add ehs BDS10 decoder, cut redundancies
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Junzi Sun
+170
-113
@@ -19,17 +19,17 @@ A python package for decoding ModeS (DF20, DF21) messages.
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||||
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||||
from __future__ import absolute_import, print_function, division
|
||||
import numpy as np
|
||||
from pyModeS.decoder import util, modes_common
|
||||
from pyModeS.decoder import util, modes
|
||||
from pyModeS.extra import aero
|
||||
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||||
def icao(msg):
|
||||
return modes_common.icao(msg)
|
||||
return modes.icao(msg)
|
||||
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||||
def data(msg):
|
||||
"""Return the data frame in the message, bytes 9 to 22"""
|
||||
return msg[8:22]
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||||
|
||||
def isnull(msg):
|
||||
def allzeros(msg):
|
||||
"""check if the data bits are all zeros
|
||||
|
||||
Args:
|
||||
@@ -45,7 +45,7 @@ def isnull(msg):
|
||||
else:
|
||||
return True
|
||||
|
||||
def checkbits(data, sb, msb, lsb):
|
||||
def wrongstatus(data, sb, msb, lsb):
|
||||
"""Check if the status bit and field bits are consistency. This Function
|
||||
is used for checking BDS code versions.
|
||||
"""
|
||||
@@ -56,44 +56,59 @@ def checkbits(data, sb, msb, lsb):
|
||||
|
||||
if not status:
|
||||
if value != 0:
|
||||
return False
|
||||
return True
|
||||
|
||||
return False
|
||||
|
||||
|
||||
# ------------------------------------------
|
||||
# BDS 1,0
|
||||
# Data link capability report
|
||||
# ------------------------------------------
|
||||
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||||
def isBDS10(msg):
|
||||
"""Check if a message is likely to be BDS code 1,0
|
||||
|
||||
Args:
|
||||
msg (String): 28 bytes hexadecimal message string
|
||||
|
||||
Returns:
|
||||
bool: True or False
|
||||
"""
|
||||
|
||||
if allzeros(msg):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
d = util.hex2bin(data(msg))
|
||||
|
||||
# first 8 bits must be 0x10
|
||||
if d[0:8] != '00010000':
|
||||
return False
|
||||
|
||||
# bit 10 to 14 are reserved
|
||||
if util.bin2int(d[9:14]) != 0:
|
||||
return False
|
||||
|
||||
# overlay capabilty conflict
|
||||
if d[14] == '1' and util.bin2int(d[16:23]) < 5:
|
||||
return False
|
||||
if d[14] == '0' and util.bin2int(d[16:23]) > 4:
|
||||
return False
|
||||
|
||||
return True
|
||||
|
||||
# ------------------------------------------
|
||||
# Common functions
|
||||
# ------------------------------------------
|
||||
|
||||
def df20alt(msg):
|
||||
"""Computes the altitude from DF20 message, bit 20-32
|
||||
def ovc10(msg):
|
||||
"""Return the overlay control capability
|
||||
|
||||
Args:
|
||||
msg (String): 28 bytes hexadecimal message string
|
||||
|
||||
Returns:
|
||||
int: altitude in ft
|
||||
int: Whether the transponder is OVC capable
|
||||
"""
|
||||
d = util.hex2bin(data(msg))
|
||||
|
||||
if util.df(msg) != 20:
|
||||
raise RuntimeError("Message must be Downlink Format 20.")
|
||||
|
||||
return modes_common.altcode(msg)
|
||||
|
||||
|
||||
def df21id(msg):
|
||||
"""Computes identity (squawk code) from DF21, bit 20-32
|
||||
|
||||
Args:
|
||||
msg (String): 28 bytes hexadecimal message string
|
||||
|
||||
Returns:
|
||||
string: squawk code
|
||||
"""
|
||||
|
||||
if util.df(msg) != 21:
|
||||
raise RuntimeError("Message must be Downlink Format 21.")
|
||||
|
||||
return modes_common.idcode(msg)
|
||||
return int(d[14])
|
||||
|
||||
# ------------------------------------------
|
||||
# BDS 1,7
|
||||
@@ -110,24 +125,22 @@ def isBDS17(msg):
|
||||
bool: True or False
|
||||
"""
|
||||
|
||||
if isnull(msg):
|
||||
if allzeros(msg):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
d = util.hex2bin(data(msg))
|
||||
|
||||
result = True
|
||||
|
||||
if util.bin2int(d[28:56]) != 0:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
caps = cap17(msg)
|
||||
|
||||
# basic BDS codes for ADS-B shall be supported
|
||||
# assuming ADS-B out is installed (2017EU/2020US mandate)
|
||||
if not set(['BDS05', 'BDS06', 'BDS09', 'BDS20']).issubset(caps):
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
return result
|
||||
return True
|
||||
|
||||
def cap17(msg):
|
||||
"""Extract capacities from BDS 1,7 message
|
||||
@@ -148,6 +161,7 @@ def cap17(msg):
|
||||
|
||||
return capacity
|
||||
|
||||
|
||||
# ------------------------------------------
|
||||
# BDS 2,0
|
||||
# Aircraft identification
|
||||
@@ -163,23 +177,22 @@ def isBDS20(msg):
|
||||
bool: True or False
|
||||
"""
|
||||
|
||||
if isnull(msg):
|
||||
if allzeros(msg):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
# status bit 1, 14, and 27
|
||||
d = util.hex2bin(data(msg))
|
||||
|
||||
result = True
|
||||
# status bit 1, 14, and 27
|
||||
|
||||
if util.bin2int(d[0:4]) != 2 or util.bin2int(d[4:8]) != 0:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
cs = callsign(msg)
|
||||
|
||||
if '#' in cs:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
return result
|
||||
return True
|
||||
|
||||
|
||||
def callsign(msg):
|
||||
@@ -223,25 +236,31 @@ def isBDS40(msg):
|
||||
bool: True or False
|
||||
"""
|
||||
|
||||
if isnull(msg):
|
||||
if allzeros(msg):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
# status bit 1, 14, and 27
|
||||
d = util.hex2bin(data(msg))
|
||||
|
||||
result = True
|
||||
# status bit 1, 14, and 27
|
||||
|
||||
result = result & checkbits(d, 1, 2, 13) \
|
||||
& checkbits(d, 14, 15, 26) & checkbits(d, 27, 28, 39)
|
||||
if wrongstatus(d, 1, 2, 13):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 14, 15, 26):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 27, 28, 39):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
# bits 40-47 and 52-53 shall all be zero
|
||||
|
||||
if util.bin2int(d[39:47]) != 0:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if util.bin2int(d[51:53]) != 0:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
return result
|
||||
return True
|
||||
|
||||
|
||||
def alt40mcp(msg):
|
||||
@@ -315,44 +334,62 @@ def isBDS44(msg, rev=False):
|
||||
bool: True or False
|
||||
"""
|
||||
|
||||
if isnull(msg):
|
||||
if allzeros(msg):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
d = util.hex2bin(data(msg))
|
||||
|
||||
result = True
|
||||
|
||||
if not rev:
|
||||
# status bit 5, 35, 47, 50
|
||||
result = result & checkbits(d, 5, 6, 23) \
|
||||
& checkbits(d, 35, 36, 46) & checkbits(d, 47, 48, 49) \
|
||||
& checkbits(d, 50, 51, 56)
|
||||
if wrongstatus(d, 5, 6, 23):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 35, 36, 46):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 47, 48, 49):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 50, 51, 56):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
# Bits 1-4 indicate source, values > 4 reserved and should not occur
|
||||
if util.bin2int(d[0:4]) > 4:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
else:
|
||||
# status bit 5, 15, 24, 36, 49
|
||||
result = result & checkbits(d, 5, 6, 14) \
|
||||
& checkbits(d, 15, 16, 23) & checkbits(d, 24, 25, 35) \
|
||||
& checkbits(d, 36, 37, 47) & checkbits(d, 49, 50, 56)
|
||||
if wrongstatus(d, 5, 6, 14):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 15, 16, 23):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 24, 25, 35):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 36, 37, 47):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 49, 50, 56):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
# Bits 1-4 are reserved and should be zero
|
||||
if util.bin2int(d[0:4]) != 0:
|
||||
result &= False
|
||||
|
||||
if not result:
|
||||
return False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
vw = wind44(msg, rev=rev)
|
||||
if vw is not None and vw[0] > 250:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if temp44(msg):
|
||||
if temp44(msg) > 60 or temp44(msg) < -80:
|
||||
result &= False
|
||||
elif temp44(msg) == 0:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
return result
|
||||
elif temp44(msg) == 0:
|
||||
return False
|
||||
|
||||
return True
|
||||
|
||||
|
||||
def wind44(msg, rev=False):
|
||||
@@ -498,40 +535,45 @@ def isBDS50(msg):
|
||||
bool: True or False
|
||||
"""
|
||||
|
||||
if isnull(msg):
|
||||
if allzeros(msg):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
# status bit 1, 12, 24, 35, 46
|
||||
d = util.hex2bin(data(msg))
|
||||
|
||||
result = True
|
||||
# status bit 1, 12, 24, 35, 46
|
||||
|
||||
result = result & checkbits(d, 1, 3, 11) & checkbits(d, 12, 13, 23) \
|
||||
& checkbits(d, 24, 25, 34) & checkbits(d, 35, 36, 45) \
|
||||
& checkbits(d, 46, 47, 56)
|
||||
|
||||
if not result:
|
||||
if wrongstatus(d, 1, 3, 11):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if d[2:11] == "000000000":
|
||||
result &= True
|
||||
else:
|
||||
if wrongstatus(d, 12, 13, 23):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 24, 25, 34):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 35, 36, 45):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 46, 47, 56):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if d[2:11] != "000000000":
|
||||
roll = abs(roll50(msg))
|
||||
if roll and roll > 60:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
gs = gs50(msg)
|
||||
if gs is not None and gs > 600:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
tas = tas50(msg)
|
||||
if tas is not None and tas > 500:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if (gs is not None) and (tas is not None) and (abs(tas - gs) > 200):
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
return result
|
||||
return True
|
||||
|
||||
|
||||
def roll50(msg):
|
||||
@@ -666,38 +708,45 @@ def isBDS53(msg):
|
||||
bool: True or False
|
||||
"""
|
||||
|
||||
if isnull(msg):
|
||||
if allzeros(msg):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
# status bit 1, 13, 24, 34, 47
|
||||
d = util.hex2bin(data(msg))
|
||||
|
||||
result = True
|
||||
# status bit 1, 13, 24, 34, 47
|
||||
|
||||
result = result & checkbits(d, 1, 3, 12) & checkbits(d, 13, 14, 23) \
|
||||
& checkbits(d, 24, 25, 33) & checkbits(d, 34, 35, 46) \
|
||||
& checkbits(d, 47, 49, 56)
|
||||
if wrongstatus(d, 1, 3, 12):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if not result:
|
||||
if wrongstatus(d, 13, 14, 23):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 24, 25, 33):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 34, 35, 46):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 47, 49, 56):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
ias = ias53(msg)
|
||||
if ias is not None and ias > 500:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
mach = mach53(msg)
|
||||
if mach is not None and mach > 1:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
tas = tas53(msg)
|
||||
if tas is not None and tas > 500:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
vr = vr53(msg)
|
||||
if vr is not None and abs(vr) > 8000:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
return result
|
||||
return True
|
||||
|
||||
|
||||
def hdg53(msg):
|
||||
@@ -822,38 +871,45 @@ def isBDS60(msg):
|
||||
bool: True or False
|
||||
"""
|
||||
|
||||
if isnull(msg):
|
||||
if allzeros(msg):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
# status bit 1, 13, 24, 35, 46
|
||||
d = util.hex2bin(data(msg))
|
||||
|
||||
result = True
|
||||
# status bit 1, 13, 24, 35, 46
|
||||
|
||||
result = result & checkbits(d, 1, 2, 12) & checkbits(d, 13, 14, 23) \
|
||||
& checkbits(d, 24, 25, 34) & checkbits(d, 35, 36, 45) \
|
||||
& checkbits(d, 46, 47, 56)
|
||||
if wrongstatus(d, 1, 2, 12):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if not result:
|
||||
if wrongstatus(d, 13, 14, 23):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 24, 25, 34):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 35, 36, 45):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
if wrongstatus(d, 46, 47, 56):
|
||||
return False
|
||||
|
||||
ias = ias60(msg)
|
||||
if ias is not None and ias > 500:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
mach = mach60(msg)
|
||||
if mach is not None and mach > 1:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
vr_baro = vr60baro(msg)
|
||||
if vr_baro is not None and abs(vr_baro) > 6000:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
vr_ins = vr60ins(msg)
|
||||
if vr_ins is not None and abs(vr_ins) > 6000:
|
||||
result &= False
|
||||
return False
|
||||
|
||||
return result
|
||||
return True
|
||||
|
||||
|
||||
def hdg60(msg):
|
||||
@@ -1038,9 +1094,10 @@ def BDS(msg):
|
||||
String or None: BDS version, or possible versions, or None if nothing matches.
|
||||
"""
|
||||
|
||||
if isnull(msg):
|
||||
if allzeros(msg):
|
||||
return None
|
||||
|
||||
is10 = isBDS10(msg)
|
||||
is17 = isBDS17(msg)
|
||||
is20 = isBDS20(msg)
|
||||
is40 = isBDS40(msg)
|
||||
@@ -1051,11 +1108,11 @@ def BDS(msg):
|
||||
is60 = isBDS60(msg)
|
||||
|
||||
allbds = np.array([
|
||||
"BDS17", "BDS20", "BDS40", "BDS44", "BDS44REV",
|
||||
"BDS10", "BDS17", "BDS20", "BDS40", "BDS44", "BDS44REV",
|
||||
"BDS50", "BDS53", "BDS60"
|
||||
])
|
||||
|
||||
isBDS = [is17, is20, is40, is44, is44rev, is50, is53, is60]
|
||||
isBDS = [is10, is17, is20, is40, is44, is44rev, is50, is53, is60]
|
||||
|
||||
bds = ','.join(sorted(allbds[isBDS]))
|
||||
|
||||
|
||||
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