source: ntrip/trunk/BNC/src/ephemeris.h @ 8139

Last change on this file since 8139 was 8139, checked in by stuerze, 3 years ago

bug fixed: SSR ID for GPS has to be GPS IODE, not IODC

File size: 12.3 KB
Line 
1#ifndef EPHEMERIS_H
2#define EPHEMERIS_H
3
4#include <newmat.h>
5#include <QtCore>
6#include <stdio.h>
7#include <string>
8#include "bnctime.h"
9#include "bncconst.h"
10#include "t_prn.h"
11#include "gnss.h"
12
13
14class t_orbCorr;
15class t_clkCorr;
16
17class t_eph {
18 public:
19  enum e_type {unknown, GPS, QZSS, GLONASS, Galileo, SBAS, BDS};
20  enum e_checkState {unchecked, ok, bad, outdated};
21
22  t_eph();
23  virtual ~t_eph();
24
25  virtual e_type  type() const = 0;
26  virtual QString toString(double version) const = 0;
27  virtual unsigned int IOD() const = 0;
28  virtual int     slotNum() const {return 0;}
29  bncTime TOC() const {return _TOC;}
30  bool    isNewerThan(const t_eph* eph) const {return earlierTime(eph, this);}
31  e_checkState checkState() const {return _checkState;}
32  void    setCheckState(e_checkState checkState) {_checkState = checkState;}
33  t_prn   prn() const {return _prn;}
34  t_irc   getCrd(const bncTime& tt, ColumnVector& xc, ColumnVector& vv, bool useCorr) const;
35  void    setOrbCorr(const t_orbCorr* orbCorr);
36  void    setClkCorr(const t_clkCorr* clkCorr);
37  const QDateTime& receptDateTime() const {return _receptDateTime;}
38  static QString rinexDateStr(const bncTime& tt, const t_prn& prn, double version);
39  static QString rinexDateStr(const bncTime& tt, const QString& prnStr, double version);
40  static bool earlierTime(const t_eph* eph1, const t_eph* eph2) {return eph1->_TOC < eph2->_TOC;}
41
42 protected:
43  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const = 0;
44  t_prn        _prn;
45  bncTime      _TOC;
46  QDateTime    _receptDateTime;
47  e_checkState _checkState;
48  t_orbCorr*   _orbCorr;
49  t_clkCorr*   _clkCorr;
50};
51
52
53class t_ephGPS : public t_eph {
54 friend class t_ephEncoder;
55 friend class RTCM3Decoder;
56 public:
57  t_ephGPS() {
58    _clock_bias       = 0.0;
59    _clock_drift      = 0.0;
60    _clock_driftrate  = 0.0;
61    _IODE             = 0.0;
62    _Crs              = 0.0;
63    _Delta_n          = 0.0;
64    _M0               = 0.0;
65    _Cuc              = 0.0;
66    _e                = 0.0;
67    _Cus              = 0.0;
68    _sqrt_A           = 0.0;
69    _TOEsec           = 0.0;
70    _Cic              = 0.0;
71    _OMEGA0           = 0.0;
72    _Cis              = 0.0;
73    _i0               = 0.0;
74    _Crc              = 0.0;
75    _omega            = 0.0;
76    _OMEGADOT         = 0.0;
77    _IDOT             = 0.0;
78    _L2Codes          = 0.0;
79    _TOEweek          = 0.0;
80    _L2PFlag          = 0.0;
81    _ura              = 0.0;
82    _health           = 0.0;
83    _TGD              = 0.0;
84    _IODC             = 0.0;
85    _TOT              = 0.0;
86    _fitInterval      = 0.0;
87  }
88  t_ephGPS(float rnxVersion, const QStringList& lines);
89  virtual ~t_ephGPS() {}
90
91  virtual e_type type() const {return (_prn.system() == 'J' ? t_eph::QZSS : t_eph::GPS); }
92  virtual QString toString(double version) const;
93  virtual unsigned int  IOD() const { return static_cast<unsigned int>(_IODE); }
94  double TGD() const {return _TGD;} // Timing Group Delay (P1-P2 DCB)
95
96 private:
97  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
98
99  double  _clock_bias;      // [s]
100  double  _clock_drift;     // [s/s]
101  double  _clock_driftrate; // [s/s^2]
102
103  double  _IODE;
104  double  _Crs;             // [m]
105  double  _Delta_n;         // [rad/s]
106  double  _M0;              // [rad]
107
108  double  _Cuc;             // [rad]
109  double  _e;               //
110  double  _Cus;             // [rad]
111  double  _sqrt_A;          // [m^0.5]
112
113  double  _TOEsec;          // [s]
114  double  _Cic;             // [rad]
115  double  _OMEGA0;          // [rad]
116  double  _Cis;             // [rad]
117
118  double  _i0;              // [rad]
119  double  _Crc;             // [m]
120  double  _omega;           // [rad]
121  double  _OMEGADOT;        // [rad/s]
122
123  double  _IDOT;            // [rad/s]
124  double  _L2Codes;         // Codes on L2 channel
125  double  _TOEweek;
126  double  _L2PFlag;         // L2 P data flag
127
128  mutable double  _ura;     // SV accuracy
129  double  _health;          // SV health
130  double  _TGD;             // [s]
131  double  _IODC;
132
133  double  _TOT;             // Transmisstion time
134  double  _fitInterval;     // Fit interval
135};
136
137class t_ephGlo : public t_eph {
138 friend class t_ephEncoder;
139 friend class RTCM3Decoder;
140 public:
141  t_ephGlo() {
142    _xv.ReSize(6);
143    _gps_utc          = 0.0;
144    _tau              = 0.0;
145    _gamma            = 0.0;
146    _tki              = 0.0;
147    _x_pos            = 0.0;
148    _x_velocity       = 0.0;
149    _x_acceleration   = 0.0;
150    _health           = 0.0;
151    _y_pos            = 0.0;
152    _y_velocity       = 0.0;
153    _y_acceleration   = 0.0;
154    _frequency_number = 0.0;
155    _z_pos            = 0.0;
156    _z_velocity       = 0.0;
157    _z_acceleration   = 0.0;
158    _E                = 0.0;
159  }
160  t_ephGlo(float rnxVersion, const QStringList& lines);
161  virtual ~t_ephGlo() {}
162
163  virtual e_type type() const {return t_eph::GLONASS;}
164  virtual QString toString(double version) const;
165  virtual unsigned int  IOD() const;
166  virtual int slotNum() const {return int(_frequency_number);}
167
168 private:
169  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
170  static ColumnVector glo_deriv(double /* tt */, const ColumnVector& xv, double* acc);
171
172  mutable bncTime      _tt;  // time
173  mutable ColumnVector _xv;  // status vector (position, velocity) at time _tt
174
175  double  _gps_utc;
176  double  _tau;              // [s]
177  double  _gamma;            //
178  mutable double  _tki;      // message frame time
179
180  double  _x_pos;            // [km]
181  double  _x_velocity;       // [km/s]
182  double  _x_acceleration;   // [km/s^2]
183  double  _health;           // 0 = O.K.
184
185  double  _y_pos;            // [km]
186  double  _y_velocity;       // [km/s]
187  double  _y_acceleration;   // [km/s^2]
188  double  _frequency_number; // ICD-GLONASS data position
189
190  double  _z_pos;            // [km]
191  double  _z_velocity;       // [km/s]
192  double  _z_acceleration;   // [km/s^2]
193  double  _E;                // Age of Information [days]
194};
195
196class t_ephGal : public t_eph {
197 friend class t_ephEncoder;
198 friend class RTCM3Decoder;
199 public:
200  t_ephGal() {
201    _clock_bias      = 0.0;
202    _clock_drift     = 0.0;
203    _clock_driftrate = 0.0;
204    _IODnav          = 0.0;
205    _Crs             = 0.0;
206    _Delta_n         = 0.0;
207    _M0              = 0.0;
208    _Cuc             = 0.0;
209    _e               = 0.0;
210    _Cus             = 0.0;
211    _sqrt_A          = 0.0;
212    _TOEsec          = 0.0;
213    _Cic             = 0.0;
214    _OMEGA0          = 0.0;
215    _Cis             = 0.0;
216    _i0              = 0.0;
217    _Crc             = 0.0;
218    _omega           = 0.0;
219    _OMEGADOT        = 0.0;
220    _IDOT            = 0.0;
221    _TOEweek         = 0.0;
222    _SISA            = 0.0;
223    _E5aHS           = 0.0;
224    _E5bHS           = 0.0;
225    _E1_bHS          = 0.0;
226    _BGD_1_5A        = 0.0;
227    _BGD_1_5B        = 0.0;
228    _TOT             = 0.0;
229  };
230  t_ephGal(float rnxVersion, const QStringList& lines);
231  virtual ~t_ephGal() {}
232
233  virtual QString toString(double version) const;
234  virtual e_type type() const {return t_eph::Galileo;}
235  virtual unsigned int  IOD() const { return static_cast<unsigned long>(_IODnav); }
236
237 private:
238  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
239
240  double  _clock_bias;       //  [s]
241  double  _clock_drift;      //  [s/s]
242  double  _clock_driftrate;  //  [s/s^2]
243
244  double  _IODnav;
245  double  _Crs;              //  [m]
246  double  _Delta_n;          //  [rad/s]
247  double  _M0;               //  [rad]
248
249  double  _Cuc;              //  [rad]
250  double  _e;                //
251  double  _Cus;              //  [rad]
252  double  _sqrt_A;           //  [m^0.5]
253
254  double  _TOEsec;           //  [s]
255  double  _Cic;              //  [rad]
256  double  _OMEGA0;           //  [rad]
257  double  _Cis;              //  [rad]
258
259  double  _i0;               //  [rad]
260  double  _Crc;              //  [m]
261  double  _omega;            //  [rad]
262  double  _OMEGADOT;         //  [rad/s]
263
264  double  _IDOT;             //  [rad/s]
265  double  _TOEweek;
266  // spare
267
268  mutable double  _SISA;     // Signal In Space Accuracy
269  double  _E5aHS;            //  [0..3] E5a Health Status
270  double  _E5bHS;            //  [0..3] E5b Health Status
271  double  _E1_bHS;           //  [0..3] E1-b Health Status
272  double  _BGD_1_5A;         //  group delay [s]
273  double  _BGD_1_5B;         //  group delay [s]
274
275  double  _TOT;              // [s]
276  /** Data comes from I/NAV when <code>true</code> */
277  bool    _inav;
278  /** Data comes from F/NAV when <code>true</code> */
279  bool    _fnav;
280  /** EE Data is not valid */
281  bool    _e1DataInValid;
282  /** E5A Data is not valid */
283  bool    _e5aDataInValid;
284  /** E5B Data is not valid */
285  bool    _e5bDataInValid;
286};
287
288class t_ephSBAS : public t_eph {
289 friend class t_ephEncoder;
290 friend class RTCM3Decoder;
291 public:
292  t_ephSBAS() {
293    _IODN           = 0;
294    _TOW            = 0.0;
295    _agf0           = 0.0;
296    _agf1           = 0.0;
297    _x_pos          = 0.0;
298    _x_velocity     = 0.0;
299    _x_acceleration = 0.0;
300    _y_pos          = 0.0;
301    _y_velocity     = 0.0;
302    _y_acceleration = 0.0;
303    _z_pos          = 0.0;
304    _z_velocity     = 0.0;
305    _z_acceleration = 0.0;
306    _ura            = 0.0;
307    _health         = 0.0;
308  }
309  t_ephSBAS(float rnxVersion, const QStringList& lines);
310  virtual ~t_ephSBAS() {}
311
312  virtual e_type  type() const {return t_eph::SBAS;}
313  virtual unsigned int IOD() const;
314  virtual QString toString(double version) const;
315
316 private:
317  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
318
319  int    _IODN;
320  double _TOW;            // not used (set to  0.9999e9)
321  double _agf0;           // [s]    clock correction
322  double _agf1;           // [s/s]  clock correction drift
323
324  double _x_pos;          // [m]
325  double _x_velocity;     // [m/s]
326  double _x_acceleration; // [m/s^2]
327
328  double _y_pos;          // [m]
329  double _y_velocity;     // [m/s]
330  double _y_acceleration; // [m/s^2]
331
332  double _z_pos;          // [m]
333  double _z_velocity;     // [m/s]
334  double _z_acceleration; // [m/s^2]
335
336  mutable double _ura;
337  double _health;
338};
339
340class t_ephBDS : public t_eph {
341 friend class t_ephEncoder;
342 friend class RTCM3Decoder;
343 public:
344 t_ephBDS() : _TOEweek(-1.0) {
345   _TOT             = 0.0;
346   _AODE            = 0;
347   _AODC            = 0;
348   _URAI            = 0;
349   _URA             = 0.0;
350   _clock_bias      = 0.0;
351   _clock_drift     = 0.0;
352   _clock_driftrate = 0.0;
353   _Crs             = 0.0;
354   _Delta_n         = 0.0;
355   _M0              = 0.0;
356   _Cuc             = 0.0;
357   _e               = 0.0;
358   _Cus             = 0.0;
359   _sqrt_A          = 0.0;
360   _Cic             = 0.0;
361   _OMEGA0          = 0.0;
362   _Cis             = 0.0;
363   _i0              = 0.0;
364   _Crc             = 0.0;
365   _omega           = 0.0;
366   _OMEGADOT        = 0.0;
367   _IDOT            = 0.0;
368   _TGD1            = 0.0;
369   _TGD2            = 0.0;
370   _SatH1           = 0.0;
371   _TOW             = 0.0;
372   _TOEsec          = 0.0;
373   _TOEweek         = 0.0;
374 }
375 t_ephBDS(float rnxVersion, const QStringList& lines);
376  virtual ~t_ephBDS() {}
377
378  virtual e_type  type() const {return t_eph::BDS;}
379  virtual unsigned int IOD() const;
380  virtual QString toString(double version) const;
381
382 private:
383  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
384
385  double  _TOT;
386  bncTime _TOE;
387  int     _AODE;
388  int     _AODC;
389  int     _URAI;             //  [0..15] index from RTCM stream
390  mutable double  _URA;      //  user range accuracy
391  double  _clock_bias;       //  [s]
392  double  _clock_drift;      //  [s/s]
393  double  _clock_driftrate;  //  [s/s^2]
394  double  _Crs;              //  [m]
395  double  _Delta_n;          //  [rad/s]
396  double  _M0;               //  [rad]
397  double  _Cuc;              //  [rad]
398  double  _e;                //
399  double  _Cus;              //  [rad]
400  double  _sqrt_A;           //  [m^0.5]
401  double  _Cic;              //  [rad]
402  double  _OMEGA0;           //  [rad]
403  double  _Cis;              //  [rad]
404  double  _i0;               //  [rad]
405  double  _Crc;              //  [m]
406  double  _omega;            //  [rad]
407  double  _OMEGADOT;         //  [rad/s]
408  double  _IDOT;             //  [rad/s]
409  double  _TGD1;             //  [s]
410  double  _TGD2;             //  [s]
411  int     _SatH1;            //
412  double  _TOW;              //  [s] of BDT week
413  double  _TOEsec;           //  [s] of BDT week
414  double  _TOEweek;          //  BDT week will be set only in case of RINEX file input
415};
416
417#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.