HelixParameters.h

/**************************************************************************
 * basf2 (Belle II Analysis Software Framework)                           *
 * Author: The Belle II Collaboration                                     *
 *                                                                        *
 * See git log for contributors and copyright holders.                    *
 * This file is licensed under LGPL-3.0, see LICENSE.md.                  *
 **************************************************************************/
#pragma once
 
#include <tracking/trackFindingCDC/geometry/PerigeeParameters.h>
#include <tracking/trackFindingCDC/geometry/SZParameters.h>
 
#include <tracking/trackFindingCDC/geometry/UncertainParameters.h>
 
namespace Belle2 {
 
  namespace TrackFindingCDC {

    namespace NHelixParameterIndices {

      enum EHelixParameter {
        c_Curv = 0,

        c_Phi0 = 1,

        c_I = 2,

        c_TanL = 3,

        c_Z0 = 4,

        c_N = 5,
      };
    }

    using EHelixParameter = NHelixParameterIndices::EHelixParameter;
 
    // Guard to prevent repeated template symbol emission
    struct HelixUtil;
    extern template struct UncertainParametersUtil<HelixUtil, EHelixParameter>;

    struct HelixUtil : UncertainParametersUtil<HelixUtil, EHelixParameter> {

      static HelixUtil::ParameterVector reversalSigns();

      static PerigeeUtil::ParameterVector getPerigeeParameters(const ParameterVector& helixPar);

      static SZUtil::ParameterVector getSZParameters(const ParameterVector& helixPar);

      static HelixUtil::ParameterVector stack(const PerigeeUtil::ParameterVector& perigeePar,
                                              const SZUtil::ParameterVector& szPar);

      static PerigeeUtil::CovarianceMatrix getPerigeeCovariance(const CovarianceMatrix& helixCov);

      static SZUtil::CovarianceMatrix getSZCovariance(const CovarianceMatrix& helixCov);

      static HelixUtil::CovarianceMatrix stackBlocks(const PerigeeUtil::CovarianceMatrix& perigeeCov,
                                                     const SZUtil::CovarianceMatrix& szCov);

      using PerigeeAmbiguity = TrackFindingCDC::JacobianMatrix<3, 5>;

      static PerigeeAmbiguity defaultPerigeeAmbiguity();

      static double average(const HelixUtil::ParameterVector& fromPar,
                            const HelixUtil::CovarianceMatrix& fromCov,
                            const HelixUtil::ParameterVector& toPar,
                            const HelixUtil::CovarianceMatrix& toCov,
                            HelixUtil::ParameterVector& avgPar,
                            HelixUtil::CovarianceMatrix& avgCov);

      static double average(const PerigeeUtil::ParameterVector& fromPar,
                            const PerigeeUtil::CovarianceMatrix& fromCov,
                            const HelixUtil::PerigeeAmbiguity& fromAmbiguity,
                            const HelixUtil::ParameterVector& toPar,
                            const HelixUtil::CovarianceMatrix& toCov,
                            HelixUtil::ParameterVector& avgPar,
                            HelixUtil::CovarianceMatrix& avgCov);

      static double average(const PerigeeUtil::ParameterVector& fromPar,
                            const PerigeeUtil::CovarianceMatrix& fromCov,
                            const HelixUtil::PerigeeAmbiguity& fromAmbiguity,
                            const PerigeeUtil::ParameterVector& toPar,
                            const PerigeeUtil::CovarianceMatrix& toCov,
                            const HelixUtil::PerigeeAmbiguity& toAmbiguity,
                            const SZUtil::ParameterVector& szParameters,
                            HelixUtil::ParameterVector& avgPar,
                            HelixUtil::CovarianceMatrix& avgCov);
    };

    using HelixParameters = HelixUtil::ParameterVector;

    using HelixCovariance = HelixUtil::CovarianceMatrix;

    using HelixPrecision = HelixUtil::PrecisionMatrix;

    using HelixJacobian = HelixUtil::JacobianMatrix;

    using PerigeeHelixAmbiguity = HelixUtil::PerigeeAmbiguity;
  }

}