source: ntrip/trunk/BNC/src/ephemeris.h @ 8495

Last change on this file since 8495 was 8495, checked in by stuerze, 11 months ago

minor changes

File size: 14.9 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20  enum e_checkState {unchecked, ok, bad, outdated, unhealthy};
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 unsigned int isUnhealthy() const = 0;
29  virtual int     slotNum() const {return 0;}
30  bncTime TOC() const {return _TOC;}
31  bool    isNewerThan(const t_eph* eph) const {return earlierTime(eph, this);}
32  e_checkState checkState() const {return _checkState;}
33  void    setCheckState(e_checkState checkState) {_checkState = checkState;}
34  t_prn   prn() const {return _prn;}
35  t_irc   getCrd(const bncTime& tt, ColumnVector& xc, ColumnVector& vv, bool useCorr) const;
36  void    setOrbCorr(const t_orbCorr* orbCorr);
37  void    setClkCorr(const t_clkCorr* clkCorr);
38  const QDateTime& receptDateTime() const {return _receptDateTime;}
39  static QString rinexDateStr(const bncTime& tt, const t_prn& prn, double version);
40  static QString rinexDateStr(const bncTime& tt, const QString& prnStr, double version);
41  static bool earlierTime(const t_eph* eph1, const t_eph* eph2) {return eph1->_TOC < eph2->_TOC;}
42
43 protected:
44  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const = 0;
45  t_prn        _prn;
46  bncTime      _TOC;
47  QDateTime    _receptDateTime;
48  e_checkState _checkState;
49  t_orbCorr*   _orbCorr;
50  t_clkCorr*   _clkCorr;
51};
52
53
54class t_ephGPS : public t_eph {
55 friend class t_ephEncoder;
56 friend class RTCM3Decoder;
57 public:
58  t_ephGPS() {
59    _clock_bias       = 0.0;
60    _clock_drift      = 0.0;
61    _clock_driftrate  = 0.0;
62    _IODE             = 0.0;
63    _Crs              = 0.0;
64    _Delta_n          = 0.0;
65    _M0               = 0.0;
66    _Cuc              = 0.0;
67    _e                = 0.0;
68    _Cus              = 0.0;
69    _sqrt_A           = 0.0;
70    _TOEsec           = 0.0;
71    _Cic              = 0.0;
72    _OMEGA0           = 0.0;
73    _Cis              = 0.0;
74    _i0               = 0.0;
75    _Crc              = 0.0;
76    _omega            = 0.0;
77    _OMEGADOT         = 0.0;
78    _IDOT             = 0.0;
79    _L2Codes          = 0.0;
80    _TOEweek          = 0.0;
81    _L2PFlag          = 0.0;
82    _ura              = 0.0;
83    _health           = 0.0;
84    _TGD              = 0.0;
85    _IODC             = 0.0;
86    _TOT              = 0.0;
87    _fitInterval      = 0.0;
88  }
89  t_ephGPS(float rnxVersion, const QStringList& lines);
90  virtual ~t_ephGPS() {}
91
92  virtual e_type type() const {
93    switch (_prn.system()) {
94      case 'J':
95        return t_eph::QZSS;
96      case 'I':
97        return t_eph::IRNSS;
98    };
99    return t_eph::GPS;
100  }
101  virtual QString toString(double version) const;
102  virtual unsigned int  IOD() const { return static_cast<unsigned int>(_IODE); }
103  virtual unsigned int  isUnhealthy() const { return static_cast<unsigned int>(_health); }
104  double TGD() const {return _TGD;} // Timing Group Delay (P1-P2 DCB)
105
106 private:
107  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
108
109  double  _clock_bias;      // [s]
110  double  _clock_drift;     // [s/s]
111  double  _clock_driftrate; // [s/s^2]
112
113  double  _IODE;            // IODEC in case of IRNSS
114  double  _Crs;             // [m]
115  double  _Delta_n;         // [rad/s]
116  double  _M0;              // [rad]
117
118  double  _Cuc;             // [rad]
119  double  _e;               //
120  double  _Cus;             // [rad]
121  double  _sqrt_A;          // [m^0.5]
122
123  double  _TOEsec;          // [s]
124  double  _Cic;             // [rad]
125  double  _OMEGA0;          // [rad]
126  double  _Cis;             // [rad]
127
128  double  _i0;              // [rad]
129  double  _Crc;             // [m]
130  double  _omega;           // [rad]
131  double  _OMEGADOT;        // [rad/s]
132
133  double  _IDOT;            // [rad/s]
134  double  _L2Codes;         // Codes on L2 channel  (not valid for IRNSS)
135  double  _TOEweek;
136  double  _L2PFlag;         // L2 P data flag (not valid for IRNSS)
137
138  mutable double  _ura;     // SV accuracy
139  double  _health;          // SV health
140  double  _TGD;             // [s]
141  double  _IODC;            // (not valid for IRNSS)
142
143  double  _TOT;             // Transmisstion time
144  double  _fitInterval;     // Fit interval (not valid for IRNSS)
145};
146
147class t_ephGlo : public t_eph {
148 friend class t_ephEncoder;
149 friend class RTCM3Decoder;
150 public:
151  t_ephGlo() {
152    _xv.ReSize(6); _xv = 0.0;
153    _gps_utc          = 0.0;
154    _tau              = 0.0;
155    _gamma            = 0.0;
156    _tki              = 0.0;
157    _x_pos            = 0.0;
158    _x_velocity       = 0.0;
159    _x_acceleration   = 0.0;
160    _health           = 0.0;
161    _y_pos            = 0.0;
162    _y_velocity       = 0.0;
163    _y_acceleration   = 0.0;
164    _frequency_number = 0.0;
165    _z_pos            = 0.0;
166    _z_velocity       = 0.0;
167    _z_acceleration   = 0.0;
168    _E                = 0.0;
169    _almanac_health   = 0.0;
170    _almanac_health_availablility_indicator = 0.0;
171    _additional_data_availability = 0.0;
172    _tauC             = 0.0;
173    _P1               = 0.0;
174    _P2               = 0.0;
175    _P3               = 0.0;
176    _NA               = 0.0;
177    _M_P              = 0.0;
178    _M_l3             = 0.0;
179    _M_delta_tau      = 0.0;
180    _M_P4             = 0.0;
181    _M_FT             = 0.0;
182    _M_NT             = 0.0;
183    _M_M              = 0.0;
184    _M_N4             = 0.0;
185    _M_tau_GPS        = 0.0;
186    _M_l5             = 0.0;
187  }
188  t_ephGlo(float rnxVersion, const QStringList& lines);
189  virtual ~t_ephGlo() {}
190
191  virtual e_type type() const {return t_eph::GLONASS;}
192  virtual QString toString(double version) const;
193  virtual unsigned int  IOD() const;
194  virtual unsigned int isUnhealthy() const;
195  virtual int slotNum() const {return int(_frequency_number);}
196
197 private:
198  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
199  static ColumnVector glo_deriv(double /* tt */, const ColumnVector& xv, double* acc);
200
201  mutable bncTime      _tt;  // time
202  mutable ColumnVector _xv;  // status vector (position, velocity) at time _tt
203
204  double  _gps_utc;
205  double  _tau;              // [s]
206  double  _gamma;            // [-]
207  mutable double  _tki;      // message frame time
208
209  double  _x_pos;            // [km]
210  double  _x_velocity;       // [km/s]
211  double  _x_acceleration;   // [km/s^2]
212  double  _health;           // 0 = O.K. MSB of Bn word
213
214  double  _y_pos;            // [km]
215  double  _y_velocity;       // [km/s]
216  double  _y_acceleration;   // [km/s^2]
217  double  _frequency_number; // ICD-GLONASS data position
218
219  double  _z_pos;            // [km]
220  double  _z_velocity;       // [km/s]
221  double  _z_acceleration;   // [km/s^2]
222  double  _E;                // Age of Information [days]
223
224  double _almanac_health;     // Cn word
225  double _almanac_health_availablility_indicator;
226
227  double _additional_data_availability;  //
228  double _tauC;               // GLONASS time scale correction to UTC(SU) time [sec]
229  double _P1;                 // flag of the immediate data updating [-]
230  double _P2;                 // flag of oddness or evenness of the value of tb for intervals 30 or 60 minutes [-]
231  double _P3;                 // flag indicating a number of satellites for which almanac is transmitted within given frame [-]
232  double _NA;                 // calendar day number within the 4-year period [days]
233
234  double _M_P;                // control segment parameter that indicates the satellite operation mode with respect of time parameters
235  double _M_l3;               // health flag
236  double _M_delta_tau;        // [sec]
237  double _M_P4;               // flag to show that ephemeris parameters are present [-]
238  double _M_FT;               // indicator for predicted satellite user range accuracy [-]
239  double _M_NT;               // current date, calendar number of day within 4-year interval [days]
240  double _M_M;                // type of satellite transmitting navigation signal: 0 = GLONASS, 1 = GLONASS-M satellite [-]
241  double _M_N4;               // 4-year interval number starting from 1996
242  double _M_tau_GPS;          // correction to GPS time relative to GLONASS time [days]
243  double _M_l5;               // health flag
244};
245
246class t_ephGal : public t_eph {
247 friend class t_ephEncoder;
248 friend class RTCM3Decoder;
249 public:
250  t_ephGal() {
251    _clock_bias      = 0.0;
252    _clock_drift     = 0.0;
253    _clock_driftrate = 0.0;
254    _IODnav          = 0.0;
255    _Crs             = 0.0;
256    _Delta_n         = 0.0;
257    _M0              = 0.0;
258    _Cuc             = 0.0;
259    _e               = 0.0;
260    _Cus             = 0.0;
261    _sqrt_A          = 0.0;
262    _TOEsec          = 0.0;
263    _Cic             = 0.0;
264    _OMEGA0          = 0.0;
265    _Cis             = 0.0;
266    _i0              = 0.0;
267    _Crc             = 0.0;
268    _omega           = 0.0;
269    _OMEGADOT        = 0.0;
270    _IDOT            = 0.0;
271    _TOEweek         = 0.0;
272    _SISA            = 0.0;
273    _E5aHS           = 0.0;
274    _E5bHS           = 0.0;
275    _E1_bHS          = 0.0;
276    _BGD_1_5A        = 0.0;
277    _BGD_1_5B        = 0.0;
278    _TOT             = 0.0;
279  };
280  t_ephGal(float rnxVersion, const QStringList& lines);
281  virtual ~t_ephGal() {}
282
283  virtual QString toString(double version) const;
284  virtual e_type type() const {return t_eph::Galileo;}
285  virtual unsigned int  IOD() const { return static_cast<unsigned long>(_IODnav); }
286  virtual unsigned int  isUnhealthy() const;
287
288 private:
289  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
290
291  double  _clock_bias;       //  [s]
292  double  _clock_drift;      //  [s/s]
293  double  _clock_driftrate;  //  [s/s^2]
294
295  double  _IODnav;
296  double  _Crs;              //  [m]
297  double  _Delta_n;          //  [rad/s]
298  double  _M0;               //  [rad]
299
300  double  _Cuc;              //  [rad]
301  double  _e;                //
302  double  _Cus;              //  [rad]
303  double  _sqrt_A;           //  [m^0.5]
304
305  double  _TOEsec;           //  [s]
306  double  _Cic;              //  [rad]
307  double  _OMEGA0;           //  [rad]
308  double  _Cis;              //  [rad]
309
310  double  _i0;               //  [rad]
311  double  _Crc;              //  [m]
312  double  _omega;            //  [rad]
313  double  _OMEGADOT;         //  [rad/s]
314
315  double  _IDOT;             //  [rad/s]
316  double  _TOEweek;
317  // spare
318
319  mutable double  _SISA;     // Signal In Space Accuracy
320  double  _E5aHS;            //  [0..3] E5a Health Status
321  double  _E5bHS;            //  [0..3] E5b Health Status
322  double  _E1_bHS;           //  [0..3] E1-b Health Status
323  double  _BGD_1_5A;         //  group delay [s]
324  double  _BGD_1_5B;         //  group delay [s]
325
326  double  _TOT;              // [s]
327  /** Data comes from I/NAV when <code>true</code> */
328  bool    _inav;
329  /** Data comes from F/NAV when <code>true</code> */
330  bool    _fnav;
331  /** EE Data is not valid */
332  bool    _e1DataInValid;
333  /** E5A Data is not valid */
334  bool    _e5aDataInValid;
335  /** E5B Data is not valid */
336  bool    _e5bDataInValid;
337};
338
339class t_ephSBAS : public t_eph {
340 friend class t_ephEncoder;
341 friend class RTCM3Decoder;
342 public:
343  t_ephSBAS() {
344    _IODN           = 0;
345    _TOT            = 0.0;
346    _agf0           = 0.0;
347    _agf1           = 0.0;
348    _x_pos          = 0.0;
349    _x_velocity     = 0.0;
350    _x_acceleration = 0.0;
351    _y_pos          = 0.0;
352    _y_velocity     = 0.0;
353    _y_acceleration = 0.0;
354    _z_pos          = 0.0;
355    _z_velocity     = 0.0;
356    _z_acceleration = 0.0;
357    _ura            = 0.0;
358    _health         = 0.0;
359  }
360  t_ephSBAS(float rnxVersion, const QStringList& lines);
361  virtual ~t_ephSBAS() {}
362
363  virtual e_type  type() const {return t_eph::SBAS;}
364  virtual unsigned int IOD() const;
365  virtual unsigned int  isUnhealthy() const { return static_cast<unsigned int>(_health); }
366  virtual QString toString(double version) const;
367
368 private:
369  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
370
371  int    _IODN;
372  double _TOT;            // not used (set to  0.9999e9)
373  double _agf0;           // [s]    clock correction
374  double _agf1;           // [s/s]  clock correction drift
375
376  double _x_pos;          // [m]
377  double _x_velocity;     // [m/s]
378  double _x_acceleration; // [m/s^2]
379
380  double _y_pos;          // [m]
381  double _y_velocity;     // [m/s]
382  double _y_acceleration; // [m/s^2]
383
384  double _z_pos;          // [m]
385  double _z_velocity;     // [m/s]
386  double _z_acceleration; // [m/s^2]
387
388  mutable double _ura;
389  double _health;
390};
391
392class t_ephBDS : public t_eph {
393 friend class t_ephEncoder;
394 friend class RTCM3Decoder;
395 public:
396 t_ephBDS() {
397   _TOT             = 0.0;
398   _AODE            = 0;
399   _AODC            = 0;
400   _URAI            = 0;
401   _URA             = 0.0;
402   _clock_bias      = 0.0;
403   _clock_drift     = 0.0;
404   _clock_driftrate = 0.0;
405   _Crs             = 0.0;
406   _Delta_n         = 0.0;
407   _M0              = 0.0;
408   _Cuc             = 0.0;
409   _e               = 0.0;
410   _Cus             = 0.0;
411   _sqrt_A          = 0.0;
412   _Cic             = 0.0;
413   _OMEGA0          = 0.0;
414   _Cis             = 0.0;
415   _i0              = 0.0;
416   _Crc             = 0.0;
417   _omega           = 0.0;
418   _OMEGADOT        = 0.0;
419   _IDOT            = 0.0;
420   _TGD1            = 0.0;
421   _TGD2            = 0.0;
422   _SatH1           = 0.0;
423   _TOW             = 0.0;
424   _TOEsec          = 0.0;
425   _TOEweek         =-1.0;
426 }
427 t_ephBDS(float rnxVersion, const QStringList& lines);
428  virtual ~t_ephBDS() {}
429
430  virtual e_type  type() const {return t_eph::BDS;}
431  virtual unsigned int IOD() const;
432  virtual unsigned int  isUnhealthy() const { return static_cast<unsigned int>(_SatH1); }
433  virtual QString toString(double version) const;
434
435 private:
436  virtual t_irc position(int GPSweek, double GPSweeks, double* xc, double* vv) const;
437
438  double  _TOT;
439  bncTime _TOE;
440  int     _AODE;
441  int     _AODC;
442  int     _URAI;             //  [0..15] index from RTCM stream
443  mutable double  _URA;      //  user range accuracy
444  double  _clock_bias;       //  [s]
445  double  _clock_drift;      //  [s/s]
446  double  _clock_driftrate;  //  [s/s^2]
447  double  _Crs;              //  [m]
448  double  _Delta_n;          //  [rad/s]
449  double  _M0;               //  [rad]
450  double  _Cuc;              //  [rad]
451  double  _e;                //
452  double  _Cus;              //  [rad]
453  double  _sqrt_A;           //  [m^0.5]
454  double  _Cic;              //  [rad]
455  double  _OMEGA0;           //  [rad]
456  double  _Cis;              //  [rad]
457  double  _i0;               //  [rad]
458  double  _Crc;              //  [m]
459  double  _omega;            //  [rad]
460  double  _OMEGADOT;         //  [rad/s]
461  double  _IDOT;             //  [rad/s]
462  double  _TGD1;             //  [s]
463  double  _TGD2;             //  [s]
464  int     _SatH1;            //
465  double  _TOW;              //  [s] of BDT week
466  double  _TOEsec;           //  [s] of BDT week
467  double  _TOEweek;          //  BDT week will be set only in case of RINEX file input
468};
469#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.