add ehs BDS10 decoder, cut redundancies
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Junzi Sun
parent
4911e69171
commit
8b48fabf5a
@ -3,8 +3,7 @@ from __future__ import absolute_import, print_function, division
|
||||
from .decoder.util import *
|
||||
from .decoder import adsb
|
||||
from .decoder import ehs
|
||||
from .decoder import els
|
||||
from .decoder import util
|
||||
from .decoder import modes_common
|
||||
from .decoder import modes
|
||||
from .extra import aero
|
||||
from .extra import beastclient
|
||||
|
||||
@ -19,17 +19,17 @@ A python package for decoding ModeS (DF20, DF21) messages.
|
||||
|
||||
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
|
||||
|
||||
def icao(msg):
|
||||
return modes_common.icao(msg)
|
||||
return modes.icao(msg)
|
||||
|
||||
def data(msg):
|
||||
"""Return the data frame in the message, bytes 9 to 22"""
|
||||
return msg[8:22]
|
||||
|
||||
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
|
||||
# ------------------------------------------
|
||||
|
||||
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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@ -1,37 +0,0 @@
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from __future__ import absolute_import, print_function, division
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from . import util, modes_common
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def icao(msg):
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return modes_common.icao(msg)
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def df4alt(msg):
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||||
"""Computes the altitude from DF4 message, bit 20-32
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Args:
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||||
msg (String): 28 bytes hexadecimal message string
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Returns:
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||||
int: altitude in ft
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"""
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||||
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||||
if util.df(msg) != 4:
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||||
raise RuntimeError("Message must be Downlink Format 4.")
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||||
return modes_common.altcode(msg)
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def df5id(msg):
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||||
"""Computes identity (squawk code) from DF5 message, bit 20-32
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||||
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||||
Args:
|
||||
msg (String): 28 bytes hexadecimal message string
|
||||
|
||||
Returns:
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||||
string: squawk code
|
||||
"""
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||||
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||||
if util.df(msg) != 5:
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||||
raise RuntimeError("Message must be Downlink Format 5.")
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||||
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||||
return modes_common.idcode(msg)
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||||
@ -110,13 +110,14 @@ def altcode(msg):
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return alt
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||||
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||||
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||||
def gray2alt(codestr):
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||||
gc500 = codestr[:8]
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||||
n500 = util.gray2int(gc500)
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||||
n500 = gray2int(gc500)
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||||
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||||
# in 100-ft step must be converted first
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||||
gc100 = codestr[8:]
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||||
n100 = util.gray2int(gc100)
|
||||
n100 = gray2int(gc100)
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||||
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||||
if n100 in [0, 5, 6]:
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||||
return None
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||||
@ -129,3 +130,13 @@ def gray2alt(codestr):
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||||
alt = (n500*500 + n100*100) - 1300
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||||
return alt
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||||
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||||
def gray2int(graystr):
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||||
"""Convert greycode to binary"""
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||||
num = util.bin2int(graystr)
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||||
num ^= (num >> 8)
|
||||
num ^= (num >> 4)
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||||
num ^= (num >> 2)
|
||||
num ^= (num >> 1)
|
||||
return num
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||||
@ -97,11 +97,22 @@ def floor(x):
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||||
return int(np.floor(x))
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||||
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||||
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||||
def gray2int(graystr):
|
||||
"""Convert greycode to binary (DF4, 20 altitude coding)"""
|
||||
num = bin2int(graystr)
|
||||
num ^= (num >> 8)
|
||||
num ^= (num >> 4)
|
||||
num ^= (num >> 2)
|
||||
num ^= (num >> 1)
|
||||
return num
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||||
def is_icao_assigned(icao):
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||||
""" Check whether the ICAO address is assigned (Annex 10, Vol 3)"""
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||||
if (icao is None) or (not isinstance(icao, str)) or (len(icao)!=6):
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return False
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||||
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||||
icaoint = hex2int(icao)
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||||
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||||
if 0x200000 < icaoint < 0x27FFFF: return False # AFI
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||||
if 0x280000 < icaoint < 0x28FFFF: return False # SAM
|
||||
if 0x500000 < icaoint < 0x5FFFFF: return False # EUR, NAT
|
||||
if 0x600000 < icaoint < 0x67FFFF: return False # MID
|
||||
if 0x680000 < icaoint < 0x6F0000: return False # ASIA
|
||||
if 0x900000 < icaoint < 0x9FFFFF: return False # NAM, PAC
|
||||
if 0xB00000 < icaoint < 0xBFFFFF: return False # CAR
|
||||
if 0xD00000 < icaoint < 0xDFFFFF: return False # future
|
||||
if 0xF00000 < icaoint < 0xFFFFFF: return False # future
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||||
return True
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||||
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||||
@ -1,5 +1,5 @@
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||||
from pyModeS import ehs
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from pyModeS import modes_common
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||||
from pyModeS import modes
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def test_ehs_icao():
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||||
assert ehs.icao("A0001839CA3800315800007448D9") == '400940'
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||||
@ -7,8 +7,11 @@ def test_ehs_icao():
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||||
assert ehs.icao("A000029CFFBAA11E2004727281F1") == '4243D0'
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||||
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||||
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||||
def test_df20alt():
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||||
assert ehs.df20alt("A02014B400000000000000F9D514") == 32300
|
||||
def test_modes_altcode():
|
||||
assert ehs.modes.altcode("A02014B400000000000000F9D514") == 32300
|
||||
|
||||
def test_modes_idcode():
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||||
assert ehs.modes.idcode("A800292DFFBBA9383FFCEB903D01") == '1346'
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||||
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||||
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||||
def test_ehs_BDS():
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||||
@ -49,18 +52,18 @@ def test_ehs_BDS60_functions():
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||||
assert ehs.vr60ins("A00004128F39F91A7E27C46ADC21") == -1920
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||||
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||||
def test_graycode_to_altitude():
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||||
assert modes_common.gray2alt('00000000010') == -1000
|
||||
assert modes_common.gray2alt('00000001010') == -500
|
||||
assert modes_common.gray2alt('00000011011') == -100
|
||||
assert modes_common.gray2alt('00000011010') == 0
|
||||
assert modes_common.gray2alt('00000011110') == 100
|
||||
assert modes_common.gray2alt('00000010011') == 600
|
||||
assert modes_common.gray2alt('00000110010') == 1000
|
||||
assert modes_common.gray2alt('00001001001') == 5800
|
||||
assert modes_common.gray2alt('00011100100') == 10300
|
||||
assert modes_common.gray2alt('01100011010') == 32000
|
||||
assert modes_common.gray2alt('01110000100') == 46300
|
||||
assert modes_common.gray2alt('01010101100') == 50200
|
||||
assert modes_common.gray2alt('11011110100') == 73200
|
||||
assert modes_common.gray2alt('10000000011') == 126600
|
||||
assert modes_common.gray2alt('10000000001') == 126700
|
||||
assert modes.gray2alt('00000000010') == -1000
|
||||
assert modes.gray2alt('00000001010') == -500
|
||||
assert modes.gray2alt('00000011011') == -100
|
||||
assert modes.gray2alt('00000011010') == 0
|
||||
assert modes.gray2alt('00000011110') == 100
|
||||
assert modes.gray2alt('00000010011') == 600
|
||||
assert modes.gray2alt('00000110010') == 1000
|
||||
assert modes.gray2alt('00001001001') == 5800
|
||||
assert modes.gray2alt('00011100100') == 10300
|
||||
assert modes.gray2alt('01100011010') == 32000
|
||||
assert modes.gray2alt('01110000100') == 46300
|
||||
assert modes.gray2alt('01010101100') == 50200
|
||||
assert modes.gray2alt('11011110100') == 73200
|
||||
assert modes.gray2alt('10000000011') == 126600
|
||||
assert modes.gray2alt('10000000001') == 126700
|
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