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491
mcc/mcc_ccte_iers.h
Normal file
491
mcc/mcc_ccte_iers.h
Normal file
@@ -0,0 +1,491 @@
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#pragma once
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/* MOUNT CONTROL COMPONENTS LIBRARY */
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/* Classes to represent IERS bulletins
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*
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* BULLETIN A: https://datacenter.iers.org/data/latestVersion/bulletinA.txt
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* leapseconds: https://hpiers.obspm.fr/iers/bul/bulc/Leap_Second.dat
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*
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*/
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#include <chrono>
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#include <fstream>
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#include "mcc_ccte_iers_default.h"
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#include "mcc_traits.h"
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#include "mcc_utils.h"
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namespace mcc::ccte::iers
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{
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class MccLeapSeconds final
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||||
{
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public:
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typedef std::chrono::system_clock::time_point time_point_t;
|
||||
typedef std::chrono::duration<double> real_secs_t; // seconds duration in double
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||||
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MccLeapSeconds()
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{
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// create default values
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std::istringstream ist(defaults::MCC_DEFAULT_LEAP_SECONDS_FILE);
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load(ist);
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}
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~MccLeapSeconds() = default;
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time_point_t expireDate() const
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{
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return _expireDate;
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}
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auto expireMJD() const
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{
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return _expireMJD;
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}
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// load from stream
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bool load(std::derived_from<std::basic_istream<char>> auto& stream, char comment_sym = '#')
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{
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std::istringstream is;
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double mjd;
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unsigned day, month;
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int year;
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double tai_utc;
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decltype(_expireDate) edate;
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std::vector<leapsecond_db_elem_t> db;
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||||
for (std::string line; std::getline(stream, line);) {
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||||
auto sv = utils::trimSpaces(line, utils::TrimType::TRIM_LEFT);
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||||
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||||
if (sv.size()) {
|
||||
if (sv[0] == comment_sym) { // comment string
|
||||
if (std::regex_match(line, expr_date_rx)) {
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auto pos = line.find("on");
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||||
sv = utils::trimSpaces(std::string_view{line.begin() + pos + 2, line.end()},
|
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utils::TrimType::TRIM_LEFT);
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is.str({sv.begin(), sv.end()});
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is >> std::chrono::parse("%d %B %Y", edate);
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is.clear();
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}
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continue;
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}
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} else {
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continue;
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}
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if (std::regex_match(line, data_rx)) {
|
||||
is.str(line);
|
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is >> mjd >> day >> month >> year >> tai_utc;
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||||
db.emplace_back(mjd, std::chrono::year_month_day{std::chrono::year{year} / month / day}, tai_utc);
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||||
// db.emplace_back(mjd,
|
||||
// std::chrono::year_month_day{std::chrono::year{year}, std::chrono::month{month},
|
||||
// std::chrono::day{day}},
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||||
// tai_utc);
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is.clear();
|
||||
|
||||
continue;
|
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}
|
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}
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if (db.empty()) { // keep previous data
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return false;
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}
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_expireDate = std::move(edate);
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// compute expire Julian Day
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using namespace std::literals::chrono_literals;
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std::chrono::year_month_day ymd{std::chrono::floor<std::chrono::days>(_expireDate)};
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||||
static constexpr std::chrono::year MIN_YEAR = -4799y;
|
||||
|
||||
if (ymd.year() < MIN_YEAR) {
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return -1;
|
||||
}
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if (!ymd.month().ok()) {
|
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return -2;
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}
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int64_t im = (unsigned)ymd.month();
|
||||
int64_t id = (unsigned)ymd.day();
|
||||
int64_t iy = (int)ymd.year();
|
||||
|
||||
int64_t my = (im - 14LL) / 12LL;
|
||||
int64_t iypmy = iy + my;
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// integer part of result MJD
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||||
int64_t mjd_int = (1461LL * (iypmy + 4800LL)) / 4LL + (367LL * (im - 2LL - 12LL * my)) / 12LL -
|
||||
(3LL * ((iypmy + 4900LL) / 100LL)) / 4LL + id - 2432076LL;
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||||
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_expireMJD = static_cast<double>(mjd_int);
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_db = std::move(db);
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|
||||
return true;
|
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}
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||||
bool load(traits::mcc_input_char_range auto const& filename, char comment_sym = '#')
|
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{
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std::ifstream fst(filename);
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||||
bool ok = fst.is_open();
|
||||
if (!ok) {
|
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return false;
|
||||
}
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||||
ok = load(fst, comment_sym);
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||||
fst.close();
|
||||
|
||||
return ok;
|
||||
}
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||||
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||||
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||||
// std::optional<double> operator[](const time_point_t& tp) const
|
||||
std::optional<real_secs_t> operator[](const time_point_t& tp) const
|
||||
{
|
||||
if (tp > _expireDate) { // ???????!!!!!!!!!!!
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
// return _db.back().tai_utc;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::chrono::year_month_day ymd{std::chrono::floor<std::chrono::days>(tp)};
|
||||
|
||||
for (auto const& el : _db | std::views::reverse) {
|
||||
if (ymd >= el.ymd) {
|
||||
// return el.tai_utc;
|
||||
return real_secs_t{el.tai_utc};
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// std::optional<double> operator[](const double& mjd) const
|
||||
std::optional<real_secs_t> operator[](const double& mjd) const
|
||||
{
|
||||
double e_mjd;
|
||||
|
||||
if (mjd > _expireMJD) { // ???????!!!!!!!!!!!
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
// return _db.back().tai_utc;
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (auto const& el : _db | std::views::reverse) {
|
||||
if (mjd >= el.mjd) {
|
||||
return real_secs_t{el.tai_utc};
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void dump(std::derived_from<std::basic_ostream<char>> auto& stream) const
|
||||
{
|
||||
stream << std::format("Leap seconds database expire date: {}", _expireDate) << '\n';
|
||||
for (auto const& el : _db) {
|
||||
stream << std::format("{} {} {}", el.mjd, el.ymd, el.tai_utc) << '\n';
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
private:
|
||||
inline static const std::regex expr_date_rx{
|
||||
"^ *# *File +expires +on +[0-8]{1,2} "
|
||||
"+(January|February|March|April|May|June|July|August|September|October|November|December) +[0-9]{4} *$"};
|
||||
|
||||
inline static const std::regex data_rx{"^ *[0-9]{5,}(\\.?[0-9]+) +[0-9]{1,2} +[0-9]{1,2} +[0-9]{4} +[0-9]{1,} *$"};
|
||||
|
||||
time_point_t _expireDate{};
|
||||
double _expireMJD{};
|
||||
|
||||
struct leapsecond_db_elem_t {
|
||||
double mjd;
|
||||
std::chrono::year_month_day ymd;
|
||||
double tai_utc; // TAI-UTC in seconds
|
||||
};
|
||||
|
||||
std::vector<leapsecond_db_elem_t> _db{};
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
class MccIersBulletinA final
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
typedef std::chrono::system_clock::time_point time_point_t;
|
||||
typedef std::chrono::duration<double> real_secs_t; // seconds duration in double
|
||||
|
||||
struct pole_pos_t {
|
||||
double x, y;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct date_range_t {
|
||||
std::chrono::year_month_day begin;
|
||||
std::chrono::year_month_day end;
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct date_range_mjd_t {
|
||||
double begin;
|
||||
double end;
|
||||
};
|
||||
|
||||
MccIersBulletinA()
|
||||
{
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||||
// create pre-defined (default-state) database
|
||||
std::istringstream ist(defaults::MCC_DEFAULT_IERS_BULLETIN_A_FILE);
|
||||
|
||||
load(ist);
|
||||
}
|
||||
|
||||
~MccIersBulletinA() = default;
|
||||
|
||||
std::chrono::system_clock::time_point bulletinDate() const
|
||||
{
|
||||
return _date;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
date_range_t dateRange() const
|
||||
{
|
||||
return {_db.front().ymd, _db.back().ymd};
|
||||
}
|
||||
|
||||
date_range_mjd_t dateRangeMJD() const
|
||||
{
|
||||
return {_db.front().mjd, _db.back().mjd};
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
// double TT_TAI() const
|
||||
real_secs_t TT_TAI() const
|
||||
{
|
||||
return real_secs_t{_tt_tai};
|
||||
}
|
||||
|
||||
// DUT1 = UT1 - UTC
|
||||
// std::optional<double> DUT1(const time_point_t& tp) const
|
||||
std::optional<real_secs_t> DUT1(const time_point_t& tp) const
|
||||
{
|
||||
// use of the closest date
|
||||
std::chrono::year_month_day ymd{std::chrono::round<std::chrono::days>(tp)};
|
||||
|
||||
if (ymd < _db.front().ymd) {
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (ymd > _db.back().ymd) {
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (auto const& el : _db) {
|
||||
if (ymd <= el.ymd) {
|
||||
return real_secs_t{el.dut1};
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// std::optional<double> DUT1(double mjd) const
|
||||
std::optional<real_secs_t> DUT1(double mjd) const
|
||||
{
|
||||
mjd = std::round(mjd); // round to closest integer MJD
|
||||
|
||||
if (mjd < _db.front().mjd) {
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (mjd > _db.back().mjd) {
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (auto const& el : _db) {
|
||||
if (mjd <= el.mjd) {
|
||||
return real_secs_t{el.dut1};
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::optional<pole_pos_t> polarCoords(const time_point_t& tp) const
|
||||
{
|
||||
std::chrono::year_month_day ymd{std::chrono::round<std::chrono::days>(tp)};
|
||||
|
||||
if (ymd < _db.front().ymd) {
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (ymd > _db.back().ymd) {
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (auto const& el : _db) {
|
||||
if (ymd <= el.ymd) {
|
||||
return pole_pos_t{el.x, el.y};
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
std::optional<pole_pos_t> polarCoords(double mjd) const
|
||||
{
|
||||
mjd = std::round(mjd); // round to closest integer MJD
|
||||
|
||||
if (mjd < _db.front().mjd) {
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (mjd > _db.back().mjd) {
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (auto const& el : _db) {
|
||||
if (mjd <= el.mjd) {
|
||||
return pole_pos_t{el.x, el.y};
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return std::nullopt;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool load(std::derived_from<std::basic_istream<char>> auto& stream, char comment_sym = '*')
|
||||
{
|
||||
std::vector<earth_orient_db_elem_t> db;
|
||||
enum { TAB_STATE_SEEK, TAB_STATE_START };
|
||||
int tab_state = TAB_STATE_SEEK;
|
||||
|
||||
int year;
|
||||
unsigned month, day;
|
||||
double mjd, x, y, dut1;
|
||||
std::istringstream is;
|
||||
decltype(_date) bdate;
|
||||
double tt_tai;
|
||||
|
||||
for (std::string line; std::getline(stream, line);) {
|
||||
if (line.empty()) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
auto sv = utils::trimSpaces(line, utils::TrimType::TRIM_LEFT);
|
||||
|
||||
if (sv.size()) {
|
||||
if (sv[0] == comment_sym) { // comment string
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (tab_state == TAB_STATE_START) {
|
||||
if (std::regex_match(sv.begin(), sv.end(), bull_tab_vals_rx)) {
|
||||
// is.str({sv.begin(), sv.end()});
|
||||
is.str(line);
|
||||
is >> year >> month >> day >> mjd >> x >> y >> dut1;
|
||||
db.emplace_back(mjd, std::chrono::year_month_day{std::chrono::year{year} / month / day}, x, y,
|
||||
dut1);
|
||||
is.clear();
|
||||
} else { // end of the table - just stop parsing
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (std::regex_match(sv.begin(), sv.end(), bull_date_rx)) {
|
||||
is.str({sv.begin(), sv.end()});
|
||||
is >> std::chrono::parse("%d %B %Y", bdate);
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (std::regex_match(sv.begin(), sv.end(), bull_tt_tai_rx)) {
|
||||
is.str({sv.begin(), sv.end()});
|
||||
std::string dummy;
|
||||
is >> dummy >> dummy >> dummy >> dummy >> tt_tai;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (std::regex_match(sv.begin(), sv.end(), bull_tab_title_rx)) {
|
||||
tab_state = TAB_STATE_START;
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
} else { // empty string (only spaces)
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (db.empty()) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
_date = std::move(bdate);
|
||||
_tt_tai = tt_tai;
|
||||
_db = std::move(db);
|
||||
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool load(traits::mcc_input_char_range auto const& filename, char comment_sym = '*')
|
||||
{
|
||||
std::ifstream fst(filename);
|
||||
|
||||
bool ok = fst.is_open();
|
||||
if (!ok) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
ok = load(fst, comment_sym);
|
||||
|
||||
fst.close();
|
||||
|
||||
return ok;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void dump(std::derived_from<std::basic_ostream<char>> auto& stream) const
|
||||
{
|
||||
stream << std::format("Bulletin A issue date: {}", _date) << '\n';
|
||||
stream << std::format("TT-TAI: {}", _tt_tai) << '\n';
|
||||
for (auto const& el : _db) {
|
||||
stream << std::format("{} {} {:6.4f} {:6.4f} {:7.5f}", el.mjd, el.ymd, el.x, el.y, el.dut1) << '\n';
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
private:
|
||||
inline static const std::regex bull_date_rx{
|
||||
"^ *[0-9]{1,2} +(January|February|March|April|May|June|July|August|September|October|November|December) "
|
||||
"+[0-9]{4,} +Vol\\. +[XMLCDVI]+ +No\\. +[0-9]+ *$"};
|
||||
|
||||
inline static const std::regex bull_tt_tai_rx{"^ *TT += +TAI +\\+ +[0-9]+\\.[0-9]+ +seconds *$"};
|
||||
|
||||
inline static const std::regex bull_tab_title_rx{"^ *MJD +x\\(arcsec\\) +y\\(arcsec\\) +UT1-UTC\\(sec\\) *$"};
|
||||
|
||||
inline static const std::regex bull_tab_vals_rx{
|
||||
"^ *[0-9]{4,} +[0-9]{1,2} +[0-9]{1,2} +[0-9]{5,} +[0-9]+\\.[0-9]+ +[0-9]+\\.[0-9]+ +[0-9]+\\.[0-9]+ *$"};
|
||||
|
||||
|
||||
time_point_t _date;
|
||||
double _tt_tai;
|
||||
|
||||
struct earth_orient_db_elem_t {
|
||||
double mjd;
|
||||
std::chrono::year_month_day ymd;
|
||||
double x, y; // Polar coordinates in arcsecs
|
||||
double dut1; // UT1-UTC in seconds
|
||||
};
|
||||
|
||||
std::vector<earth_orient_db_elem_t> _db;
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
} // namespace mcc::ccte::iers
|
||||
Reference in New Issue
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