C++实现cat021（0.26版）报文解析

最近接触了一个小项目，使用C++对cat021（0.26）报文进行解析。刚开始没有头绪，之后在参考了CSDN博主TimiWang的文章：https://blog.csdn.net/wangtingming/article/details/52400656（十分感谢）和阅读了英文文档之后，磕磕绊绊完成了这个小项目。在此，做一个小结。
1：预备知识
cat021报文格式（布局）：

说明：
数据类型（cat）=021，占1个字节，表示数据块含有ADSB报文。
长度标志（LEN）占2个字节，表示整个数据块的总长度（包括cat和LEN字段）占有的字节数。
FSPEC表示字段说明（标志位所在）。
注：详细的报文解释说明请查阅官方文档。http://www.eurocontrol.int/publications/cat021-automatic-dependent-surveillance-broadcast-ads-b-messages-part-12

2：核心程序编写
首先声明并定义了两个类对解析数据进行封装保护。

class DatagramUap
{
private:int frn,len;std::string dataitemname;//数据名std::string dataitemNum;//数据编号std::vector<BYTE>databytes;//解析之后每个数据项对应的字节存放处（容器）
public:void setFrn(int value3){len=value3;}int getfrn(){return frn;}void setLen(int value4){len=value4;}int getLen(){return len;}void setDataitemname(std::string value5){dataitemname=value5;}std::string& getDataitemname(){return dataitemname;}void setDataitemNum(std::string value6){dataitemNum=value6;}std::string& getDataitemNum(){return dataitemNum;}void setDatabytes(std::vector<BYTE> value){databytes=value;}std::vector<BYTE> getDatabytes(){return databytes;}
}

class DataBlock
{
private:int cat,len;std::<DatagramUap> dataitem;
public:void setCat(int value1){cat=value1;}int getCat(){return cat;}void setLen(int value2){len=value2;}int getLen(){return len;}void setDataitem(std::list<DatagramUap> v1){dataitem=v1;}std::list<DatagramUap> getDataitem(){return dataitem;}
}

接下来开始编写数据包解析函数：

DataBlock DataParser(BYTE datas[])
{int cat=0;//初始化int len=0;std::vector<BYTE> fspecbytes;//创建一个空的容器BYTE temp[4];//创建临时数组DataBlock datablock;for(auto i=0;i<1;++i){temp[i]=data[i];}cat=temp1[0];for(auto i=0;i<sizeof(temp1);++i){temp1[i]=0;//重置数组，每个元素置零}for(auto i=0;i<2;++i}{temp1[i]=datas[i+1];}BYTE c;c=temp1[0];temp1[0]=temp1[1];temp1[1]=c;len=temp1[0];//LEN占两个字节，一般后一个字节即可表示数据总长度for(auto i=0;i<sizeof(temp1);++i) {temp[i]=0;}fspecbytes=getFspecBytes(datas);//获取标志符所占字节std::list<DatagramUap> dataitems=DatagramParser(fspecbytes,len,datas);//解析出数据项的实体列表datablock.setCat(cat);datalock.setLen(len);datablock.setDataitem(dataitem);return datablock;
}

上述程序中，在对cat和LEN进行对应分析之后，紧接着开始对标示符所占字节数进行分析。

//解析出标志符所占字节
std::vector<BYTE> getFspecBytes(BYTE datas[])
{int count=3;std::vector<BYTE> fspecbytes;//定义一个空容器//如果下一个字节是标识符while(IsMoreFspec(datas[count])){++count;}//确定标识符字节数std::vector<BYTE> lhs(count-2);fspecbytes=lhs;for(auto i=0;i<(count-2);++i){fspecbytes[i]=datas[i+3];}return fspecbytes;
}//判断下一个字节是否是符号字节
bool IsMoreFspec(BYTE temp)
{bool ismore=false;BYTE tempbytes[4];temp<<=7;//按位左移7位temp>>=7;tempbytes[0]=temp;if(0==tempbytes[0]) {ismore=false;}else{ismore=true;}return ismore;
}

而后再解析出数据项的实体列表

std::list<DatagramUap> DatagramParser(std::vector<BYTE> fspecbytes,int len,BYTE datas[])
{int count=0;std::list<DatagramUap> dataitems;std::list<DatagramUap>::iterator iter;int rhs=fspecbytes.size();while(count<rhs){int index=7;while(index>0){std::vector<BYTE> tempbytes(rhs);for(auto i=0;i<rhs;++i){tempbytes[i]=fspecbytes[i];}tempbytes[count]<<=7-index;tempbytes[count]>>=7;BYTE temp2[4];temp2[0]=tempbytes[count];if(temp2[0]!=0){DatagramUap datagramuap=InitDatagram(count,index);dataitems.push_back(datagramuap);//依次从列尾增加元素}index--;}++count;}int currentbytenum=0;std::vector<BYTE> databytes(len-3-rhs);for(auto i=0;i<(len-3-rhs);++i){databytes[i]=datas[i+3+rhs];}//遍历容器，封装数据for(iter=dataitems.begin();iter!=dataitems.end();iter++){int temp5=(*iter).getLen();std::vector<BYTE> bytes(temp5);for(auto i=0;i<temp5;++i){bytes[i]=databytes[i+currentbytenum];}(*iter).setDatabytes(bytes);//将每一项数据段对应字节存入容器中封装起来currentbytenum+=(*iter).getLen();}
return dataitems;
}

//根据位置确定数据项
//参数解释：count——标识符字节中的第几个字节；index——字节第几位
DatagramUap InitDatagram(int count,int index)
{DatagramUap datagram;switch(count){case 0:Datagram0(index,datagram);break;case 1:Datagram1(index,datagram);break;case 2:Datagram2(index,datagram);break;case 3:Datagram3(index,datagram);break;case 4:Datagram4(index,datagram);break;case 5:Datagram5(index,datagram);break;case 6:Datagram6(index,datagram);break;}return datagram;
}

//符合条件时，初始化对象
void Datagram0(int index,DatagramUap& datagram)
{switch(index){case 7:datagram.setDataitemname("数据源识别");//设置数据项名datagram.setDataitemNum("1021/010");//设置数据项参考编号datagram.setFrn(1);//设置字段参考编号datagram.setLen(2);//设置该数据段对应字节的字节数break;case 6:datagram.setDataitemname("目标报告描述符");datagram.setDataitemNum("1021/040");datagram.setFrn(2);datagram.setLen(2);break;case 5:datagram.setDataitemname("日时间");datagram.setDataitemNum("1021/030");datagram.setFrn(3);datagram.setLen(3);break;case 4:datagram.setDataitemname("在WGS-84坐标中的位置");datagram.setDataitemNum("1021/130");datagram.setFrn(4);datagram.setLen(8);break;case 3:datagram.setDataitemname("目标地址");datagram.setDataitemNum("1021/080");datagram.setFrn(5);datagram.setLen(3);break;case 2:datagram.setDataitemname("几何高度");datagram.setDataitemNum("1021/140");datagram.setFrn(6);datagram.setLen(2);break;case 1:datagram.setDataitemname("品质因素");datagram.setDataitemNum("1021/090");datagram.setFrn(7);datagram.setLen(2);break;}
}

//在此只列出部分对应函数。
对于完整的代码，请下载底部文件查阅。

int main()
{//测试数据BYTE temp[] = { 0x15,0x00,0x32,0xff,0xa1,0xdb,0x86,0xff,0xff,0x01,0x21,0x2d,0x15,0xa3,0x00,0x3f,0xa2,0xb3,0x01,0x45,0x0b,0xc8,0x89,0x91,0xa7,0x03,0xb4,0x00,0x07,0x48,0x00,0xea,0x00,0x9a,0x03,0x3a,0xcd,0xf6,0x34,0x40,0x71,0xe3,0x1d,0xe0,0x00,0x00,0x00,0x05,0x8f,0xb0};DataBlock datalock = DataParser(temp);list<DatagramUap>::iterator iter0;list<DatagramUap> temp0;temp0=datalock.getDataitem();int i = 1;for (iter0 = temp0.begin(); iter0 != temp0.end(); iter0++){//int i = 1;cout << "第" << std::dec<<i << "个数据。" << endl;cout << "数据条款名："<< (*iter0).getDataitemname().c_str() << endl;cout << "数据编号：" << (*iter0).getDataitemNum().c_str() << endl;string num = (*iter0).getDataitemNum();vector<BYTE> temp10 = (*iter0).getDatabytes();//加入条件判断，符合则输出数据项对应的值if (num =="1021/010")//注意相等的表示{DataSourceIdentifiction(temp10);}else if (num == "1021/020"){EmitterCategory(temp10);}else if (num == "1021/030"){TimeOfDay(temp10);}else if (num == "1021/032"){TimeofDayAccuracy(temp10);}else if (num == "1021/040"){Target(temp10);}else if (num == "1021/070"){Mode3_ACodeinOctalRepresentation(temp10);}else if (num == "1021/080"){TargetAddress(temp10);}else if (num == "1021/090"){FigureOfMerit(temp10);}else if (num == "1021/095"){VelocityAccuracy(temp10);}else if (num == "1021/110"){}else if (num == "1021/130"){PositionWGS_84(temp10);}else if (num == "1021/131"){SignalAmplitude(temp10);}else if (num == "1021/140"){GeometricAltitude(temp10);}else if (num == "1021/145"){FlightLevel(temp10);}else if (num == "1021/146"){IntermediateStateSelectedAltitude(temp10);}else if (num == "1021/148"){FinalStateSelectedAltitude(temp10);}else if (num == "1021/157"){GeometricVerticalRate(temp10);}else if (num == "1021/160"){GroundVector(temp10);}else if (num == "1021/170"){TargetIdentification(temp10);}else if (num == "1021/200"){TargetStatus(temp10);}else if (num == "1021/210"){LinkTechnologyIndicator(temp10);}++i;}return 0;
}

对于该版本的报文的常规数据段解析方式在附件中有指出，在本文中没有讲述。

最后，欢迎大家讨论指正，不足之处请一定指出，谢谢。

链接如下：https://download.csdn.net/download/qingfengleerge/10581608

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