else if (accuracy <= 1536.00) {
917      return 12;
918    }
919    else if (accuracy <= 3072.00) {
920      return 13;
921    }
922    else if (accuracy <= 6144.00) {
923      return 14;
924    }
925    else {
926      return 15;
927    }
928  }
929
930  if (type == t_eph::Galileo) {
931
932    if (accuracy <= 0.49) {
933      return int(ceil(accuracy * 100.0));
934    }
935    else if (accuracy <= 0.98) {
936      return int(50.0 + (((accuracy * 100.0) - 50) / 2.0));
937    }
938    else if (accuracy <= 2.0) {
939      return int(75.0 + ((accuracy - 1.0) / 0.04));
940    }
941    else if (accuracy <= 6.0) {
942      return int(100.0 + ((accuracy - 2.0) / 0.16));
943    }
944    else {
945      return 255;
946    }
947  }
948
949  return (type == t_eph::Galileo) ? 255 : 15;
950}
951
952// Returns fit interval in hours from flag
953////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
954double fitIntervalFromFlag(int flag, double iodc, t_eph::e_type type) {
955  double fitInterval = 0.0;
956
957  switch (flag) {
958    case 0:
959      if      (type == t_eph::GPS) {
960        fitInterval = 4.0;
961      }
962      else if (type == t_eph::QZSS) {
963        fitInterval = 2.0;
964      }
965      break;
966    case 1:
967      if (type == t_eph::GPS) {
968        if      (iodc >= 240 && iodc <= 247) {
969          fitInterval =  8.0;
970        }
971        else if ((iodc >= 248 && iodc <= 255) ||
972                 (iodc == 496) ) {
973          fitInterval = 14.0;
974        }
975        else if ((iodc >=  497 && iodc <=  503) ||
976                 (iodc >= 2021 && iodc <= 1023) ) {
977          fitInterval = 26.0;
978        }
979        else {
980          fitInterval =  6.0;
981        }
982      }
983      break;
984  }
985  return fitInterval;
986}
987
988// Returns CRC24
989////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
990unsigned long CRC24(long size, const unsigned char *buf) {
991  unsigned long crc = 0;
992  int ii;
993  while (size--) {
994    crc ^= (*buf++) << (16);
995    for(ii = 0; ii < 8; ii++) {
996      crc <<= 1;
997      if (crc & 0x1000000) {
998        crc ^= 0x01864cfb;
999      }
1000    }
1001  }
1002  return crc;
1003}
1004
1005// Convert RTCM3 lock-time indicator to lock time in seconds
1006////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1007double lti2sec(int type, int lti) {
1008
1009  if ( (type>=1001 && type<=1004) ||
1010       (type>=1009 && type<=1012)    ) { // RTCM3 msg 100[1...4] and 10[09...12]
1011         if (lti<   0) return  -1;
1012    else if (lti<  24) return   1*lti;      // [  0   1   23]
1013    else if (lti<  48) return   2*lti-24;   // [ 24   2   70]
1014    else if (lti<  72) return   4*lti-120;  // [ 72   4  164]
1015    else if (lti<  96) return   8*lti-408;  // [168   8  352]
1016    else if (lti< 120) return  16*lti-1176; // [360  16  728]
1017    else if (lti< 127) return  32*lti-3096; // [744  32  905]
1018    else if (lti==127) return  937;
1019    else               return  -1;
1020  }
1021  else if (type%10==2 || type%10==3 ||
1022           type%10==4 || type%10==5) {  // RTCM3 MSM-2/-3/-4/-5
1023    switch(lti) {
1024      case( 0) : return      0;
1025      case( 1) : return     32e-3;
1026      case( 2) : return     64e-3;
1027      case( 3) : return    128e-3;
1028      case( 4) : return    256e-3;
1029      case( 5) : return    512e-3;
1030      case( 6) : return   1024e-3;
1031      case( 7) : return   2048e-3;
1032      case( 8) : return   4096e-3;
1033      case( 9) : return   8192e-3;
1034      case(10) : return  16384e-3;
1035      case(11) : return  32768e-3;
1036      case(12) : return  65536e-3;
1037      case(13) : return 131072e-3;
1038      case(14) : return 262144e-3;
1039      case(15) : return 524288e-3;
1040      default  : return     -1;
1041    };
1042  }
1043  else if (type%10==6 || type%10==7) {  // RTCM3 MSM-6 and MSM-7
1044         if (lti<   0) return (     -1               );
1045    else if (lti<  64) return (      1*lti           )*1e-3;
1046    else if (lti<  96) return (      2*lti-64        )*1e-3;
1047    else if (lti< 128) return (      4*lti-256       )*1e-3;
1048    else if (lti< 160) return (      8*lti-768       )*1e-3;
1049    else if (lti< 192) return (     16*lti-2048      )*1e-3;
1050    else if (lti< 224) return (     32*lti-5120      )*1e-3;
1051    else if (lti< 256) return (     64*lti-12288     )*1e-3;
1052    else if (lti< 288) return (    128*lti-28672     )*1e-3;
1053    else if (lti< 320) return (    256*lti-65536     )*1e-3;
1054    else if (lti< 352) return (    512*lti-147456    )*1e-3;
1055    else if (lti< 384) return (   1024*lti-327680    )*1e-3;
1056    else if (lti< 416) return (   2048*lti-720896    )*1e-3;
1057    else if (lti< 448) return (   4096*lti-1572864   )*1e-3;
1058    else if (lti< 480) return (   8192*lti-3407872   )*1e-3;
1059    else if (lti< 512) return (  16384*lti-7340032   )*1e-3;
1060    else if (lti< 544) return (  32768*lti-15728640  )*1e-3;
1061    else if (lti< 576) return (  65536*lti-33554432  )*1e-3;
1062    else if (lti< 608) return ( 131072*lti-71303168  )*1e-3;
1063    else if (lti< 640) return ( 262144*lti-150994944 )*1e-3;
1064    else if (lti< 672) return ( 524288*lti-318767104 )*1e-3;
1065    else if (lti< 704) return (1048576*lti-671088640 )*1e-3;
1066    else if (lti==704) return (2097152*lti-1409286144)*1e-3;
1067    else               return (     -1               );
1068  }
1069  else {
1070    return -1;
1071  };
1072};
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.