Pileus Git - ~andy/rsl/blob - nsig_to_radar.c

   1 /*
   2     NASA/TRMM, Code 910.1.
   3     This is the TRMM Office Radar Software Library.
   4     Copyright (C) 1996  Paul A. Kucera of Applied Research Corporation,
   5                         Landover, Maryland, a NASA/GSFC on-site contractor.
   6
   7     This library is free software; you can redistribute it and/or
   8     modify it under the terms of the GNU Library General Public
   9     License as published by the Free Software Foundation; either
  10     version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11
  12     This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15     Library General Public License for more details.
  16
  17     You should have received a copy of the GNU Library General Public
  18     License along with this library; if not, write to the Free
  19     Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20         */
  21 /*************************************************************/
  22 /*                                                           */
  23 /*    Function: nsig_to_radar.c                              */
  24 /*                                                           */
  25 /*    Paul A. Kucera                                         */
  26 /*    Applied Research Corporation                           */
  27 /*    NASA/GSFC                                              */
  28 /*    TRMM/Code 910.1                                        */
  29 /*                                                           */
  30 /*    Modifications by:                                      */
  31 /*    John H. Merritt                                        */
  32 /*    Space Applications Corporation                         */
  33 /*    NASA/GSFC                                              */
  34 /*    TRMM/Code 910.1                                        */
  35 /*                                                           */
  36 /*    Started: 08 AUG 96                                     */
  37 /*                                                           */
  38 /*    Derived from Paul Kucera's nsig_to_radar.c             */
  39 /*    Copyright 1996                                         */
  40 /*************************************************************/
  41
  42 #include<stdio.h>
  43 #include<unistd.h>
  44 #include<sys/types.h>
  45 #include<sys/stat.h>
  46 #include<fcntl.h>
  47 #include<stdlib.h>
  48 #include<math.h>
  49 #include<string.h>
  50
  51 #include"nsig.h"
  52 #include"rsl.h"
  53
  54 extern int radar_verbose_flag;
  55 extern int rsl_qfield[]; /* See RSL_select_fields */
  56
  57    /*  We need this entry for various things esp in Ray_header  */
  58 #define MISSING_HEADER_DATA -9999
  59    /*  The following is speed of light _in_ _air_ !  */
  60 #define SPEED_OF_LIGHT 299702547
  61 #define MIT_BEAMWIDTH      1.65
  62 #define TOG_BEAMWIDTH      1.65
  63 #define KWA_BEAMWIDTH      1.0
  64 #define DEFAULT_BEAMWIDTH  1.0
  65 #define NSIG_NO_DATA       -1
  66 #define MAX_NSIG_SWEEPS    30
  67 #define MAX_NSIG_RAYS      400
  68 #define NSIG_NO_ECHO       -32.0
  69 #define NSIG_NO_ECHO2     -999.0
  70
  71 static float (*f)(Range x);
  72 static Range (*invf)(float x);
  73
  74 FILE *file;
  75
  76 void  get_extended_header_info(NSIG_Sweep **nsig_sweep, int xh_size, int iray,
  77                                int nparams,
  78                                int *msec, float *azm, float *elev,
  79                                float *pitch, float *roll, float *heading,
  80                                float *azm_rate, float *elev_rate,
  81                                float *pitch_rate, float *roll_rate,
  82                                float *heading_rate,
  83                                float *lat, float *lon, int *alt, float *rvc,
  84                                float *vel_east, float *vel_north, float *vel_up)
  85 {
  86   static NSIG_Ext_header_ver1 xh;
  87   int data_type, itype;
  88
  89   *msec = *azm = *elev = *pitch = *roll = *heading =
  90         *azm_rate = *elev_rate = *pitch_rate = *roll_rate = *heading_rate =
  91         *lat = *lon = *alt = *rvc = 0;
  92
  93   /* Determine where 'itype' for extended header is. */
  94   for (itype = 0; itype<nparams; itype++) {
  95         data_type = NSIG_I2(nsig_sweep[itype]->idh.data_type);
  96     if (data_type == NSIG_DTB_EXH) break;
  97   }
  98   /*  printf("...extended header itype=%d, nparams=%d\n", itype, nparams); */
  99   if (itype == nparams) return;  /* No extended header. */
 100
 101   /* Version 1. */
 102   if (nsig_sweep[itype]->ray[iray] == NULL) return;
 103   if (nsig_sweep[itype]->ray[iray]->range == NULL) return;
 104   memmove(&xh, nsig_sweep[itype]->ray[iray]->range, sizeof(xh));
 105   *msec = NSIG_I4(xh.msec);
 106   /*   printf("...extended header msec= %d\n", *msec); */
 107   if (xh_size <= 20) /* Stop, only have version 0. */
 108     return;
 109
 110   /* Version 1 processing. */
 111   *azm = nsig_from_bang(xh.azm);
 112   *elev = nsig_from_bang(xh.elev);
 113   *pitch = nsig_from_bang(xh.pitch);
 114   *roll   = nsig_from_bang(xh.roll);
 115   *heading = nsig_from_bang(xh.heading);
 116   *azm_rate = nsig_from_bang(xh.azm_rate);
 117   *elev_rate = nsig_from_bang(xh.elev_rate);
 118   *pitch_rate = nsig_from_bang(xh.pitch_rate);
 119   *roll_rate   = nsig_from_bang(xh.roll_rate);
 120 #ifdef NSIG_VER2
 121
 122 #else
 123   *heading_rate = nsig_from_bang(xh.heading_rate);
 124 #endif
 125   *lat = nsig_from_fourb_ang(xh.lat);
 126   *lon = nsig_from_fourb_ang(xh.lon);
 127   if(*lat > 180.0) *lat -= 360.0;
 128   if(*lon > 180.0) *lon -= 360.0;
 129   *alt       = NSIG_I2(xh.alt);
 130   *rvc       = NSIG_I2(xh.rad_vel_cor)/100.0; /* cm to m */
 131   *vel_east  = NSIG_I2(xh.vel_e)/100.0; /* cm to m */
 132   *vel_north = NSIG_I2(xh.vel_n)/100.0; /* cm to m */
 133   *vel_up    = NSIG_I2(xh.vel_u)/100.0; /* cm to m */
 134   return;
 135 }
 136
 137 /** Main code **/
 138 Radar *
 139 #ifdef NSIG_VER2
 140 RSL_nsig2_to_radar
 141 #else
 142 RSL_nsig_to_radar
 143 #endif
 144 (char *filename)
 145 {
 146   FILE *fp;
 147   /* RSL structures */
 148   Radar                    *radar;
 149   Ray                      *ray;
 150
 151   int i, j, k, n;
 152   int year, month, day;
 153   int hour, minute, sec;
 154   int numbins, numsweep;
 155   int num_rays, sea_lvl_hgt;
 156   int radar_number, num_samples;
 157   int latd, latm, lats, lond, lonm, lons;
 158   int data_type;
 159   int bin_num;
 160   int sweep_year, sweep_day, sweep_month;
 161   int sweep_hour, sweep_minute, sweep_second;
 162   int sweep_sec;
 163   int z_flag_unc, z_flag_cor, v_flag, w_flag, speckle;
 164   int ant_scan_mode;
 165   float second;
 166   float pw;
 167   float bin_space;
 168   float prf, wave, beam_width;
 169   float vert_half_bw, horz_half_bw;
 170   float rng_last_bin;
 171   float rng_first_bin, freq;
 172   float max_vel, sweep_rate, azim_rate;
 173   float ray_data;
 174   float az1, az2;
 175   double tmp;
 176   float sqi, log, csr, sig, cal_dbz;
 177   char radar_type[50], state[2], city[15];
 178   char site_name[16];
 179   NSIG_Product_file *prod_file;
 180   short id;
 181   int data_mask, nrays;
 182   int masks[5];
 183   int nparams, nsweeps;
 184   NSIG_Sweep **nsig_sweep;
 185   NSIG_Ray *ray_p;
 186   int itype, ifield;
 187   unsigned short nsig_u2byte;   /* New for 2-byte data types, Aug 2009 */
 188   Sweep *sweep;
 189   int msec;
 190   float azm, elev, pitch, roll, heading, azm_rate, elev_rate,
 191     pitch_rate, roll_rate, heading_rate,
 192     lat, lon;
 193   int alt;  /* Altitude */
 194   float rvc;  /* Radial correction velocity m/s */
 195   float vel_east, vel_north, vel_up; /* Platform velocity vectors m/sec */
 196   int xh_size;
 197   float incr;
 198   extern int *rsl_qsweep; /* See RSL_read_these_sweeps in volume.c */
 199   extern int rsl_qsweep_max;
 200   extern float rsl_kdp_wavelen;
 201
 202   radar = NULL;
 203   if (radar_verbose_flag)
 204     fprintf(stderr, "open file: %s\n", filename);
 205
 206   /** Opening nsig file **/
 207   if((fp = nsig_open(filename)) == NULL) return NULL;
 208
 209 #ifdef NSIG_VER2
 210   sprintf(radar_type, "nsig2");
 211   radar_number = 22;  /** Arbitrary number given to nsig2 data **/
 212 #else
 213   sprintf(radar_type, "nsig");
 214   radar_number = 21;  /* What are these suppose to be? */
 215 #endif
 216   sprintf(state,"NA");
 217   sprintf(city,"NA");
 218
 219   /* MAINLINE CODE */
 220
 221   prod_file = (NSIG_Product_file *)calloc(1, sizeof(NSIG_Product_file));
 222
 223   n = nsig_read_record(fp, (char *)&prod_file->rec1);
 224   nsig_endianess(&prod_file->rec1);
 225   if (radar_verbose_flag)
 226     fprintf(stderr, "Read %d bytes for rec1.\n", n);
 227
 228   id = NSIG_I2(prod_file->rec1.struct_head.id);
 229   if (radar_verbose_flag)
 230     fprintf(stderr, "ID = %d\n", (int)id);
 231   if (id != 7 && id != 27) { /* testing: Use 27 for Version 2 data */
 232     fprintf(stderr, "File is not a SIGMET version 1 nor version 2 raw product file.\n");
 233     return NULL;
 234   }
 235
 236   n = nsig_read_record(fp, (char *)&prod_file->rec2);
 237   if (radar_verbose_flag)
 238     fprintf(stderr, "Read %d bytes for rec2.\n", n);
 239
 240    /** Test for scan mode -- If scan is a RHI will return NULL  **/
 241    /** because RSL can't handle RHI's.  In the future, replace  **/
 242    /** NULL will a routine to convert RHI's to RSL Format       **/
 243    ant_scan_mode =NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.scan_info.ant_scan_mode);
 244    if(ant_scan_mode == 2)
 245       {
 246       if (radar_verbose_flag)
 247       fprintf(stderr, "RHI scan detected. Unable to process, returning NULL.\n");
 248       /*      return NULL; */
 249       }
 250
 251   /* Count the bits set in 'data_mask' to determine the number
 252    * of parameters present.
 253    */
 254   xh_size = NSIG_I2(prod_file->rec2.ingest_head.size_ext_ray_headers);
 255   nrays = NSIG_I2(prod_file->rec2.ingest_head.num_rays);
 256   if (radar_verbose_flag)
 257     fprintf(stderr, "Expecting %d rays in each sweep.\n", nrays);
 258 #ifdef NSIG_VER2
 259   memmove(&masks[0], prod_file->rec2.task_config.dsp_info.data_mask_cur.mask_word_0,
 260     sizeof(fourb));
 261   memmove(&masks[1], &prod_file->rec2.task_config.dsp_info.data_mask_cur.mask_word_1,
 262     4*sizeof(fourb));
 263   nparams = 0;
 264   for (j=0; j < 5; j++) {
 265     data_mask = masks[j];
 266     for (i=0; i<32; i++)
 267       nparams += (data_mask >> i) & 0x1;
 268   }
 269 #else
 270   memmove(&data_mask, prod_file->rec2.task_config.dsp_info.data_mask, sizeof(fourb));
 271   for (nparams=i=0; i<32; i++)
 272     nparams += (data_mask >> i) & 0x1;
 273 #endif
 274
 275   /* Number of sweeps */
 276   nsweeps = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.scan_info.num_swp);
 277
 278
 279
 280    memmove(site_name, prod_file->rec1.prod_end.site_name, sizeof(prod_file->rec1.prod_end.site_name));
 281    site_name[sizeof(site_name)-1] = '\0';
 282   if (radar_verbose_flag) {
 283     fprintf(stderr, "nparams = %d, nsweeps = %d\n", nparams, nsweeps);
 284     fprintf(stderr, "Site name = <%s>\n", site_name);
 285   }
 286
 287     /* nsig_sweep = nsig_read_sweep(fp, prod_file)
 288      *
 289      * Use: nsig_sweep[i]->ray[j]->range
 290      *
 291      * where 'range' is [0..nbins-1]
 292      */
 293
 294     /*
 295      * All the information you need is in:
 296      *    prod_file->rec1
 297      *        .struct_head, .prod_config .prod_end
 298      *    prod_file->rec2
 299      *        .struct_head, .ingest_head, .task_config .device_stat,
 300      *        .dsp1, .dsp2
 301      *    nsig_sweep[0..nparams-1]  'nparams' is the true number
 302      *                              of parameters present.  You
 303      *                              must check the 'id' (or type)
 304      *                              to determine the field type.
 305      *                              So far seen, nparams <= 6.
 306      *    nsig_sweep[i]->bhdr     <NSIG_Raw_prod_bhdr>
 307      *    nsig_sweep[i]->idh      <NSIG_Ingest_data_header>
 308      *    nsig_sweep[i]->ray[j]   <NSIG_Ray *>
 309      *
 310      * Note:
 311      *    For extended header access, you'll typically use nsig_sweep[0]
 312      *    (double check the id) and the ray data allocated (nsig_ray->range)
 313      *    is a pointer to the extended header, either v0 or v1.
 314      *    You can typecast the pointer to NSIG_Ext_header_ver0 or
 315      *    NSIG_Ext_header_ver1, as you like.  To determine which
 316      *    version of the extended headers you have use:
 317      *      xh_size <= 20 for version 0, else version 1.
 318      *    Access:
 319      *      xh_size = NSIG_I2(prod_file->rec2.ingest_head.size_ext_ray_headers)
 320      *
 321      * Functions:
 322      *    NSIG_I2(nsig_sweep[i]->idh.num_rays_act);   -- # of rays. (j)
 323      *    NSIG_I2(nsig_sweep[i]->ray[j]->h.num_bins); -- # of bins in a ray.
 324      *
 325      *    NSIG_I2(x), NSIG_I4(x)   - Convert data, x, to floating point.
 326      *
 327      *    IMPORTANT NOTE: It must be known whether or not to perform
 328      *                    byte-swapping.  To determine this, call
 329      *                    'nsig_endianess'.  It returns 0 for no-swapping
 330      *                    and 1 for swapping.  Additionally, it transparently
 331      *                    initializes the nsig library to automatically
 332      *                    swap when using NSIG_I2 or NSIG_I4.
 333      *                    The function 'nsig_read_sweep' automatically
 334      *                    calls 'nsig_endianess', too.
 335      */
 336
 337    sea_lvl_hgt = NSIG_I2(prod_file->rec1.prod_end.grnd_sea_ht);
 338
 339    if (radar_verbose_flag)
 340      fprintf(stderr, "sea: %d\n", sea_lvl_hgt);
 341    if (radar_verbose_flag)
 342      fprintf(stderr, "site_name: %s", site_name);
 343
 344    /** Determine beamwidth from input variables (not saved in nsig file) **/
 345    if(strncmp(site_name,"mit",3) == 0 || strncmp(site_name,"MIT",3) == 0)
 346      beam_width = MIT_BEAMWIDTH;
 347    else if(strncmp(site_name,"tog",3) == 0 || strncmp(site_name,"TOG",3) == 0)
 348      beam_width = TOG_BEAMWIDTH;
 349    else if(strncmp(site_name,"kwa",3) == 0 || strncmp(site_name,"KWA",3) == 0)
 350      beam_width = KWA_BEAMWIDTH;
 351    else
 352      beam_width = DEFAULT_BEAMWIDTH;
 353
 354    if (radar_verbose_flag)
 355      fprintf(stderr, "beamwidth: %f\n", beam_width);
 356
 357    vert_half_bw = beam_width/2.0;
 358    horz_half_bw = beam_width/2.0;
 359
 360    /** Reading date and time **/
 361    month = NSIG_I2(prod_file->rec2.ingest_head.start_time.month);
 362    year = NSIG_I2(prod_file->rec2.ingest_head.start_time.year);
 363    day = NSIG_I2(prod_file->rec2.ingest_head.start_time.day);
 364    sec = NSIG_I4(prod_file->rec2.ingest_head.start_time.sec);
 365
 366    /* converting seconds since mid to time of day */
 367    tmp = sec/3600.0;
 368    hour = (int)tmp;
 369    tmp = (tmp - hour) * 60.0;
 370    minute = (int)tmp;
 371    second = (tmp - minute) * 60.0;
 372
 373    /** records of the nsig file.                             **/
 374    num_rays = 0;
 375    pw = (NSIG_I4(prod_file->rec1.prod_end.pulse_wd))/100.0; /* pulse width */
 376    prf = NSIG_I4(prod_file->rec1.prod_end.prf);  /* pulse repetition frequency */
 377    wave = (NSIG_I4(prod_file->rec1.prod_end.wavelen))/100.0; /* wavelength (cm) */
 378    rsl_kdp_wavelen = wave;  /* EXTERNAL (volume.c) This sets KD_F and KD_INVF
 379                              * to operate with the proper wavelength.
 380                              */
 381    numbins = NSIG_I4(prod_file->rec1.prod_end.num_bin);   /* # bins in ray */
 382    rng_first_bin = (float)NSIG_I4(prod_file->rec1.prod_end.rng_f_bin)/100.0;
 383    rng_last_bin = (float)NSIG_I4(prod_file->rec1.prod_end.rng_l_bin)/100.0;
 384    bin_space = ((rng_last_bin-rng_first_bin)/numbins); /*rng res (m)*/
 385
 386    numsweep = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.scan_info.num_swp); /* # sweeps in volume */
 387    num_samples = NSIG_I2(prod_file->rec1.prod_end.num_samp);
 388    sweep_rate = 3.0; /** Approximate value -- info not stored **/
 389    azim_rate = sweep_rate*360.0/60.0;
 390    max_vel = wave*prf/(100.0*4.0);
 391    freq = (299793000.0/wave)*1.0e-4; /** freq in MHZ **/
 392
 393    sqi = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.calib_info.sqi)/256.0;
 394    log = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.calib_info.noise)/16.0;
 395    csr = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.calib_info.clutr_corr)/(-16.0);
 396    sig = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.calib_info.power)/16.0;
 397    cal_dbz = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.calib_info.cal_ref)/16.0;
 398    z_flag_unc = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.calib_info.z_flag_unc);
 399    z_flag_cor = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.calib_info.z_flag_cor);
 400    v_flag = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.calib_info.v_flag);
 401    w_flag = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.calib_info.w_flag);
 402    speckle = NSIG_I2(prod_file->rec2.task_config.calib_info.speckle);
 403
 404    /** Verbose calibration information **/
 405    if (radar_verbose_flag)
 406       {
 407       fprintf(stderr, "LOG = %5.2f\n", log);
 408       fprintf(stderr, "SQI = %5.2f\n", sqi);
 409       fprintf(stderr, "CSR = %5.2f\n", csr);
 410       fprintf(stderr, "SIG = %5.2f\n", sig);
 411       fprintf(stderr, "Calibration reflectivity: %5.2f dBZ\n", cal_dbz);
 412       fprintf(stderr, "ZT flags: %d\n", z_flag_unc);  /** can find these **/
 413       fprintf(stderr, "DZ flags: %d\n", z_flag_cor);  /** defn in the    **/
 414       fprintf(stderr, "VR flags: %d\n", v_flag);      /** SIGMET Doc     **/
 415       fprintf(stderr, "SW flags: %d\n", w_flag);
 416       fprintf(stderr, "Flags: -3856  = SQI thresholding\n");
 417       fprintf(stderr, "       -21846 = LOG thresholding\n");
 418       fprintf(stderr, "       -24416 = LOG & SQI thresholding\n");
 419       fprintf(stderr, "       -24516 = LOG & SQI & SIG thresholding\n");
 420       fprintf(stderr, "speckle remover: %d\n", speckle);
 421       }
 422
 423    if (radar_verbose_flag)
 424      fprintf(stderr, "vel: %f prf: %f\n", max_vel, prf);
 425
 426    /** Extracting Latitude and Longitude from nsig file **/
 427    lat = nsig_from_fourb_ang(prod_file->rec2.ingest_head.lat_rad);
 428    lon = nsig_from_fourb_ang(prod_file->rec2.ingest_head.lon_rad);
 429    if(lat > 180.0) lat -= 360.0;
 430    if(lon > 180.0) lon -= 360.0;
 431    if (radar_verbose_flag)
 432      fprintf(stderr, "nsig_to_radar: lat %f, lon %f\n", lat, lon);
 433    /** Latitude deg, min, sec **/
 434    latd = (int)lat;
 435    tmp = (lat - latd) * 60.0;
 436    latm = (int)tmp;
 437    lats = (int)((tmp - latm) * 60.0);
 438    /** Longitude deg, min, sec **/
 439    lond = (int)lon;
 440    tmp = (lon - lond) * 60.0;
 441    lonm = (int)tmp;
 442    lons = (int)((tmp - lonm) * 60.0);
 443
 444    /** Allocating memory for radar structure **/
 445    radar = RSL_new_radar(MAX_RADAR_VOLUMES);
 446    if (radar == NULL)
 447       {
 448       fprintf(stderr, "nsig_to_radar: radar is NULL\n");
 449       return NULL;
 450       }
 451
 452    /** Filling Radar Header **/
 453    radar->h.month = month;
 454    radar->h.day = day;
 455    radar->h.year = year; /* Year 2000 compliant. */
 456    radar->h.hour = hour;
 457    radar->h.minute = minute;
 458    radar->h.sec = second;
 459    sprintf(radar->h.radar_type, "%s", radar_type);
 460    radar->h.number = radar_number;
 461    memmove(radar->h.name, site_name, sizeof(radar->h.name));
 462    memmove(radar->h.radar_name, site_name, sizeof(radar->h.radar_name));
 463    memmove(radar->h.city, city, sizeof(radar->h.city));
 464    memmove(radar->h.state, state, sizeof(radar->h.state));
 465    radar->h.latd = latd;
 466    radar->h.latm = latm;
 467    radar->h.lats = lats;
 468    radar->h.lond = lond;
 469    radar->h.lonm = lonm;
 470    radar->h.lons = lons;
 471    radar->h.height = (int)sea_lvl_hgt;
 472    radar->h.spulse = (int)(pw*1000);
 473    radar->h.lpulse = (int)(pw*1000);
 474
 475    if (radar_verbose_flag) {
 476 #ifdef NSIG_VER2
 477      fprintf(stderr, "\nSIGMET version 2 raw product file.\n");
 478 #else
 479      fprintf(stderr, "\nSIGMET version 1 raw product file.\n");
 480 #endif
 481      fprintf(stderr, "Date: %2.2d/%2.2d/%4.4d %2.2d:%2.2d:%f\n",
 482              radar->h.month, radar->h.day, radar->h.year,
 483              radar->h.hour, radar->h.minute, radar->h.sec);
 484      fprintf(stderr, "Name: ");
 485      for (i=0; i<sizeof(radar->h.name); i++)
 486        fprintf(stderr, "%c", radar->h.name[i]);
 487      fprintf(stderr, "\n");
 488      fprintf(stderr, "Lat/lon (%d %d' %d'', %d %d' %d'')\n",
 489              radar->h.latd, radar->h.latm, radar->h.lats,
 490              radar->h.lond, radar->h.lonm, radar->h.lons);
 491    }
 492
 493    /** Converting data **/
 494    if (radar_verbose_flag) fprintf(stderr, "Expecting %d sweeps.\n", numsweep);
 495    for(i = 0; i < numsweep; i++)
 496       {
 497         nsig_sweep = nsig_read_sweep(fp, prod_file);
 498         if (nsig_sweep == NULL) { /* EOF possibility */
 499           if (feof(fp)) break;
 500           else continue;
 501         }
 502         if (rsl_qsweep != NULL) {
 503           if (i > rsl_qsweep_max) break;
 504           if (rsl_qsweep[i] == 0) continue;
 505         }
 506         if (radar_verbose_flag)
 507           fprintf(stderr, "Read sweep # %d\n", i);
 508     /* The whole sweep is 'nsig_sweep' ... pretty slick.
 509          *
 510          * nsig_sweep[itype]  -- [0..nparams], if non-null.
 511          */
 512     for (itype=0; itype<nparams; itype++) {
 513       if (nsig_sweep[itype] == NULL) continue;
 514
 515       /** Reading date and time **/
 516       sweep_month = NSIG_I2(nsig_sweep[itype]->idh.time.month);
 517       sweep_year = NSIG_I2(nsig_sweep[itype]->idh.time.year);
 518       sweep_day = NSIG_I2(nsig_sweep[itype]->idh.time.day);
 519       sweep_sec = NSIG_I4(nsig_sweep[itype]->idh.time.sec);
 520 #ifdef NSIG_VER2
 521       msec      = NSIG_I2(nsig_sweep[itype]->idh.time.msec);
 522       /*      printf("....... msec == %d\n", msec); */
 523 #endif
 524       /* converting seconds since mid to time of day */
 525       tmp = sweep_sec/3600.0;
 526       sweep_hour = (int)tmp;
 527       tmp = (tmp - sweep_hour) * 60.0;
 528       sweep_minute = (int)tmp;
 529       sweep_second = sweep_sec - (sweep_hour*3600 + sweep_minute*60);
 530
 531       num_rays = NSIG_I2(nsig_sweep[itype]->idh.num_rays_exp);
 532
 533       data_type = NSIG_I2(nsig_sweep[itype]->idh.data_type);
 534
 535       ifield = 0;
 536       switch (data_type) {
 537       case NSIG_DTB_EXH:
 538           ifield = -1;
 539           break;
 540       case NSIG_DTB_UCR:
 541       case NSIG_DTB_UCR2:
 542         ifield = ZT_INDEX;
 543         f      = ZT_F;
 544         invf   = ZT_INVF;
 545         break;
 546       case NSIG_DTB_CR:
 547       case NSIG_DTB_CR2:
 548         ifield = DZ_INDEX;
 549         f      = DZ_F;
 550         invf   = DZ_INVF;
 551         break;
 552       case NSIG_DTB_VEL:
 553       case NSIG_DTB_VEL2:
 554         ifield = VR_INDEX;
 555         f      = VR_F;
 556         invf   = VR_INVF;
 557         break;
 558       case NSIG_DTB_WID:
 559       case NSIG_DTB_WID2:
 560         ifield = SW_INDEX;
 561         f      = SW_F;
 562         invf   = SW_INVF;
 563         break;
 564       case NSIG_DTB_ZDR:
 565       case NSIG_DTB_ZDR2:
 566         ifield = DR_INDEX;
 567         f      = DR_F;
 568         invf   = DR_INVF;
 569         break;
 570       case NSIG_DTB_KDP:
 571         ifield = KD_INDEX;
 572         f      = KD_F;
 573         invf   = KD_INVF;
 574         break;
 575       case NSIG_DTB_PHIDP:     /* SRB 990127 */
 576         ifield = PH_INDEX;
 577         f      = PH_F;
 578         invf   = PH_INVF;
 579         break;
 580       case NSIG_DTB_RHOHV:     /* SRB 000414 */
 581         ifield = RH_INDEX;
 582         f      = RH_F;
 583         invf   = RH_INVF;
 584         break;
 585       case NSIG_DTB_VELC:
 586       case NSIG_DTB_VELC2:
 587         ifield = VC_INDEX;
 588         f      = VC_F;
 589         invf   = VC_INVF;
 590         break;
 591       case NSIG_DTB_KDP2:
 592         ifield = KD_INDEX;
 593         f      = KD_F;
 594         invf   = KD_INVF;
 595         break;
 596       case NSIG_DTB_PHIDP2:
 597         ifield = PH_INDEX;
 598         f      = PH_F;
 599         invf   = PH_INVF;
 600         break;
 601       case NSIG_DTB_RHOHV2:
 602         ifield = RH_INDEX;
 603         f      = RH_F;
 604         invf   = RH_INVF;
 605         break;
 606       case NSIG_DTB_SQI:
 607       case NSIG_DTB_SQI2:
 608         ifield = SQ_INDEX;
 609         f      = SQ_F;
 610         invf   = SQ_INVF;
 611         break;
 612       case NSIG_DTB_HCLASS:
 613       case NSIG_DTB_HCLASS2:
 614         ifield = HC_INDEX;
 615         f      = HC_F;
 616         invf   = HC_INVF;
 617         break;
 618       default:
 619         fprintf(stderr,"Unknown field type: %d  Skipping it.\n", data_type);
 620         continue;
 621       }
 622
 623       if (radar_verbose_flag)
 624         fprintf(stderr, "     nsig_sweep[%d], data_type = %d, rays(expected) = %d, nrays(actual) = %d\n", itype, data_type, num_rays, NSIG_I2(nsig_sweep[itype]->idh.num_rays_act));
 625
 626       if (data_type != NSIG_DTB_EXH) {
 627         if ((radar->v[ifield] == NULL)) {
 628           if (rsl_qfield[ifield]) {
 629              radar->v[ifield] = RSL_new_volume(numsweep);
 630              radar->v[ifield]->h.f = f;
 631              radar->v[ifield]->h.invf = invf;
 632            } else {
 633              /* Skip this field, because, the user does not want it. */
 634              continue;
 635            }
 636         }
 637          if (radar->v[ifield]->sweep[i] == NULL)
 638            radar->v[ifield]->sweep[i] = RSL_new_sweep(num_rays);
 639          }
 640       else
 641       continue;    /* Skip the actual extended header processing.
 642                     * This is different than getting it, so that
 643                     * the information is available for the other
 644                     * fields when filling the RSL ray headers.
 645                     */
 646
 647       /** DATA conversion time **/
 648       sweep = radar->v[ifield]->sweep[i];
 649       sweep->h.f = f;
 650       sweep->h.invf = invf;
 651       sweep->h.sweep_num = i;
 652       sweep->h.beam_width = beam_width;
 653       sweep->h.vert_half_bw = vert_half_bw;
 654       sweep->h.horz_half_bw = horz_half_bw;
 655       elev = nsig_from_bang(nsig_sweep[itype]->idh.fix_ang);
 656       sweep->h.elev = elev;
 657
 658       for(j = 0; j < num_rays; j++)
 659         {
 660           ray_p = nsig_sweep[itype]->ray[j];
 661           if (ray_p == NULL) continue;
 662           bin_num = NSIG_I2(ray_p->h.num_bins);
 663
 664           /* Load extended header information, if available.
 665            * We need to pass the entire nsig_sweep and search for
 666            * the extended header field (it may not be data_type==0).
 667            */
 668           get_extended_header_info(nsig_sweep, xh_size, j, nparams,
 669                        &msec, &azm, &elev,
 670                        &pitch, &roll, &heading,
 671                        &azm_rate, &elev_rate,
 672                        &pitch_rate, &roll_rate, &heading_rate,
 673                        &lat, &lon, &alt, &rvc,
 674                        &vel_east, &vel_north, &vel_up);
 675
 676
 677           if (radar->v[ifield]->sweep[i]->ray[j] == NULL)
 678             radar->v[ifield]->sweep[i]->ray[j] = RSL_new_ray(bin_num);
 679           ray = radar->v[ifield]->sweep[i]->ray[j];
 680           ray->h.f = f;
 681           ray->h.invf = invf;
 682           /** Ray is at nsig_sweep[itype].ray->... **/
 683           /** Loading nsig data into data structure **/
 684
 685           ray->h.month  = sweep_month;
 686           ray->h.day    = sweep_day;
 687           ray->h.year   = sweep_year; /* Year 2000 compliant. */
 688           ray->h.hour   = sweep_hour;
 689           ray->h.minute = sweep_minute;
 690           if (msec == 0) { /* No extended header */
 691             ray->h.sec  = NSIG_I2(ray_p->h.sec) + sweep_second;
 692             elev = sweep->h.elev;
 693           } else
 694             ray->h.sec  = sweep_second + msec/1000.0;
 695
 696           /* add time ... handles end of min,hour,month,year and century. */
 697           if (ray->h.sec >= 60) /* Should I fix the time no matter what? */
 698             RSL_fix_time(ray);  /* Repair second overflow. */
 699
 700           ray->h.ray_num    = j;
 701           ray->h.elev_num   = i;
 702           ray->h.range_bin1 = (int)rng_first_bin;
 703           ray->h.gate_size  = (int)(bin_space+.5); /* Nearest int */
 704           ray->h.vel_res    = bin_space;
 705           ray->h.sweep_rate = sweep_rate;
 706           ray->h.prf        = (int)prf;
 707             if (prf != 0)
 708               ray->h.unam_rng = 299793000.0 / (2.0 * prf * 1000.0);  /* km */
 709             else
 710               ray->h.unam_rng = 0.0;
 711             ray->h.fix_angle = (float)sweep->h.elev;
 712           ray->h.azim_rate  = azim_rate;
 713           ray->h.pulse_count = (float)num_samples;
 714           ray->h.pulse_width = pw;
 715           ray->h.beam_width  = beam_width;
 716           ray->h.frequency   = freq / 1000.0;  /* GHz */
 717           ray->h.wavelength  = wave/100.0;     /* meters */
 718           ray->h.nyq_vel     = max_vel;        /* m/s */
 719           if (elev == 0.) elev = sweep->h.elev;
 720           ray->h.elev        = elev;
 721           /* Compute mean azimuth angle for ray. */
 722           az1 = nsig_from_bang(ray_p->h.beg_azm);
 723           az2 = nsig_from_bang(ray_p->h.end_azm);
 724           /*          printf("az1, %f, az2 %f\n", az1, az2); */
 725           if(az1 > az2)
 726             if((az1 - az2) > 180.0) az2 += 360.0;
 727             else
 728               ;
 729           else
 730             if((az2 - az1) > 180.0) az1 += 360.0;
 731
 732           az1 = (az1 + az2) / 2.0;
 733           if (az1 > 360) az1 -= 360;
 734           ray->h.azimuth     = az1;
 735
 736           /* From the extended header information, we learn the following. */
 737           ray->h.pitch        = pitch;
 738           ray->h.roll         = roll;
 739           ray->h.heading      = heading;
 740           ray->h.pitch_rate   = pitch_rate;
 741           ray->h.roll_rate    = roll_rate;
 742           ray->h.heading_rate = heading_rate;
 743           ray->h.lat          = lat;
 744           ray->h.lon          = lon;
 745           ray->h.alt          = alt;
 746           ray->h.rvc          = rvc;
 747           ray->h.vel_east     = vel_east;
 748           ray->h.vel_north    = vel_north;
 749           ray->h.vel_up       = vel_up;
 750
 751           /*          printf("Processing sweep[%d]->ray[%d]: %d %f %f %f %f %f %f %f %f %d nbins=%d, bin1=%d gate=%d\n",
 752                  i, j, msec, ray->h.sec, ray->h.azimuth, ray->h.elev, ray->h.pitch, ray->h.roll, ray->h.heading, ray->h.lat, ray->h.lon, ray->h.alt, ray->h.nbins, ray->h.range_bin1, ray->h.gate_size);
 753                  */
 754           /* TODO: ingest data header contains a value for bits-per-bin.
 755            * This might be of use to allocate an array for ray->range with
 756            * either 1-byte or 2-byte elements.  Then there's no need for
 757            * memmove() whenever we need 2 bytes.
 758            */
 759
 760           if (data_type == NSIG_DTB_EXH) continue;
 761           ray_data = 0;
 762           for(k = 0; k < bin_num; k++) {
 763             switch(data_type) {
 764             case NSIG_DTB_UCR:
 765             case NSIG_DTB_CR:
 766               if (ray_p->range[k] == 0) ray_data = NSIG_NO_ECHO;
 767               else ray_data = (float)((ray_p->range[k]-64.0)/2.0);
 768               break;
 769             /* Simplified the velocity conversion for NSIG_DTB_VEL, using
 770              * formula from IRIS Programmer's Manual. BLK, Oct 9 2009.
 771              */
 772             case NSIG_DTB_VEL:
 773               if (ray_p->range[k] == 0) ray_data = NSIG_NO_ECHO;
 774               else ray_data = (float)((ray_p->range[k]-128.0)/127.0)*max_vel;
 775               break;
 776
 777             case NSIG_DTB_WID:
 778               if (ray_p->range[k] == 0) ray_data = NSIG_NO_ECHO;
 779               else ray_data =(float)((ray_p->range[k])/256.0)*max_vel;
 780               break;
 781
 782             case NSIG_DTB_ZDR:
 783               if (ray_p->range[k] == 0) ray_data = NSIG_NO_ECHO;
 784               else ray_data = (float)((ray_p->range[k]-128.0)/16.0);
 785               break;
 786
 787             case NSIG_DTB_KDP:
 788                 if (ray_p->range[k] == 0 || ray_p->range[k] == 255 ||
 789                     rsl_kdp_wavelen == 0.0) {
 790                   ray_data = NSIG_NO_ECHO;
 791                   break;
 792                 }
 793                 if (ray_p->range[k] < 128)
 794                   ray_data = (-0.25 *
 795                     pow((double)600.0,(double)((127-ray_p->range[k])/126.0))) /
 796                       rsl_kdp_wavelen;
 797                 else if (ray_p->range[k] > 128)
 798                   ray_data = (0.25 *
 799                     pow((double)600.0,(double)((ray_p->range[k]-129)/126.0))) /
 800                       rsl_kdp_wavelen;
 801                 else
 802                   ray_data = 0.0;
 803                 break;
 804
 805             case NSIG_DTB_PHIDP:
 806               if (ray_p->range[k] == 0 || ray_p->range[k] == 255)
 807                 ray_data = NSIG_NO_ECHO;
 808               else
 809                 ray_data = 180.0*((ray_p->range[k]-1.0)/254.0);
 810               break;
 811
 812             case NSIG_DTB_RHOHV:
 813               if (ray_p->range[k] == 0 || ray_p->range[k] == 255)
 814                 ray_data = NSIG_NO_ECHO;
 815               else
 816                 ray_data = sqrt((double)((ray_p->range[k]-1.0)/253.0));
 817               break;
 818
 819             case NSIG_DTB_HCLASS:
 820               if (ray_p->range[k] == 0 || ray_p->range[k] == 255)
 821                 ray_data = NSIG_NO_ECHO;
 822               else
 823                 ray_data = ray_p->range[k];
 824               break;
 825
 826             case NSIG_DTB_SQI:
 827               if (ray_p->range[k] == 0) ray_data = NSIG_NO_ECHO;
 828               else ray_data = (float)sqrt((ray_p->range[k]-1.0)/253.0);
 829               break;
 830
 831             case NSIG_DTB_VELC:
 832               if (ray_p->range[k] == 0) ray_data = NSIG_NO_ECHO;
 833               else {
 834                 incr=75./127.;  /*  (+|- 75m/s) / 254 values */
 835                 ray_data = (float)(ray_p->range[k]-128)*incr;
 836               }
 837               break;
 838
 839             case NSIG_DTB_UCR2:
 840             case NSIG_DTB_CR2:
 841             case NSIG_DTB_VEL2:
 842             case NSIG_DTB_VELC2:
 843             case NSIG_DTB_ZDR2:
 844             case NSIG_DTB_KDP2:
 845               memmove(&nsig_u2byte, &ray_p->range[2*k], 2);
 846               nsig_u2byte = NSIG_I2(&nsig_u2byte);
 847               if (nsig_u2byte == 0 || nsig_u2byte == 65535)
 848                 ray_data = NSIG_NO_ECHO2;
 849               else ray_data = (float)(nsig_u2byte-32768)/100.;
 850               break;
 851
 852             case NSIG_DTB_WID2:
 853               memmove(&nsig_u2byte, &ray_p->range[2*k], 2);
 854               nsig_u2byte = NSIG_I2(&nsig_u2byte);
 855               if (nsig_u2byte == 0 || nsig_u2byte == 65535)
 856                 ray_data = NSIG_NO_ECHO2;
 857               else ray_data = (float)nsig_u2byte/100.;
 858               break;
 859
 860             case NSIG_DTB_PHIDP2:
 861               memmove(&nsig_u2byte, &ray_p->range[2*k], 2);
 862               nsig_u2byte = NSIG_I2(&nsig_u2byte);
 863               if (nsig_u2byte == 0 || nsig_u2byte == 65535)
 864                 ray_data = NSIG_NO_ECHO;
 865               else
 866                 ray_data = 360.*(nsig_u2byte-1)/65534.;
 867               break;
 868
 869             case NSIG_DTB_SQI2:
 870             case NSIG_DTB_RHOHV2:
 871               memmove(&nsig_u2byte, &ray_p->range[2*k], 2);
 872               nsig_u2byte = NSIG_I2(&nsig_u2byte);
 873               if (nsig_u2byte == 0 || nsig_u2byte == 65535)
 874                 ray_data = NSIG_NO_ECHO2;
 875               else ray_data = (float)(nsig_u2byte-1)/65533.;
 876               break;
 877
 878             case NSIG_DTB_HCLASS2:
 879               memmove(&nsig_u2byte, &ray_p->range[2*k], 2);
 880               nsig_u2byte = NSIG_I2(&nsig_u2byte);
 881               if (nsig_u2byte == 0 || nsig_u2byte == 65535)
 882                 ray_data = NSIG_NO_ECHO2;
 883               else
 884                 ray_data = nsig_u2byte;
 885             }
 886
 887             if (ray_data == NSIG_NO_ECHO || ray_data == NSIG_NO_ECHO2)
 888               ray->range[k] = ray->h.invf(BADVAL);
 889             else
 890               ray->range[k] = ray->h.invf(ray_data);
 891
 892             /*
 893             if (data_type == NSIG_DTB_KDP)
 894             printf("v[%d]->sweep[%d]->ray[%d]->range[%d] = %f, %d, %f\n",
 895                    ifield, i, j, k, ray->h.f(ray->range[k]),
 896                    (int)ray_p->range[k], ray_data);
 897             */
 898           }
 899         }
 900         }
 901         nsig_free_sweep(nsig_sweep);
 902       }
 903
 904    /* Do not reset radar->h.nvolumes. It is already set properly. */
 905    if (radar_verbose_flag)
 906      fprintf(stderr, "Max index of radar->v[0..%d]\n", radar->h.nvolumes);
 907
 908
 909    /** close nsig file **/
 910    nsig_close(fp);
 911
 912    radar = RSL_prune_radar(radar);
 913    /** return radar pointer **/
 914    return radar;
 915 }