问题描述
我正在从传感器收集GPS时间(以ns为单位),我正在寻找一种将其转换为C ++中的UTC时间的方法。
[2020-08-18 13:04:55.608]: loading sdk library
[2020-08-18 13:04:55.609]: library resource path: native/jmesdk/windows/windows-x86.dll
[2020-08-18 13:04:55.612]: library file path: C:\Users\Owen\AppData\Local\Temp\nbi-5419155011880735000.tmp
[2020-08-18 13:04:55.646]: Cannot load native library from path: native/jmesdk/windows/windows-x86.dll
[2020-08-18 13:04:55.664]: java.lang.UnsatisfiedLinkError: C:\Users\Owen\AppData\Local\Temp\nbi-5419155011880735000.tmp: Can't load IA 32-bit .dll on a AMD 64-bit platform
[2020-08-18 13:04:55.664]: at java.lang.classLoader$NativeLibrary.load(Native Method)
[2020-08-18 13:04:55.664]: at java.lang.classLoader.loadLibrary0(ClassLoader.java:1934)
[2020-08-18 13:04:55.664]: at java.lang.classLoader.loadLibrary(ClassLoader.java:1817)
[2020-08-18 13:04:55.664]: at java.lang.Runtime.load0(Runtime.java:809)
[2020-08-18 13:04:55.665]: at java.lang.System.load(System.java:1086)
[2020-08-18 13:04:55.665]: at org.netbeans.installer.utils.system.j2mesdk.SDKExtraUtils.loadNativeLibrary(SDKExtraUtils.java:128)
[2020-08-18 13:04:55.665]: at org.netbeans.installer.utils.system.j2mesdk.SDKExtraUtils.<clinit>(SDKExtraUtils.java:42)
[2020-08-18 13:04:55.665]: at org.netbeans.installer.wizard.components.actions.j2mesdk.IsProductInstalledAction.execute(IsProductInstalledAction.java:94)
[2020-08-18 13:04:55.665]: at org.netbeans.installer.wizard.components.WizardAction$1.run(WizardAction.java:120)
使用链接“ Using std::chrono / date::gps_clock for converting a double gps timestamp to utc/tai”可以帮助我弄清楚如何从GPS时间转换为UTC。
time_gps = time_gps * 10**(-9) # Converts ns -> s
gps_epoch = pd.datetime(year=1980,month=1,day=6)
delta = pd.to_timedelta(time_gps,unit='s')
time = gps_epoch + delta - pd.to_timedelta(19,unit='s')
uint64_t gps_input_ns = 1281798087485516800;
date::gps_time<std::chrono::nanoseconds> gt_nano{date::round<std::chrono::nanoseconds>(std::chrono::duration<uint64_t,std::nano>{gps_input_ns})};
auto utc_nano = date::clock_cast<date::utc_clock>(gt_nano);
std::cout << utc_nano << " UTC\n";
我的下一个问题是,如何从变量“ utc_nano”中提取日期和时间?我对chrono或日期库不是很熟悉,因此在尝试分隔日期和时间时遇到了问题。任何帮助将不胜感激。
解决方法
我假设leap秒对您很重要,因为您要处理的gps时间代表由UTC标记为leap秒的物理秒。用s秒来操纵日期/时间是相当棘手的,这就是Unix Time在计算机系统中如此流行的原因。
在C++20 chrono preview library中,Unix Time由sys_time
建模,而真正的UTC由utc_time
建模。这两个模型之间的唯一区别是sys_time
不算leap秒,而utc_time
算leap秒。
sys_time
的优点在于,存在一种快速有效的算法,可将1970年1月1日00:00:00以来的持续时间转换为字段:年,月,日,时,分,秒,以秒为单位。因此,如果您想将utc_time
划分为这些字段,诀窍是首先将utc_time
变成sys_time
,同时记住您的utc_time
是否参考refer秒。确实,这正是utc_time
的流运算符所做的。
存在一个辅助功能get_leap_second_info
来帮助完成此任务。此函数采用utc_time
并返回{is leap second,count of leap seconds}
结构。如果参数是a秒,则第一个成员为true,第二个参数告诉您参数与1970之间有多少leap秒。因此,第一步是获取utc_nano
的信息:>
auto info = get_leap_second_info(utc_nano);
现在,您可以使用此信息创建sys_time
。由于sys_time
与utc_time
一样,不包括leap秒,因此您可以减去发生的of秒数:
sys_time<nanoseconds> sys_nano{utc_nano.time_since_epoch() - info.elapsed};
现在,您在Unix Time中有了纳秒级的计数。截断为days
精度可以使您在Unix Time中得到几天的计数:
auto sys_day = floor<days>(sys_nano);
sys_day
是一个日期。一天中的时间仅仅是纳秒精度time_point和天精度time_point之间的差:
auto tod = sys_nano - sys_day;
tod
是一个时间。这是从午夜开始的持续时间。可能要等一秒钟。该信息位于info.is_leap_second
中。
如果要将这些类型用作“字段类型”,则可以将sys_day
转换为year_month_day
类型:
year_month_day ymd = sys_days;
year_month_day
具有year
,month
和day
的吸气剂。
您可以使用以下方法将tod
转换为{hours,minutes,seconds,nanoseconds}
结构:
hh_mm_ss hms{tod};
这具有吸气剂:hours()
,minutes()
,seconds()
和subseconds()
。上面的语法假定使用C ++ 17。如果使用的是C ++ 11或14,则语法为:
hh_mm_ss<nanoseconds> hms{tod};
hh_mm_ss
不直接支持60的计数,但是该信息仍在info.is_leap_second
中。例如
std::cout << hms.seconds().count() + info.is_leap_second << '\n';
仅当info.is_leap_second
为真时,才输出60。
您甚至可以尝试使用C时间相关函数的这段代码
uint64_t ns = 1281798087485516800ULL + 315964800000000000ULL; // offset between gps epoch and unix epoch is 315964800 seconds
struct timespec ts;
ts.tv_sec = ns / 1000000000ULL;
ts.tv_nsec = ns % 1000000000ULL;
struct tm stm;
gmtime_r(&ts.tv_sec,&stm);
std::cout << stm.tm_year + 1900 << "-" << stm.tm_mon + 1 << "-" << stm.tm_mday << " " << stm.tm_hour << ":" << stm.tm_min << ":" << stm.tm_sec << std::endl;