source: ntrip/branches/BNC_2.12/src/combination/bnccomb.cpp @ 9267

Last change on this file since 9267 was 9267, checked in by stuerze, 6 months ago

minor changes to prevent erroneous epehemeris data sets from usage in combination

File size: 35.6 KB
Line 
1/* -------------------------------------------------------------------------
2 * BKG NTRIP Client
3 * -------------------------------------------------------------------------
4 *
5 * Class:      bncComb
6 *
7 * Purpose:    Combinations of Orbit/Clock Corrections
8 *
9 * Author:     L. Mervart
10 *
11 * Created:    22-Jan-2011
12 *
13 * Changes:
14 *
15 * -----------------------------------------------------------------------*/
16
17#include <newmatio.h>
18#include <iomanip>
19#include <sstream>
20
21#include "bnccomb.h"
22#include "bnccore.h"
23#include "upload/bncrtnetdecoder.h"
24#include "bncsettings.h"
25#include "bncutils.h"
26#include "bncsp3.h"
27#include "bncantex.h"
28#include "t_prn.h"
29
30const double sig0_offAC    = 1000.0;
31const double sig0_offACSat =  100.0;
32const double sigP_offACSat =   0.01;
33const double sig0_clkSat   =  100.0;
34
35const double sigObs        =   0.05;
36
37using namespace std;
38
39// Constructor
40////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
41bncComb::cmbParam::cmbParam(parType type_, int index_, const QString& ac_, const QString& prn_) {
42
43  type   = type_;
44  index  = index_;
45  AC     = ac_;
46  prn    = prn_;
47  xx     = 0.0;
48  eph    = 0;
49
50  if      (type == offACgps) {
51    epoSpec = true;
52    sig0    = sig0_offAC;
53    sigP    = sig0;
54  }
55  else if (type == offACglo) {
56    epoSpec = true;
57    sig0    = sig0_offAC;
58    sigP    = sig0;
59  }
60  else if (type == offACSat) {
61    epoSpec = false;
62    sig0    = sig0_offACSat;
63    sigP    = sigP_offACSat;
64  }
65  else if (type == clkSat) {
66    epoSpec = true;
67    sig0    = sig0_clkSat;
68    sigP    = sig0;
69  }
70}
71
72// Destructor
73////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
74bncComb::cmbParam::~cmbParam() {
75}
76
77// Partial
78////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
79double bncComb::cmbParam::partial(const QString& AC_, const QString& prn_) {
80
81  if      (type == offACgps) {
82    if (AC == AC_ && prn_[0] == 'G') {
83      return 1.0;
84    }
85  }
86  else if (type == offACglo) {
87    if (AC == AC_ && prn_[0] == 'R') {
88      return 1.0;
89    }
90  }
91  else if (type == offACSat) {
92    if (AC == AC_ && prn == prn_) {
93      return 1.0;
94    }
95  }
96  else if (type == clkSat) {
97    if (prn == prn_) {
98      return 1.0;
99    }
100  }
101
102  return 0.0;
103}
104
105//
106////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
107QString bncComb::cmbParam::toString() const {
108
109  QString outStr;
110
111  if      (type == offACgps) {
112    outStr = "AC offset GPS " + AC;
113  }
114  else if (type == offACglo) {
115    outStr = "AC offset GLO " + AC;
116  }
117  else if (type == offACSat) {
118    outStr = "Sat Offset " + AC + " " + prn.mid(0,3);
119  }
120  else if (type == clkSat) {
121    outStr = "Clk Corr " + prn.mid(0,3);
122  }
123
124  return outStr;
125}
126
127// Singleton
128////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
129bncComb* bncComb::instance() {
130  static bncComb _bncComb;
131  return &_bncComb;
132}
133
134// Constructor
135////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
136bncComb::bncComb() : _ephUser(true) {
137
138  bncSettings settings;
139
140  QStringList cmbStreams = settings.value("cmbStreams").toStringList();
141
142  _cmbSampl = settings.value("cmbSampl").toInt();
143  if (_cmbSampl <= 0) {
144    _cmbSampl = 10;
145  }
146
147  _masterMissingEpochs = 0;
148
149  if (cmbStreams.size() >= 1 && !cmbStreams[0].isEmpty()) {
150    QListIterator<QString> it(cmbStreams);
151    while (it.hasNext()) {
152      QStringList hlp = it.next().split(" ");
153      cmbAC* newAC = new cmbAC();
154      newAC->mountPoint = hlp[0];
155      newAC->name       = hlp[1];
156      newAC->weight     = hlp[2].toDouble();
157      if (_masterOrbitAC.isEmpty()) {
158        _masterOrbitAC = newAC->name;
159      }
160      _ACs.append(newAC);
161    }
162  }
163
164  QString ssrFormat;
165  _ssrCorr = 0;
166  QListIterator<QString> it(settings.value("uploadMountpointsOut").toStringList());
167  while (it.hasNext()) {
168    QStringList hlp = it.next().split(",");
169    if (hlp.size() > 5) {
170      ssrFormat = hlp[5];
171    }
172  }
173  if      (ssrFormat == "IGS-SSR") {
174    _ssrCorr = new SsrCorrIgs();
175  }
176  else if (ssrFormat == "RTCM-SSR") {
177    _ssrCorr = new SsrCorrRtcm();
178  }
179  else { // default
180    _ssrCorr = new SsrCorrIgs();
181  }
182 
183  _rtnetDecoder = 0;
184
185  connect(this,     SIGNAL(newMessage(QByteArray,bool)),
186          BNC_CORE, SLOT(slotMessage(const QByteArray,bool)));
187
188  connect(BNC_CORE, SIGNAL(providerIDChanged(QString)),
189          this,     SLOT(slotProviderIDChanged(QString)));
190
191  connect(BNC_CORE, SIGNAL(newOrbCorrections(QList<t_orbCorr>)),
192          this,     SLOT(slotNewOrbCorrections(QList<t_orbCorr>)));
193
194  connect(BNC_CORE, SIGNAL(newClkCorrections(QList<t_clkCorr>)),
195          this,     SLOT(slotNewClkCorrections(QList<t_clkCorr>)));
196
197  // Combination Method
198  // ------------------
199  if (settings.value("cmbMethod").toString() == "Single-Epoch") {
200    _method = singleEpoch;
201  }
202  else {
203    _method = filter;
204  }
205
206  // Use Glonass
207  // -----------
208  if ( Qt::CheckState(settings.value("cmbUseGlonass").toInt()) == Qt::Checked) {
209    _useGlonass = true;
210  }
211  else {
212    _useGlonass = false;
213  }
214
215  // Initialize Parameters (model: Clk_Corr = AC_Offset + Sat_Offset + Clk)
216  // ----------------------------------------------------------------------
217  if (_method == filter) {
218    int nextPar = 0;
219    QListIterator<cmbAC*> it(_ACs);
220    while (it.hasNext()) {
221      cmbAC* AC = it.next();
222      _params.push_back(new cmbParam(cmbParam::offACgps, ++nextPar, AC->name, ""));
223      for (unsigned iGps = 1; iGps <= t_prn::MAXPRN_GPS; iGps++) {
224        QString prn = QString("G%1_0").arg(iGps, 2, 10, QChar('0'));
225        _params.push_back(new cmbParam(cmbParam::offACSat, ++nextPar,
226                                       AC->name, prn));
227      }
228      if (_useGlonass) {
229        _params.push_back(new cmbParam(cmbParam::offACglo, ++nextPar, AC->name, ""));
230        for (unsigned iGlo = 1; iGlo <= t_prn::MAXPRN_GLONASS; iGlo++) {
231          QString prn = QString("R%1_0").arg(iGlo, 2, 10, QChar('0'));
232          _params.push_back(new cmbParam(cmbParam::offACSat, ++nextPar,
233                                         AC->name, prn));
234        }
235      }
236    }
237    for (unsigned iGps = 1; iGps <= t_prn::MAXPRN_GPS; iGps++) {
238      QString prn = QString("G%1_0").arg(iGps, 2, 10, QChar('0'));
239      _params.push_back(new cmbParam(cmbParam::clkSat, ++nextPar, "", prn));
240    }
241    if (_useGlonass) {
242      for (unsigned iGlo = 1; iGlo <= t_prn::MAXPRN_GLONASS; iGlo++) {
243        QString prn = QString("R%1_0").arg(iGlo, 2, 10, QChar('0'));
244        _params.push_back(new cmbParam(cmbParam::clkSat, ++nextPar, "", prn));
245      }
246    }
247
248    // Initialize Variance-Covariance Matrix
249    // -------------------------------------
250    _QQ.ReSize(_params.size());
251    _QQ = 0.0;
252    for (int iPar = 1; iPar <= _params.size(); iPar++) {
253      cmbParam* pp = _params[iPar-1];
254      _QQ(iPar,iPar) = pp->sig0 * pp->sig0;
255    }
256  }
257
258  // ANTEX File
259  // ----------
260  _antex = 0;
261  QString antexFileName = settings.value("uploadAntexFile").toString();
262  if (!antexFileName.isEmpty()) {
263    _antex = new bncAntex();
264    if (_antex->readFile(antexFileName) != success) {
265      emit newMessage("wrong ANTEX file", true);
266      delete _antex;
267      _antex = 0;
268    }
269  }
270
271  // Maximal Residuum
272  // ----------------
273  _MAXRES = settings.value("cmbMaxres").toDouble();
274  if (_MAXRES <= 0.0) {
275    _MAXRES = 999.0;
276  }
277}
278
279// Destructor
280////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
281bncComb::~bncComb() {
282  QListIterator<cmbAC*> icAC(_ACs);
283  while (icAC.hasNext()) {
284    delete icAC.next();
285  }
286  delete _rtnetDecoder;
287  if (_ssrCorr) {
288    delete _ssrCorr;
289  }
290  delete _antex;
291  for (int iPar = 1; iPar <= _params.size(); iPar++) {
292    delete _params[iPar-1];
293  }
294  QListIterator<bncTime> itTime(_buffer.keys());
295  while (itTime.hasNext()) {
296    bncTime epoTime = itTime.next();
297    _buffer.remove(epoTime);
298  }
299}
300
301// Remember orbit corrections
302////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
303void bncComb::slotNewOrbCorrections(QList<t_orbCorr> orbCorrections) {
304  QMutexLocker locker(&_mutex);
305
306  for (int ii = 0; ii < orbCorrections.size(); ii++) {
307    t_orbCorr& orbCorr = orbCorrections[ii];
308    QString    staID(orbCorr._staID.c_str());
309    QString    prn(orbCorr._prn.toInternalString().c_str());
310
311    // Find/Check the AC Name
312    // ----------------------
313    QString acName;
314    QListIterator<cmbAC*> icAC(_ACs);
315    while (icAC.hasNext()) {
316      cmbAC* AC = icAC.next();
317      if (AC->mountPoint == staID) {
318        acName = AC->name;
319        break;
320      }
321    }
322    if (acName.isEmpty()) {
323      continue;
324    }
325
326    // Store the correction
327    // --------------------
328    QMap<t_prn, t_orbCorr>& storage = _orbCorrections[acName];
329    storage[orbCorr._prn] = orbCorr;
330  }
331}
332
333// Process clock corrections
334////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
335void bncComb::slotNewClkCorrections(QList<t_clkCorr> clkCorrections) {
336  QMutexLocker locker(&_mutex);
337
338  bncTime lastTime;
339
340  for (int ii = 0; ii < clkCorrections.size(); ii++) {
341    t_clkCorr& clkCorr = clkCorrections[ii];
342    QString    staID(clkCorr._staID.c_str());
343    QString    prn(clkCorr._prn.toInternalString().c_str());
344
345    // Set the last time
346    // -----------------
347    if (lastTime.undef() || clkCorr._time > lastTime) {
348      lastTime = clkCorr._time;
349    }
350
351    // Find/Check the AC Name
352    // ----------------------
353    QString acName;
354    QListIterator<cmbAC*> icAC(_ACs);
355    while (icAC.hasNext()) {
356      cmbAC* AC = icAC.next();
357      if (AC->mountPoint == staID) {
358        acName = AC->name;
359        break;
360      }
361    }
362    if (acName.isEmpty()) {
363      continue;
364    }
365
366    // Check GLONASS
367    // -------------
368    if (!_useGlonass && clkCorr._prn.system() == 'R') {
369      continue;
370    }
371
372    if (
373        clkCorr._prn.system() == 'E' ||
374        clkCorr._prn.system() == 'C' ||
375        clkCorr._prn.system() == 'J' ||
376        clkCorr._prn.system() == 'I' ||
377        clkCorr._prn.system() == 'S' )   {
378      continue;
379    }
380
381    // Check Modulo Time
382    // -----------------
383    int sec = int(nint(clkCorr._time.gpssec()*10));
384    if (sec % (_cmbSampl*10) != 0.0) {
385      continue;
386    }
387
388    // Check Correction Age
389    // --------------------
390    if (_resTime.valid() && clkCorr._time <= _resTime) {
391      emit newMessage("bncComb: old correction: " + acName.toAscii() + " " + prn.mid(0,3).toAscii(), true);
392      continue;
393    }
394
395    // Create new correction
396    // ---------------------
397    cmbCorr* newCorr  = new cmbCorr();
398    newCorr->_prn     = prn;
399    newCorr->_time    = clkCorr._time;
400    newCorr->_iod     = clkCorr._iod;
401    newCorr->_acName  = acName;
402    newCorr->_clkCorr = clkCorr;
403
404    // Check orbit correction
405    // ----------------------
406    if (!_orbCorrections.contains(acName)) {
407      delete newCorr;
408      continue;
409    }
410    else {
411      QMap<t_prn, t_orbCorr>& storage = _orbCorrections[acName];
412      if (!storage.contains(clkCorr._prn)  || 
413           storage[clkCorr._prn]._iod != newCorr->_iod) {
414        delete newCorr;
415        continue;
416      }
417      else {
418        newCorr->_orbCorr = storage[clkCorr._prn];
419      }
420    }
421
422    // Check the Ephemeris
423    //--------------------
424    t_eph* ephLast = _ephUser.ephLast(prn);
425    t_eph* ephPrev = _ephUser.ephPrev(prn);
426    if (ephLast == 0) {
427      emit newMessage("bncComb: eph not found for "  + prn.mid(0,3).toAscii(), true);
428      delete newCorr;
429      continue;
430    }
431    else if (ephLast->checkState() != t_eph::ok) {
432      emit newMessage("bncComb: eph not ok for "  + prn.mid(0,3).toLatin1(), true);
433      delete newCorr;
434      continue;
435    }
436    else {
437      if      (ephLast->IOD() == newCorr->_iod) {
438        newCorr->_eph = ephLast;
439      }
440      else if (ephPrev && ephPrev->IOD() == newCorr->_iod) {
441        newCorr->_eph = ephPrev;
442        switchToLastEph(ephLast, newCorr);
443      }
444      else {
445        emit newMessage("bncComb: eph not found for "  + prn.mid(0,3).toAscii() +
446                        QString(" with IOD %1").arg(newCorr->_iod).toAscii(), true);
447        delete newCorr;
448        continue;
449      }
450    }
451
452    // Store correction into the buffer
453    // --------------------------------
454    QVector<cmbCorr*>& corrs = _buffer[newCorr->_time].corrs;
455    corrs.push_back(newCorr);
456  }
457
458  // Process previous Epoch(s)
459  // -------------------------
460  const double outWait = 1.0 * _cmbSampl;
461  QListIterator<bncTime> itTime(_buffer.keys());
462  while (itTime.hasNext()) {
463    bncTime epoTime = itTime.next();
464    if (epoTime < lastTime - outWait) {
465      _resTime = epoTime;
466      processEpoch();
467    }
468  }
469}
470
471// Change the correction so that it refers to last received ephemeris
472////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
473void bncComb::switchToLastEph(t_eph* lastEph, cmbCorr* corr) {
474
475  if (corr->_eph == lastEph) {
476    return;
477  }
478
479  ColumnVector oldXC(6);
480  ColumnVector oldVV(3);
481  if (corr->_eph->getCrd(corr->_time, oldXC, oldVV, false) != success) {
482    return;
483  }
484
485  ColumnVector newXC(6);
486  ColumnVector newVV(3);
487  if (lastEph->getCrd(corr->_time, newXC, newVV, false) != success) {
488    return;
489  }
490
491  ColumnVector dX = newXC.Rows(1,3) - oldXC.Rows(1,3);
492  ColumnVector dV = newVV           - oldVV;
493  double       dC = newXC(4)        - oldXC(4);
494
495  ColumnVector dRAO(3);
496  XYZ_to_RSW(newXC.Rows(1,3), newVV, dX, dRAO);
497
498  ColumnVector dDotRAO(3);
499  XYZ_to_RSW(newXC.Rows(1,3), newVV, dV, dDotRAO);
500
501  QString msg = "switch corr " + corr->_prn.mid(0,3)
502    + QString(" %1 -> %2 %3").arg(corr->_iod,3).arg(lastEph->IOD(),3).arg(dC*t_CST::c, 8, 'f', 4);
503
504  emit newMessage(msg.toAscii(), false);
505
506  corr->_iod = lastEph->IOD();
507  corr->_eph = lastEph;
508
509  corr->_orbCorr._xr    += dRAO;
510  corr->_orbCorr._dotXr += dDotRAO;
511  corr->_clkCorr._dClk  -= dC;
512}
513
514// Process Epoch
515////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
516void bncComb::processEpoch() {
517
518  _log.clear();
519
520  QTextStream out(&_log, QIODevice::WriteOnly);
521
522  out << endl <<           "Combination:" << endl
523      << "------------------------------" << endl;
524
525  // Observation Statistics
526  // ----------------------
527  bool masterPresent = false;
528  QListIterator<cmbAC*> icAC(_ACs);
529  while (icAC.hasNext()) {
530    cmbAC* AC = icAC.next();
531    AC->numObs = 0;
532    QVectorIterator<cmbCorr*> itCorr(corrs());
533    while (itCorr.hasNext()) {
534      cmbCorr* corr = itCorr.next();
535      if (corr->_acName == AC->name) {
536        AC->numObs += 1;
537        if (AC->name == _masterOrbitAC) {
538          masterPresent = true;
539        }
540      }
541    }
542    out << AC->name.toAscii().data() << ": " << AC->numObs << endl;
543  }
544
545  // If Master not present, switch to another one
546  // --------------------------------------------
547  const unsigned switchMasterAfterGap = 1;
548  if (masterPresent) {
549    _masterMissingEpochs = 0;
550  }
551  else {
552    ++_masterMissingEpochs;
553    if (_masterMissingEpochs < switchMasterAfterGap) {
554      out << "Missing Master, Epoch skipped" << endl;
555      _buffer.remove(_resTime);
556      emit newMessage(_log, false);
557      return;
558    }
559    else {
560      _masterMissingEpochs = 0;
561      QListIterator<cmbAC*> icAC(_ACs);
562      while (icAC.hasNext()) {
563        cmbAC* AC = icAC.next();
564        if (AC->numObs > 0) {
565          out << "Switching Master AC "
566              << _masterOrbitAC.toAscii().data() << " --> "
567              << AC->name.toAscii().data()   << " "
568              << _resTime.datestr().c_str()    << " "
569              << _resTime.timestr().c_str()    << endl;
570          _masterOrbitAC = AC->name;
571          break;
572        }
573      }
574    }
575  }
576
577  QMap<QString, cmbCorr*> resCorr;
578
579  // Perform the actual Combination using selected Method
580  // ----------------------------------------------------
581  t_irc irc;
582  ColumnVector dx;
583  if (_method == filter) {
584    irc = processEpoch_filter(out, resCorr, dx);
585  }
586  else {
587    irc = processEpoch_singleEpoch(out, resCorr, dx);
588  }
589
590  // Update Parameter Values, Print Results
591  // --------------------------------------
592  if (irc == success) {
593    for (int iPar = 1; iPar <= _params.size(); iPar++) {
594      cmbParam* pp = _params[iPar-1];
595      pp->xx += dx(iPar);
596      if (pp->type == cmbParam::clkSat) {
597        if (resCorr.find(pp->prn) != resCorr.end()) {
598          resCorr[pp->prn]->_dClkResult = pp->xx / t_CST::c;
599        }
600      }
601      out << _resTime.datestr().c_str() << " "
602          << _resTime.timestr().c_str() << " ";
603      out.setRealNumberNotation(QTextStream::FixedNotation);
604      out.setFieldWidth(8);
605      out.setRealNumberPrecision(4);
606      out << pp->toString() << " "
607          << pp->xx << " +- " << sqrt(_QQ(pp->index,pp->index)) << endl;
608      out.setFieldWidth(0);
609    }
610    printResults(out, resCorr);
611    dumpResults(resCorr);
612  }
613
614  // Delete Data, emit Message
615  // -------------------------
616  _buffer.remove(_resTime);
617  emit newMessage(_log, false);
618}
619
620// Process Epoch - Filter Method
621////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
622t_irc bncComb::processEpoch_filter(QTextStream& out,
623                                   QMap<QString, cmbCorr*>& resCorr,
624                                   ColumnVector& dx) {
625
626  // Prediction Step
627  // ---------------
628  int nPar = _params.size();
629  ColumnVector x0(nPar);
630  for (int iPar = 1; iPar <= _params.size(); iPar++) {
631    cmbParam* pp  = _params[iPar-1];
632    if (pp->epoSpec) {
633      pp->xx = 0.0;
634      _QQ.Row(iPar)    = 0.0;
635      _QQ.Column(iPar) = 0.0;
636      _QQ(iPar,iPar) = pp->sig0 * pp->sig0;
637    }
638    else {
639      _QQ(iPar,iPar) += pp->sigP * pp->sigP;
640    }
641    x0(iPar) = pp->xx;
642  }
643
644  // Check Satellite Positions for Outliers
645  // --------------------------------------
646  if (checkOrbits(out) != success) {
647    return failure;
648  }
649
650  // Update and outlier detection loop
651  // ---------------------------------
652  SymmetricMatrix QQ_sav = _QQ;
653  while (true) {
654
655    Matrix         AA;
656    ColumnVector   ll;
657    DiagonalMatrix PP;
658
659    if (createAmat(AA, ll, PP, x0, resCorr) != success) {
660      return failure;
661    }
662
663    dx.ReSize(nPar); dx = 0.0;
664    kalman(AA, ll, PP, _QQ, dx);
665
666    ColumnVector vv = ll - AA * dx;
667
668    int     maxResIndex;
669    double  maxRes = vv.maximum_absolute_value1(maxResIndex);
670    out.setRealNumberNotation(QTextStream::FixedNotation);
671    out.setRealNumberPrecision(3);
672    out << _resTime.datestr().c_str() << " " << _resTime.timestr().c_str()
673        << " Maximum Residuum " << maxRes << ' '
674        << corrs()[maxResIndex-1]->_acName << ' ' << corrs()[maxResIndex-1]->_prn.mid(0,3);
675    if (maxRes > _MAXRES) {
676      for (int iPar = 1; iPar <= _params.size(); iPar++) {
677        cmbParam* pp = _params[iPar-1];
678        if (pp->type == cmbParam::offACSat            &&
679            pp->AC   == corrs()[maxResIndex-1]->_acName &&
680            pp->prn  == corrs()[maxResIndex-1]->_prn.mid(0,3)) {
681          QQ_sav.Row(iPar)    = 0.0;
682          QQ_sav.Column(iPar) = 0.0;
683          QQ_sav(iPar,iPar)   = pp->sig0 * pp->sig0;
684        }
685      }
686
687      out << "  Outlier" << endl;
688      _QQ = QQ_sav;
689      corrs().remove(maxResIndex-1);
690    }
691    else {
692      out << "  OK" << endl;
693      out.setRealNumberNotation(QTextStream::FixedNotation);
694      out.setRealNumberPrecision(4);
695      for (int ii = 0; ii < corrs().size(); ii++) {
696      const cmbCorr* corr = corrs()[ii];
697        out << _resTime.datestr().c_str() << ' '
698            << _resTime.timestr().c_str() << " "
699            << corr->_acName << ' ' << corr->_prn.mid(0,3);
700        out.setFieldWidth(10);
701        out <<  " res = " << vv[ii] << endl;
702        out.setFieldWidth(0);
703      }
704      break;
705    }
706  }
707
708  return success;
709}
710
711// Print results
712////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
713void bncComb::printResults(QTextStream& out,
714                           const QMap<QString, cmbCorr*>& resCorr) {
715
716  QMapIterator<QString, cmbCorr*> it(resCorr);
717  while (it.hasNext()) {
718    it.next();
719    cmbCorr* corr = it.value();
720    const t_eph* eph = corr->_eph;
721    if (eph) {
722      ColumnVector xc(6);
723      ColumnVector vv(3);
724      eph->getCrd(_resTime, xc, vv, false);
725
726      out << _resTime.datestr().c_str() << " "
727          << _resTime.timestr().c_str() << " ";
728      out.setFieldWidth(3);
729      out << "Full Clock " << corr->_prn.mid(0,3) << " " << corr->_iod << " ";
730      out.setFieldWidth(14);
731      out << (xc(4) + corr->_dClkResult) * t_CST::c << endl;
732      out.setFieldWidth(0);
733    }
734    else {
735      out << "bncComb::printResuls bug" << endl;
736    }
737  }
738}
739
740// Send results to RTNet Decoder and directly to PPP Client
741////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
742void bncComb::dumpResults(const QMap<QString, cmbCorr*>& resCorr) {
743
744  QList<t_orbCorr> orbCorrections;
745  QList<t_clkCorr> clkCorrections;
746
747  QString     outLines;
748  unsigned year, month, day, hour, minute;
749  double   sec;
750  _resTime.civil_date(year, month, day);
751  _resTime.civil_time(hour, minute, sec);
752
753  outLines.sprintf("*  %4d %2d %2d %d %d %12.8f\n",
754                   year, month, day, hour, minute, sec);
755
756  QMapIterator<QString, cmbCorr*> it(resCorr);
757  while (it.hasNext()) {
758    it.next();
759    cmbCorr* corr = it.value();
760
761    t_orbCorr orbCorr(corr->_orbCorr);
762    orbCorr._staID = "INTERNAL";
763    orbCorrections.push_back(orbCorr);
764
765    t_clkCorr clkCorr(corr->_clkCorr);
766    clkCorr._staID      = "INTERNAL";
767    clkCorr._dClk       = corr->_dClkResult;
768    clkCorr._dotDClk    = 0.0;
769    clkCorr._dotDotDClk = 0.0;
770    clkCorrections.push_back(clkCorr);
771
772    ColumnVector xc(6);
773    ColumnVector vv(3);
774    corr->_eph->setClkCorr(dynamic_cast<const t_clkCorr*>(&clkCorr));
775    corr->_eph->setOrbCorr(dynamic_cast<const t_orbCorr*>(&orbCorr));
776    corr->_eph->getCrd(_resTime, xc, vv, true);
777
778    // Correction Phase Center --> CoM
779    // -------------------------------
780    ColumnVector dx(3); dx = 0.0;
781    if (_antex) {
782      double Mjd = _resTime.mjd() + _resTime.daysec()/86400.0;
783      if (_antex->satCoMcorrection(corr->_prn, Mjd, xc.Rows(1,3), dx) != success) {
784        dx = 0;
785        _log += "antenna not found " + corr->_prn.mid(0,3).toAscii() + '\n';
786      }
787    }
788
789    outLines += corr->_prn.mid(0,3);
790    QString hlp;
791    hlp.sprintf(" APC 3 %15.4f %15.4f %15.4f"
792                " Clk 1 %15.4f"
793                " Vel 3 %15.4f %15.4f %15.4f"
794                " CoM 3 %15.4f %15.4f %15.4f\n",
795                xc(1), xc(2), xc(3),
796                xc(4) *  t_CST::c,
797                vv(1), vv(2), vv(3),
798                xc(1)-dx(1), xc(2)-dx(2), xc(3)-dx(3));
799    outLines += hlp;
800
801    QString line;
802    int messageType   = _ssrCorr->COTYPE_GPSCOMBINED;
803    int updateInt     = 0;
804    line.sprintf("%d %d %d %.1f %s"
805                 "   %lu"
806                 "   %8.3f %8.3f %8.3f %8.3f"
807                 "   %10.5f %10.5f %10.5f %10.5f"
808                 "   %10.5f INTERNAL",
809                 messageType, updateInt, _resTime.gpsw(), _resTime.gpssec(),
810                 corr->_prn.mid(0,3).toAscii().data(),
811                 corr->_iod,
812                 corr->_dClkResult * t_CST::c,
813                 corr->_orbCorr._xr[0],
814                 corr->_orbCorr._xr[1],
815                 corr->_orbCorr._xr[2],
816                 0.0,
817                 corr->_orbCorr._dotXr[0],
818                 corr->_orbCorr._dotXr[1],
819                 corr->_orbCorr._dotXr[2],
820                 0.0);
821    delete corr;
822  }
823
824  outLines += "EOE\n"; // End Of Epoch flag
825
826  if (!_rtnetDecoder) {
827    _rtnetDecoder = new bncRtnetDecoder();
828  }
829
830  vector<string> errmsg;
831  _rtnetDecoder->Decode(outLines.toAscii().data(), outLines.length(), errmsg);
832
833  // Send new Corrections to PPP etc.
834  // --------------------------------
835  if (orbCorrections.size() > 0 && clkCorrections.size() > 0) {
836    emit newOrbCorrections(orbCorrections);
837    emit newClkCorrections(clkCorrections);
838  }
839}
840
841// Create First Design Matrix and Vector of Measurements
842////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
843t_irc bncComb::createAmat(Matrix& AA, ColumnVector& ll, DiagonalMatrix& PP,
844                          const ColumnVector& x0,
845                          QMap<QString, cmbCorr*>& resCorr) {
846
847  unsigned nPar = _params.size();
848  unsigned nObs = corrs().size();
849
850  if (nObs == 0) {
851    return failure;
852  }
853
854  int maxSat = t_prn::MAXPRN_GPS;
855//  if (_useGlonass) {
856//    maxSat = t_prn::MAXPRN_GPS + t_prn::MAXPRN_GLONASS;
857//  }
858
859  const int nCon = (_method == filter) ? 1 + maxSat : 0;
860
861  AA.ReSize(nObs+nCon, nPar);  AA = 0.0;
862  ll.ReSize(nObs+nCon);        ll = 0.0;
863  PP.ReSize(nObs+nCon);        PP = 1.0 / (sigObs * sigObs);
864
865  int iObs = 0;
866  QVectorIterator<cmbCorr*> itCorr(corrs());
867  while (itCorr.hasNext()) {
868    cmbCorr* corr = itCorr.next();
869    QString  prn  = corr->_prn;
870
871    ++iObs;
872
873    if (corr->_acName == _masterOrbitAC && resCorr.find(prn) == resCorr.end()) {
874      resCorr[prn] = new cmbCorr(*corr);
875    }
876
877    for (int iPar = 1; iPar <= _params.size(); iPar++) {
878      cmbParam* pp = _params[iPar-1];
879      AA(iObs, iPar) = pp->partial(corr->_acName, prn);
880    }
881
882    ll(iObs) = corr->_clkCorr._dClk * t_CST::c - DotProduct(AA.Row(iObs), x0);
883  }
884
885  // Regularization
886  // --------------
887  if (_method == filter) {
888    const double Ph = 1.e6;
889    PP(nObs+1) = Ph;
890    for (int iPar = 1; iPar <= _params.size(); iPar++) {
891      cmbParam* pp = _params[iPar-1];
892      if ( AA.Column(iPar).maximum_absolute_value() > 0.0 &&
893           pp->type == cmbParam::clkSat ) {
894        AA(nObs+1, iPar) = 1.0;
895      }
896    }
897    int iCond = 1;
898    for (unsigned iGps = 1; iGps <= t_prn::MAXPRN_GPS; iGps++) {
899      QString prn = QString("G%1_0").arg(iGps, 2, 10, QChar('0'));
900      ++iCond;
901      PP(nObs+iCond) = Ph;
902      for (int iPar = 1; iPar <= _params.size(); iPar++) {
903        cmbParam* pp = _params[iPar-1];
904        if ( pp &&
905             AA.Column(iPar).maximum_absolute_value() > 0.0 &&
906             pp->type == cmbParam::offACSat                 &&
907             pp->prn == prn) {
908          AA(nObs+iCond, iPar) = 1.0;
909        }
910      }
911    }
912//    if (_useGlonass) {
913//      for (unsigned iGlo = 1; iGlo <= t_prn::MAXPRN_GLONASS; iGlo++) {
914//        QString prn = QString("R%1_0").arg(iGlo, 2, 10, QChar('0'));
915//        ++iCond;
916//        PP(nObs+iCond) = Ph;
917//        for (int iPar = 1; iPar <= _params.size(); iPar++) {
918//          cmbParam* pp = _params[iPar-1];
919//          if ( pp &&
920//               AA.Column(iPar).maximum_absolute_value() > 0.0 &&
921//               pp->type == cmbParam::offACSat                 &&
922//               pp->prn == prn) {
923//            AA(nObs+iCond, iPar) = 1.0;
924//          }
925//        }
926//      }
927//    }
928  }
929
930  return success;
931}
932
933// Process Epoch - Single-Epoch Method
934////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
935t_irc bncComb::processEpoch_singleEpoch(QTextStream& out,
936                                        QMap<QString, cmbCorr*>& resCorr,
937                                        ColumnVector& dx) {
938
939  // Check Satellite Positions for Outliers
940  // --------------------------------------
941  if (checkOrbits(out) != success) {
942    return failure;
943  }
944
945  // Outlier Detection Loop
946  // ----------------------
947  while (true) {
948
949    // Remove Satellites that are not in Master
950    // ----------------------------------------
951    QMutableVectorIterator<cmbCorr*> it(corrs());
952    while (it.hasNext()) {
953      cmbCorr* corr = it.next();
954      QString  prn  = corr->_prn;
955      bool foundMaster = false;
956      QVectorIterator<cmbCorr*> itHlp(corrs());
957      while (itHlp.hasNext()) {
958        cmbCorr* corrHlp = itHlp.next();
959        QString  prnHlp  = corrHlp->_prn;
960        QString  ACHlp   = corrHlp->_acName;
961        if (ACHlp == _masterOrbitAC && prn == prnHlp) {
962          foundMaster = true;
963          break;
964        }
965      }
966      if (!foundMaster) {
967        delete corr;
968        it.remove();
969      }
970    }
971
972    // Count Number of Observations per Satellite and per AC
973    // -----------------------------------------------------
974    QMap<QString, int> numObsPrn;
975    QMap<QString, int> numObsAC;
976    QVectorIterator<cmbCorr*> itCorr(corrs());
977    while (itCorr.hasNext()) {
978      cmbCorr* corr = itCorr.next();
979      QString  prn  = corr->_prn;
980      QString  AC   = corr->_acName;
981      if (numObsPrn.find(prn) == numObsPrn.end()) {
982        numObsPrn[prn]  = 1;
983      }
984      else {
985        numObsPrn[prn] += 1;
986      }
987      if (numObsAC.find(AC) == numObsAC.end()) {
988        numObsAC[AC]  = 1;
989      }
990      else {
991        numObsAC[AC] += 1;
992      }
993    }
994
995    // Clean-Up the Paramters
996    // ----------------------
997    for (int iPar = 1; iPar <= _params.size(); iPar++) {
998      delete _params[iPar-1];
999    }
1000    _params.clear();
1001
1002    // Set new Parameters
1003    // ------------------
1004    int nextPar = 0;
1005
1006    QMapIterator<QString, int> itAC(numObsAC);
1007    while (itAC.hasNext()) {
1008      itAC.next();
1009      const QString& AC     = itAC.key();
1010      int            numObs = itAC.value();
1011      if (AC != _masterOrbitAC && numObs > 0) {
1012        _params.push_back(new cmbParam(cmbParam::offACgps, ++nextPar, AC, ""));
1013        if (_useGlonass) {
1014          _params.push_back(new cmbParam(cmbParam::offACglo, ++nextPar, AC, ""));
1015        }
1016      }
1017    }
1018
1019    QMapIterator<QString, int> itPrn(numObsPrn);
1020    while (itPrn.hasNext()) {
1021      itPrn.next();
1022      const QString& prn    = itPrn.key();
1023      int            numObs = itPrn.value();
1024      if (numObs > 0) {
1025        _params.push_back(new cmbParam(cmbParam::clkSat, ++nextPar, "", prn));
1026      }
1027    }
1028
1029    int nPar = _params.size();
1030    ColumnVector x0(nPar);
1031    x0 = 0.0;
1032
1033    // Create First-Design Matrix
1034    // --------------------------
1035    Matrix         AA;
1036    ColumnVector   ll;
1037    DiagonalMatrix PP;
1038    if (createAmat(AA, ll, PP, x0, resCorr) != success) {
1039      return failure;
1040    }
1041
1042    ColumnVector vv;
1043    try {
1044      Matrix          ATP = AA.t() * PP;
1045      SymmetricMatrix NN; NN << ATP * AA;
1046      ColumnVector    bb = ATP * ll;
1047      _QQ = NN.i();
1048      dx  = _QQ * bb;
1049      vv  = ll - AA * dx;
1050    }
1051    catch (Exception& exc) {
1052      out << exc.what() << endl;
1053      return failure;
1054    }
1055
1056    int     maxResIndex;
1057    double  maxRes = vv.maximum_absolute_value1(maxResIndex);
1058    out.setRealNumberNotation(QTextStream::FixedNotation);
1059    out.setRealNumberPrecision(3);
1060    out << _resTime.datestr().c_str() << " " << _resTime.timestr().c_str()
1061        << " Maximum Residuum " << maxRes << ' '
1062        << corrs()[maxResIndex-1]->_acName << ' ' << corrs()[maxResIndex-1]->_prn.mid(0,3);
1063
1064    if (maxRes > _MAXRES) {
1065      out << "  Outlier" << endl;
1066      delete corrs()[maxResIndex-1];
1067      corrs().remove(maxResIndex-1);
1068    }
1069    else {
1070      out << "  OK" << endl;
1071      out.setRealNumberNotation(QTextStream::FixedNotation);
1072      out.setRealNumberPrecision(3);
1073      for (int ii = 0; ii < vv.Nrows(); ii++) {
1074        const cmbCorr* corr = corrs()[ii];
1075        out << _resTime.datestr().c_str() << ' '
1076            << _resTime.timestr().c_str() << " "
1077            << corr->_acName << ' ' << corr->_prn.mid(0,3);
1078        out.setFieldWidth(6);
1079        out << " res = " << vv[ii] << endl;
1080        out.setFieldWidth(0);
1081      }
1082      return success;
1083    }
1084
1085  }
1086
1087  return failure;
1088}
1089
1090// Check Satellite Positions for Outliers
1091////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1092t_irc bncComb::checkOrbits(QTextStream& out) {
1093
1094  const double MAX_DISPLACEMENT = 0.20;
1095
1096  // Switch to last ephemeris (if possible)
1097  // --------------------------------------
1098  QMutableVectorIterator<cmbCorr*> im(corrs());
1099  while (im.hasNext()) {
1100    cmbCorr* corr = im.next();
1101    QString  prn  = corr->_prn;
1102
1103    t_eph* ephLast = _ephUser.ephLast(prn);
1104    t_eph* ephPrev = _ephUser.ephPrev(prn);
1105
1106    if      (ephLast == 0) {
1107      out << "checkOrbit: missing eph (not found) " << corr->_prn.mid(0,3) << endl;
1108      delete corr;
1109      im.remove();
1110    }
1111    else if (corr->_eph == 0) {
1112      out << "checkOrbit: missing eph (zero) " << corr->_prn.mid(0,3) << endl;
1113      delete corr;
1114      im.remove();
1115    }
1116    else {
1117      if ( corr->_eph == ephLast || corr->_eph == ephPrev ) {
1118        switchToLastEph(ephLast, corr);
1119      }
1120      else {
1121        out << "checkOrbit: missing eph (deleted) " << corr->_prn.mid(0,3) << endl;
1122        delete corr;
1123        im.remove();
1124      }
1125    }
1126  }
1127
1128  while (true) {
1129
1130    // Compute Mean Corrections for all Satellites
1131    // -------------------------------------------
1132    QMap<QString, int>          numCorr;
1133    QMap<QString, ColumnVector> meanRao;
1134    QVectorIterator<cmbCorr*> it(corrs());
1135    while (it.hasNext()) {
1136      cmbCorr* corr = it.next();
1137      QString  prn  = corr->_prn;
1138      if (meanRao.find(prn) == meanRao.end()) {
1139        meanRao[prn].ReSize(4);
1140        meanRao[prn].Rows(1,3) = corr->_orbCorr._xr;
1141        meanRao[prn](4)        = 1;
1142      }
1143      else {
1144        meanRao[prn].Rows(1,3) += corr->_orbCorr._xr;
1145        meanRao[prn](4)        += 1;
1146      }
1147      if (numCorr.find(prn) == numCorr.end()) {
1148        numCorr[prn] = 1;
1149      }
1150      else {
1151        numCorr[prn] += 1;
1152      }
1153    }
1154
1155    // Compute Differences wrt Mean, find Maximum
1156    // ------------------------------------------
1157    QMap<QString, cmbCorr*> maxDiff;
1158    it.toFront();
1159    while (it.hasNext()) {
1160      cmbCorr* corr = it.next();
1161      QString  prn  = corr->_prn;
1162      if (meanRao[prn](4) != 0) {
1163        meanRao[prn] /= meanRao[prn](4);
1164        meanRao[prn](4) = 0;
1165      }
1166      corr->_diffRao = corr->_orbCorr._xr - meanRao[prn].Rows(1,3);
1167      if (maxDiff.find(prn) == maxDiff.end()) {
1168        maxDiff[prn] = corr;
1169      }
1170      else {
1171        double normMax = maxDiff[prn]->_diffRao.norm_Frobenius();
1172        double norm    = corr->_diffRao.norm_Frobenius();
1173        if (norm > normMax) {
1174          maxDiff[prn] = corr;
1175        }
1176      }
1177    }
1178
1179    if (_ACs.size() == 1) {
1180      break;
1181    }
1182
1183    // Remove Outliers
1184    // ---------------
1185    bool removed = false;
1186    QMutableVectorIterator<cmbCorr*> im(corrs());
1187    while (im.hasNext()) {
1188      cmbCorr* corr = im.next();
1189      QString  prn  = corr->_prn;
1190      if      (numCorr[prn] < 2) {
1191        delete corr;
1192        im.remove();
1193      }
1194      else if (corr == maxDiff[prn]) {
1195        double norm = corr->_diffRao.norm_Frobenius();
1196        if (norm > MAX_DISPLACEMENT) {
1197          out << _resTime.datestr().c_str()    << " "
1198              << _resTime.timestr().c_str()    << " "
1199              << "Orbit Outlier: "
1200              << corr->_acName.toAscii().data() << " "
1201              << prn.mid(0,3).toAscii().data()           << " "
1202              << corr->_iod                     << " "
1203              << norm                           << endl;
1204          delete corr;
1205          im.remove();
1206          removed = true;
1207        }
1208      }
1209    }
1210
1211    if (!removed) {
1212      break;
1213    }
1214  }
1215
1216  return success;
1217}
1218
1219//
1220////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1221void bncComb::slotProviderIDChanged(QString mountPoint) {
1222  QMutexLocker locker(&_mutex);
1223
1224  QTextStream out(&_log, QIODevice::WriteOnly);
1225
1226  // Find the AC Name
1227  // ----------------
1228  QString acName;
1229  QListIterator<cmbAC*> icAC(_ACs);
1230  while (icAC.hasNext()) {
1231    cmbAC* AC = icAC.next();
1232    if (AC->mountPoint == mountPoint) {
1233      acName = AC->name;
1234      out << "Provider ID changed: AC " << AC->name.toAscii().data()   << " "
1235          << _resTime.datestr().c_str()    << " "
1236          << _resTime.timestr().c_str()    << endl;
1237      break;
1238    }
1239  }
1240  if (acName.isEmpty()) {
1241    return;
1242  }
1243
1244  // Remove all corrections of the corresponding AC
1245  // ----------------------------------------------
1246  QListIterator<bncTime> itTime(_buffer.keys());
1247  while (itTime.hasNext()) {
1248    bncTime epoTime = itTime.next();
1249    QVector<cmbCorr*>& corrVec = _buffer[epoTime].corrs;
1250    QMutableVectorIterator<cmbCorr*> it(corrVec);
1251    while (it.hasNext()) {
1252      cmbCorr* corr = it.next();
1253      if (acName == corr->_acName) {
1254        delete corr;
1255        it.remove();
1256      }
1257    }
1258  }
1259
1260  // Reset Satellite Offsets
1261  // -----------------------
1262  if (_method == filter) {
1263    for (int iPar = 1; iPar <= _params.size(); iPar++) {
1264      cmbParam* pp = _params[iPar-1];
1265      if (pp->AC == acName && pp->type == cmbParam::offACSat) {
1266        pp->xx = 0.0;
1267        _QQ.Row(iPar)    = 0.0;
1268        _QQ.Column(iPar) = 0.0;
1269        _QQ(iPar,iPar) = pp->sig0 * pp->sig0;
1270      }
1271    }
1272  }
1273}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.