git.gag.com Git - fw/altos/blob - ao-tools/lib/cc.h

   1 /*
   2  * Copyright © 2009 Keith Packard <keithp@keithp.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; version 2 of the License.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  14  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  15  * 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
  16  */
  17
  18 #ifndef _CC_H_
  19 #define _CC_H_
  20
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <stdint.h>
  23 #include "cc-telemetry.h"
  24
  25 char *
  26 cc_fullname (char *dir, char *file);
  27
  28 char *
  29 cc_basename(char *file);
  30
  31 int
  32 cc_mkdir(char *dir);
  33
  34 struct cc_usbdev {
  35         char    *sys;
  36         char    *tty;
  37         char    *manufacturer;
  38         char    *product;
  39         int     serial; /* AltOS always uses simple integer serial numbers */
  40         int     idProduct;
  41         int     idVendor;
  42 };
  43
  44 struct cc_usbdevs {
  45         struct cc_usbdev        **dev;
  46         int                     ndev;
  47 };
  48
  49 void
  50 cc_usbdevs_free(struct cc_usbdevs *usbdevs);
  51
  52 struct cc_usbdevs *
  53 cc_usbdevs_scan(void);
  54
  55 char *
  56 cc_usbdevs_find_by_arg(char *arg, char *default_product);
  57
  58 void
  59 cc_set_log_dir(char *dir);
  60
  61 char *
  62 cc_get_log_dir(void);
  63
  64 char *
  65 cc_make_filename(int serial, int flight, char *ext);
  66
  67 /*
  68  * For sequential data which are not evenly spaced
  69  */
  70
  71 struct cc_timedataelt {
  72         double  time;
  73         double  value;
  74 };
  75
  76 struct cc_timedata {
  77         int                     num;
  78         int                     size;
  79         struct cc_timedataelt   *data;
  80         double                  time_offset;
  81 };
  82
  83
  84 /*
  85  * For GPS data
  86  */
  87
  88 struct cc_gpselt {
  89         double          time;
  90         int             hour;
  91         int             minute;
  92         int             second;
  93         int             flags;
  94         double          lat;
  95         double          lon;
  96         double          alt;
  97 };
  98
  99 #define SIRF_SAT_STATE_ACQUIRED                 (1 << 0)
 100 #define SIRF_SAT_STATE_CARRIER_PHASE_VALID      (1 << 1)
 101 #define SIRF_SAT_BIT_SYNC_COMPLETE              (1 << 2)
 102 #define SIRF_SAT_SUBFRAME_SYNC_COMPLETE         (1 << 3)
 103 #define SIRF_SAT_CARRIER_PULLIN_COMPLETE        (1 << 4)
 104 #define SIRF_SAT_CODE_LOCKED                    (1 << 5)
 105 #define SIRF_SAT_ACQUISITION_FAILED             (1 << 6)
 106 #define SIRF_SAT_EPHEMERIS_AVAILABLE            (1 << 7)
 107
 108 struct cc_gpssat {
 109         double          time;
 110         uint16_t        svid;
 111         uint8_t         c_n;
 112 };
 113
 114 struct cc_gpssats {
 115         int                     nsat;
 116         struct cc_gpssat        sat[12];
 117 };
 118
 119 struct cc_gpsdata {
 120         int                     num;
 121         int                     size;
 122         struct cc_gpselt        *data;
 123         double                  time_offset;
 124         int                     numsats;
 125         int                     sizesats;
 126         struct cc_gpssats       *sats;
 127 };
 128
 129 /*
 130  * For sequential data which are evenly spaced
 131  */
 132 struct cc_perioddata {
 133         int             num;
 134         double          start;
 135         double          step;
 136         double          *data;
 137 };
 138
 139 enum ao_flight_state {
 140         ao_flight_startup = 0,
 141         ao_flight_idle = 1,
 142         ao_flight_pad = 2,
 143         ao_flight_boost = 3,
 144         ao_flight_fast = 4,
 145         ao_flight_coast = 5,
 146         ao_flight_drogue = 6,
 147         ao_flight_main = 7,
 148         ao_flight_landed = 8,
 149         ao_flight_invalid = 9
 150 };
 151
 152 struct cc_flightraw {
 153         int                     flight;
 154         int                     serial;
 155         double                  ground_accel;
 156         double                  ground_pres;
 157         int                     year, month, day;
 158         struct cc_timedata      accel;
 159         struct cc_timedata      pres;
 160         struct cc_timedata      temp;
 161         struct cc_timedata      volt;
 162         struct cc_timedata      main;
 163         struct cc_timedata      drogue;
 164         struct cc_timedata      state;
 165         struct cc_gpsdata       gps;
 166 };
 167
 168 struct cc_flightraw *
 169 cc_log_read(FILE *file);
 170
 171 void
 172 cc_flightraw_free(struct cc_flightraw *raw);
 173
 174 struct cc_flightcooked {
 175         double                  flight_start;
 176         double                  flight_stop;
 177
 178         struct cc_perioddata    accel_accel;
 179         struct cc_perioddata    accel_speed;
 180         struct cc_perioddata    accel_pos;
 181         struct cc_perioddata    pres_pos;
 182         struct cc_perioddata    pres_speed;
 183         struct cc_perioddata    pres_accel;
 184         struct cc_perioddata    gps_lat;
 185         struct cc_perioddata    gps_lon;
 186         struct cc_perioddata    gps_alt;
 187
 188         /* unfiltered, but converted */
 189         struct cc_timedata      pres;
 190         struct cc_timedata      accel;
 191         struct cc_timedata      state;
 192 };
 193
 194 /*
 195  * Telemetry data contents
 196  */
 197
 198
 199 struct cc_gps_time {
 200         int year;
 201         int month;
 202         int day;
 203         int hour;
 204         int minute;
 205         int second;
 206 };
 207
 208 struct cc_gps {
 209         int     nsat;
 210         int     gps_locked;
 211         int     gps_connected;
 212         struct cc_gps_time gps_time;
 213         double  lat;            /* degrees (+N -S) */
 214         double  lon;            /* degrees (+E -W) */
 215         int     alt;            /* m */
 216
 217         int     gps_extended;   /* has extra data */
 218         double  ground_speed;   /* m/s */
 219         int     course;         /* degrees */
 220         double  climb_rate;     /* m/s */
 221         double  hdop;           /* unitless? */
 222         int     h_error;        /* m */
 223         int     v_error;        /* m */
 224 };
 225
 226 #define SIRF_SAT_STATE_ACQUIRED                 (1 << 0)
 227 #define SIRF_SAT_STATE_CARRIER_PHASE_VALID      (1 << 1)
 228 #define SIRF_SAT_BIT_SYNC_COMPLETE              (1 << 2)
 229 #define SIRF_SAT_SUBFRAME_SYNC_COMPLETE         (1 << 3)
 230 #define SIRF_SAT_CARRIER_PULLIN_COMPLETE        (1 << 4)
 231 #define SIRF_SAT_CODE_LOCKED                    (1 << 5)
 232 #define SIRF_SAT_ACQUISITION_FAILED             (1 << 6)
 233 #define SIRF_SAT_EPHEMERIS_AVAILABLE            (1 << 7)
 234
 235 struct cc_gps_sat {
 236         int     svid;
 237         int     c_n0;
 238 };
 239
 240 struct cc_gps_tracking {
 241         int                     channels;
 242         struct cc_gps_sat       sats[12];
 243 };
 244
 245 struct cc_telem {
 246         char    callsign[16];
 247         int     serial;
 248         int     flight;
 249         int     rssi;
 250         char    state[16];
 251         int     tick;
 252         int     accel;
 253         int     pres;
 254         int     temp;
 255         int     batt;
 256         int     drogue;
 257         int     main;
 258         int     flight_accel;
 259         int     ground_accel;
 260         int     flight_vel;
 261         int     flight_pres;
 262         int     ground_pres;
 263         int     accel_plus_g;
 264         int     accel_minus_g;
 265         struct cc_gps   gps;
 266         struct cc_gps_tracking  gps_tracking;
 267 };
 268
 269 int
 270 cc_telem_parse(const char *input_line, struct cc_telem *telem);
 271
 272 struct ao_log_mega {
 273         char                    type;                   /* 0 */
 274         uint8_t                 is_config;              /* 1 */
 275         uint16_t                tick;                   /* 2 */
 276         union {                                         /* 4 */
 277                 /* AO_LOG_FLIGHT */
 278                 struct {
 279                         uint16_t        flight;         /* 4 */
 280                         int16_t         ground_accel;   /* 6 */
 281                         uint32_t        ground_pres;    /* 8 */
 282                 } flight;                               /* 12 */
 283                 /* AO_LOG_STATE */
 284                 struct {
 285                         uint16_t        state;
 286                         uint16_t        reason;
 287                 } state;
 288                 /* AO_LOG_SENSOR */
 289                 struct {
 290                         uint32_t        pres;           /* 4 */
 291                         uint32_t        temp;           /* 8 */
 292                         int16_t         accel_x;        /* 12 */
 293                         int16_t         accel_y;        /* 14 */
 294                         int16_t         accel_z;        /* 16 */
 295                         int16_t         gyro_x;         /* 18 */
 296                         int16_t         gyro_y;         /* 20 */
 297                         int16_t         gyro_z;         /* 22 */
 298                         int16_t         mag_x;          /* 24 */
 299                         int16_t         mag_y;          /* 26 */
 300                         int16_t         mag_z;          /* 28 */
 301                         int16_t         accel;          /* 30 */
 302                 } sensor;       /* 32 */
 303                 /* AO_LOG_TEMP_VOLT */
 304                 struct {
 305                         int16_t         v_batt;         /* 4 */
 306                         int16_t         v_pbatt;        /* 6 */
 307                         int16_t         n_sense;        /* 8 */
 308                         int16_t         sense[10];      /* 10 */
 309                 } volt;                                 /* 30 */
 310                 /* AO_LOG_GPS_TIME */
 311                 struct {
 312                         int32_t         latitude;       /* 4 */
 313                         int32_t         longitude;      /* 8 */
 314                         int16_t         altitude;       /* 12 */
 315                         uint8_t         hour;           /* 14 */
 316                         uint8_t         minute;         /* 15 */
 317                         uint8_t         second;         /* 16 */
 318                         uint8_t         flags;          /* 17 */
 319                         uint8_t         year;           /* 18 */
 320                         uint8_t         month;          /* 19 */
 321                         uint8_t         day;            /* 20 */
 322                         uint8_t         pad;            /* 21 */
 323                 } gps;  /* 22 */
 324                 /* AO_LOG_GPS_SAT */
 325                 struct {
 326                         uint16_t        channels;       /* 4 */
 327                         struct {
 328                                 uint8_t svid;
 329                                 uint8_t c_n;
 330                         } sats[12];                     /* 6 */
 331                 } gps_sat;                              /* 30 */
 332
 333                 struct {
 334                         uint32_t                kind;
 335                         int32_t                 data[6];
 336                 } config_int;
 337
 338                 struct {
 339                         uint32_t                kind;
 340                         char                    string[24];
 341                 } config_str;
 342
 343                 /* Raw bytes */
 344                 uint8_t bytes[28];
 345         } u;
 346 };
 347
 348 #define AO_CONFIG_CONFIG                1
 349 #define AO_CONFIG_MAIN                  2
 350 #define AO_CONFIG_APOGEE                3
 351 #define AO_CONFIG_LOCKOUT               4
 352 #define AO_CONFIG_FREQUENCY             5
 353 #define AO_CONFIG_RADIO_ENABLE          6
 354 #define AO_CONFIG_ACCEL_CAL             7
 355 #define AO_CONFIG_RADIO_CAL             8
 356 #define AO_CONFIG_MAX_LOG               9
 357 #define AO_CONFIG_IGNITE_MODE           10
 358 #define AO_CONFIG_PAD_ORIENTATION       11
 359 #define AO_CONFIG_SERIAL_NUMBER         12
 360 #define AO_CONFIG_LOG_FORMAT            13
 361 #define AO_CONFIG_MS5607_RESERVED       14
 362 #define AO_CONFIG_MS5607_SENS           15
 363 #define AO_CONFIG_MS5607_OFF            16
 364 #define AO_CONFIG_MS5607_TCS            17
 365 #define AO_CONFIG_MS5607_TCO            18
 366 #define AO_CONFIG_MS5607_TREF           19
 367 #define AO_CONFIG_MS5607_TEMPSENS       20
 368 #define AO_CONFIG_MS5607_CRC            21
 369
 370
 371 #define AO_LOG_FLIGHT           'F'
 372 #define AO_LOG_SENSOR           'A'
 373 #define AO_LOG_TEMP_VOLT        'T'
 374 #define AO_LOG_DEPLOY           'D'
 375 #define AO_LOG_STATE            'S'
 376 #define AO_LOG_GPS_TIME         'G'
 377 #define AO_LOG_GPS_LAT          'N'
 378 #define AO_LOG_GPS_LON          'W'
 379 #define AO_LOG_GPS_ALT          'H'
 380 #define AO_LOG_GPS_SAT          'V'
 381 #define AO_LOG_GPS_DATE         'Y'
 382
 383 #define AO_LOG_CONFIG           'c'
 384
 385 int
 386 cc_mega_parse(const char *input_line, struct ao_log_mega *l);
 387
 388 #ifndef TRUE
 389 #define TRUE 1
 390 #define FALSE 0
 391 #endif
 392
 393 /* Conversion functions */
 394 double
 395 cc_pressure_to_altitude(double pressure);
 396
 397 double
 398 cc_altitude_to_pressure(double altitude);
 399
 400 double
 401 cc_barometer_to_pressure(double baro);
 402
 403 double
 404 cc_barometer_to_altitude(double baro);
 405
 406 double
 407 cc_accelerometer_to_acceleration(double accel, double ground_accel);
 408
 409 double
 410 cc_thermometer_to_temperature(double thermo);
 411
 412 double
 413 cc_battery_to_voltage(double battery);
 414
 415 double
 416 cc_ignitor_to_voltage(double ignite);
 417
 418 void
 419 cc_great_circle (double start_lat, double start_lon,
 420                  double end_lat, double end_lon,
 421                  double *dist, double *bearing);
 422
 423 void
 424 cc_timedata_limits(struct cc_timedata *d, double min_time, double max_time, int *start, int *stop);
 425
 426 int
 427 cc_timedata_min(struct cc_timedata *d, double min_time, double max_time);
 428
 429 int
 430 cc_timedata_min_mag(struct cc_timedata *d, double min_time, double max_time);
 431
 432 int
 433 cc_timedata_max(struct cc_timedata *d, double min_time, double max_time);
 434
 435 int
 436 cc_timedata_max_mag(struct cc_timedata *d, double min_time, double max_time);
 437
 438 double
 439 cc_timedata_average(struct cc_timedata *d, double min_time, double max_time);
 440
 441 double
 442 cc_timedata_average_mag(struct cc_timedata *d, double min_time, double max_time);
 443
 444 int
 445 cc_perioddata_limits(struct cc_perioddata *d, double min_time, double max_time, int *start, int *stop);
 446
 447 int
 448 cc_perioddata_min(struct cc_perioddata *d, double min_time, double max_time);
 449
 450 int
 451 cc_perioddata_min_mag(struct cc_perioddata *d, double min_time, double max_time);
 452
 453 int
 454 cc_perioddata_max(struct cc_perioddata *d, double min_time, double max_time);
 455
 456 int
 457 cc_perioddata_max_mag(struct cc_perioddata *d, double min_time, double max_time);
 458
 459 double
 460 cc_perioddata_average(struct cc_perioddata *d, double min_time, double max_time);
 461
 462 double
 463 cc_perioddata_average_mag(struct cc_perioddata *d, double min_time, double max_time);
 464
 465 double *
 466 cc_low_pass(double *data, int data_len, double omega_pass, double omega_stop, double error);
 467
 468 struct cc_perioddata *
 469 cc_period_make(struct cc_timedata *td, double start_time, double stop_time);
 470
 471 struct cc_perioddata *
 472 cc_period_low_pass(struct cc_perioddata *raw, double omega_pass, double omega_stop, double error);
 473
 474 struct cc_timedata *
 475 cc_timedata_convert(struct cc_timedata *d, double (*f)(double v, double a), double a);
 476
 477 struct cc_timedata *
 478 cc_timedata_integrate(struct cc_timedata *d, double min_time, double max_time);
 479
 480 struct cc_perioddata *
 481 cc_perioddata_differentiate(struct cc_perioddata *i);
 482
 483 struct cc_flightcooked *
 484 cc_flight_cook(struct cc_flightraw *raw);
 485
 486 void
 487 cc_flightcooked_free(struct cc_flightcooked *cooked);
 488
 489 #endif /* _CC_H_ */