source: ntrip/trunk/BNC/src/ephemeris.h @ 8182

Last change on this file since 8182 was 8182, checked in by stuerze, 18 months ago

RTCM MT 1020 ephemeris parameter are now completed

File size: 14.5 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, IRNSS};
20  enum e_checkState {unchecked, ok, bad, outdated};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 {
92    switch (_prn.system()) {
93      case 'J':
94        return t_eph::QZSS;
95      case 'I':
96        return t_eph::IRNSS;
97    };
98    return t_eph::GPS;
99  }
100  virtual QString toString(double version) const;
101  virtual unsigned int  IOD() const { return static_cast<unsigned int>(_IODE); }
102  double TGD() const {return _TGD;} // Timing Group Delay (P1-P2 DCB)
103
104 private:
105  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
106
107  double  _clock_bias;      // [s]
108  double  _clock_drift;     // [s/s]
109  double  _clock_driftrate; // [s/s^2]
110
111  double  _IODE;            // IODEC in case of IRNSS
112  double  _Crs;             // [m]
113  double  _Delta_n;         // [rad/s]
114  double  _M0;              // [rad]
115
116  double  _Cuc;             // [rad]
117  double  _e;               //
118  double  _Cus;             // [rad]
119  double  _sqrt_A;          // [m^0.5]
120
121  double  _TOEsec;          // [s]
122  double  _Cic;             // [rad]
123  double  _OMEGA0;          // [rad]
124  double  _Cis;             // [rad]
125
126  double  _i0;              // [rad]
127  double  _Crc;             // [m]
128  double  _omega;           // [rad]
129  double  _OMEGADOT;        // [rad/s]
130
131  double  _IDOT;            // [rad/s]
132  double  _L2Codes;         // Codes on L2 channel  (not valid for IRNSS)
133  double  _TOEweek;
134  double  _L2PFlag;         // L2 P data flag (not valid for IRNSS)
135
136  mutable double  _ura;     // SV accuracy
137  double  _health;          // SV health
138  double  _TGD;             // [s]
139  double  _IODC;            // (not valid for IRNSS)
140
141  double  _TOT;             // Transmisstion time
142  double  _fitInterval;     // Fit interval (not valid for IRNSS)
143};
144
145class t_ephGlo : public t_eph {
146 friend class t_ephEncoder;
147 friend class RTCM3Decoder;
148 public:
149  t_ephGlo() {
150    _xv.ReSize(6);
151    _gps_utc          = 0.0;
152    _tau              = 0.0;
153    _gamma            = 0.0;
154    _tki              = 0.0;
155    _x_pos            = 0.0;
156    _x_velocity       = 0.0;
157    _x_acceleration   = 0.0;
158    _health           = 0.0;
159    _y_pos            = 0.0;
160    _y_velocity       = 0.0;
161    _y_acceleration   = 0.0;
162    _frequency_number = 0.0;
163    _z_pos            = 0.0;
164    _z_velocity       = 0.0;
165    _z_acceleration   = 0.0;
166    _E                = 0.0;
167    _almanac_health   = 0.0;
168    _almanac_health_availablility_indicator = 0.0;
169    _additional_data_availability = 0.0;
170    _tauC             = 0.0;
171    _P1               = 0.0;
172    _P2               = 0.0;
173    _P3               = 0.0;
174    _NA               = 0.0;
175    _M_P              = 0.0;
176    _M_l3             = 0.0;
177    _M_delta_tau      = 0.0;
178    _M_P4             = 0.0;
179    _M_FT             = 0.0;
180    _M_NT             = 0.0;
181    _M_M              = 0.0;
182    _M_N4             = 0.0;
183    _M_tau_GPS        = 0.0;
184    _M_l5             = 0.0;
185  }
186  t_ephGlo(float rnxVersion, const QStringList& lines);
187  virtual ~t_ephGlo() {}
188
189  virtual e_type type() const {return t_eph::GLONASS;}
190  virtual QString toString(double version) const;
191  virtual unsigned int  IOD() const;
192  virtual int slotNum() const {return int(_frequency_number);}
193
194 private:
195  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
196  static ColumnVector glo_deriv(double /* tt */, const ColumnVector& xv, double* acc);
197
198  mutable bncTime      _tt;  // time
199  mutable ColumnVector _xv;  // status vector (position, velocity) at time _tt
200
201  double  _gps_utc;
202  double  _tau;              // [s]
203  double  _gamma;            // [-]
204  mutable double  _tki;      // message frame time
205
206  double  _x_pos;            // [km]
207  double  _x_velocity;       // [km/s]
208  double  _x_acceleration;   // [km/s^2]
209  double  _health;           // 0 = O.K. MSB of Bn word
210
211  double  _y_pos;            // [km]
212  double  _y_velocity;       // [km/s]
213  double  _y_acceleration;   // [km/s^2]
214  double  _frequency_number; // ICD-GLONASS data position
215
216  double  _z_pos;            // [km]
217  double  _z_velocity;       // [km/s]
218  double  _z_acceleration;   // [km/s^2]
219  double  _E;                // Age of Information [days]
220
221  double _almanac_health;     // Cn word
222  double _almanac_health_availablility_indicator;
223
224  double _additional_data_availability;  //
225  double _tauC;               // GLONASS time scale correction to UTC(SU) time [sec]
226  double _P1;                 // flag of the immediate data updating [-]
227  double _P2;                 // flag of oddness or evenness of the value of tb for intervals 30 or 60 minutes [-]
228  double _P3;                 // flag indicating a number of satellites for which almanac is transmitted within given frame [-]
229  double _NA;                 // calendar day number within the 4-year period [days]
230
231  double _M_P;                // control segment parameter that indicates the satellite operation mode with respect of time parameters
232  double _M_l3;               // health flag
233  double _M_delta_tau;        // [sec]
234  double _M_P4;               // flag to show that ephemeris parameters are present [-]
235  double _M_FT;               // indicator for predicted satellite user range accuracy [-]
236  double _M_NT;               // current date, calendar number of day within 4-year interval [days]
237  double _M_M;                // type of satellite transmitting navigation signal: 0 = GLONASS, 1 = GLONASS-M satellite [-]
238  double _M_N4;               // 4-year interval number starting from 1996
239  double _M_tau_GPS;          // correction to GPS time relative to GLONASS time [days]
240  double _M_l5;               // health flag
241};
242
243class t_ephGal : public t_eph {
244 friend class t_ephEncoder;
245 friend class RTCM3Decoder;
246 public:
247  t_ephGal() {
248    _clock_bias      = 0.0;
249    _clock_drift     = 0.0;
250    _clock_driftrate = 0.0;
251    _IODnav          = 0.0;
252    _Crs             = 0.0;
253    _Delta_n         = 0.0;
254    _M0              = 0.0;
255    _Cuc             = 0.0;
256    _e               = 0.0;
257    _Cus             = 0.0;
258    _sqrt_A          = 0.0;
259    _TOEsec          = 0.0;
260    _Cic             = 0.0;
261    _OMEGA0          = 0.0;
262    _Cis             = 0.0;
263    _i0              = 0.0;
264    _Crc             = 0.0;
265    _omega           = 0.0;
266    _OMEGADOT        = 0.0;
267    _IDOT            = 0.0;
268    _TOEweek         = 0.0;
269    _SISA            = 0.0;
270    _E5aHS           = 0.0;
271    _E5bHS           = 0.0;
272    _E1_bHS          = 0.0;
273    _BGD_1_5A        = 0.0;
274    _BGD_1_5B        = 0.0;
275    _TOT             = 0.0;
276  };
277  t_ephGal(float rnxVersion, const QStringList& lines);
278  virtual ~t_ephGal() {}
279
280  virtual QString toString(double version) const;
281  virtual e_type type() const {return t_eph::Galileo;}
282  virtual unsigned int  IOD() const { return static_cast<unsigned long>(_IODnav); }
283
284 private:
285  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
286
287  double  _clock_bias;       //  [s]
288  double  _clock_drift;      //  [s/s]
289  double  _clock_driftrate;  //  [s/s^2]
290
291  double  _IODnav;
292  double  _Crs;              //  [m]
293  double  _Delta_n;          //  [rad/s]
294  double  _M0;               //  [rad]
295
296  double  _Cuc;              //  [rad]
297  double  _e;                //
298  double  _Cus;              //  [rad]
299  double  _sqrt_A;           //  [m^0.5]
300
301  double  _TOEsec;           //  [s]
302  double  _Cic;              //  [rad]
303  double  _OMEGA0;           //  [rad]
304  double  _Cis;              //  [rad]
305
306  double  _i0;               //  [rad]
307  double  _Crc;              //  [m]
308  double  _omega;            //  [rad]
309  double  _OMEGADOT;         //  [rad/s]
310
311  double  _IDOT;             //  [rad/s]
312  double  _TOEweek;
313  // spare
314
315  mutable double  _SISA;     // Signal In Space Accuracy
316  double  _E5aHS;            //  [0..3] E5a Health Status
317  double  _E5bHS;            //  [0..3] E5b Health Status
318  double  _E1_bHS;           //  [0..3] E1-b Health Status
319  double  _BGD_1_5A;         //  group delay [s]
320  double  _BGD_1_5B;         //  group delay [s]
321
322  double  _TOT;              // [s]
323  /** Data comes from I/NAV when <code>true</code> */
324  bool    _inav;
325  /** Data comes from F/NAV when <code>true</code> */
326  bool    _fnav;
327  /** EE Data is not valid */
328  bool    _e1DataInValid;
329  /** E5A Data is not valid */
330  bool    _e5aDataInValid;
331  /** E5B Data is not valid */
332  bool    _e5bDataInValid;
333};
334
335class t_ephSBAS : public t_eph {
336 friend class t_ephEncoder;
337 friend class RTCM3Decoder;
338 public:
339  t_ephSBAS() {
340    _IODN           = 0;
341    _TOW            = 0.0;
342    _agf0           = 0.0;
343    _agf1           = 0.0;
344    _x_pos          = 0.0;
345    _x_velocity     = 0.0;
346    _x_acceleration = 0.0;
347    _y_pos          = 0.0;
348    _y_velocity     = 0.0;
349    _y_acceleration = 0.0;
350    _z_pos          = 0.0;
351    _z_velocity     = 0.0;
352    _z_acceleration = 0.0;
353    _ura            = 0.0;
354    _health         = 0.0;
355  }
356  t_ephSBAS(float rnxVersion, const QStringList& lines);
357  virtual ~t_ephSBAS() {}
358
359  virtual e_type  type() const {return t_eph::SBAS;}
360  virtual unsigned int IOD() const;
361  virtual QString toString(double version) const;
362
363 private:
364  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
365
366  int    _IODN;
367  double _TOW;            // not used (set to  0.9999e9)
368  double _agf0;           // [s]    clock correction
369  double _agf1;           // [s/s]  clock correction drift
370
371  double _x_pos;          // [m]
372  double _x_velocity;     // [m/s]
373  double _x_acceleration; // [m/s^2]
374
375  double _y_pos;          // [m]
376  double _y_velocity;     // [m/s]
377  double _y_acceleration; // [m/s^2]
378
379  double _z_pos;          // [m]
380  double _z_velocity;     // [m/s]
381  double _z_acceleration; // [m/s^2]
382
383  mutable double _ura;
384  double _health;
385};
386
387class t_ephBDS : public t_eph {
388 friend class t_ephEncoder;
389 friend class RTCM3Decoder;
390 public:
391 t_ephBDS() : _TOEweek(-1.0) {
392   _TOT             = 0.0;
393   _AODE            = 0;
394   _AODC            = 0;
395   _URAI            = 0;
396   _URA             = 0.0;
397   _clock_bias      = 0.0;
398   _clock_drift     = 0.0;
399   _clock_driftrate = 0.0;
400   _Crs             = 0.0;
401   _Delta_n         = 0.0;
402   _M0              = 0.0;
403   _Cuc             = 0.0;
404   _e               = 0.0;
405   _Cus             = 0.0;
406   _sqrt_A          = 0.0;
407   _Cic             = 0.0;
408   _OMEGA0          = 0.0;
409   _Cis             = 0.0;
410   _i0              = 0.0;
411   _Crc             = 0.0;
412   _omega           = 0.0;
413   _OMEGADOT        = 0.0;
414   _IDOT            = 0.0;
415   _TGD1            = 0.0;
416   _TGD2            = 0.0;
417   _SatH1           = 0.0;
418   _TOW             = 0.0;
419   _TOEsec          = 0.0;
420   _TOEweek         = 0.0;
421 }
422 t_ephBDS(float rnxVersion, const QStringList& lines);
423  virtual ~t_ephBDS() {}
424
425  virtual e_type  type() const {return t_eph::BDS;}
426  virtual unsigned int IOD() const;
427  virtual QString toString(double version) const;
428
429 private:
430  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
431
432  double  _TOT;
433  bncTime _TOE;
434  int     _AODE;
435  int     _AODC;
436  int     _URAI;             //  [0..15] index from RTCM stream
437  mutable double  _URA;      //  user range accuracy
438  double  _clock_bias;       //  [s]
439  double  _clock_drift;      //  [s/s]
440  double  _clock_driftrate;  //  [s/s^2]
441  double  _Crs;              //  [m]
442  double  _Delta_n;          //  [rad/s]
443  double  _M0;               //  [rad]
444  double  _Cuc;              //  [rad]
445  double  _e;                //
446  double  _Cus;              //  [rad]
447  double  _sqrt_A;           //  [m^0.5]
448  double  _Cic;              //  [rad]
449  double  _OMEGA0;           //  [rad]
450  double  _Cis;              //  [rad]
451  double  _i0;               //  [rad]
452  double  _Crc;              //  [m]
453  double  _omega;            //  [rad]
454  double  _OMEGADOT;         //  [rad/s]
455  double  _IDOT;             //  [rad/s]
456  double  _TGD1;             //  [s]
457  double  _TGD2;             //  [s]
458  int     _SatH1;            //
459  double  _TOW;              //  [s] of BDT week
460  double  _TOEsec;           //  [s] of BDT week
461  double  _TOEweek;          //  BDT week will be set only in case of RINEX file input
462};
463#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.