HelixParameters.h

/**************************************************************************
 * BASF2 (Belle Analysis Framework 2)                                     *
 * Copyright(C) 2016 - Belle II Collaboration                             *
 *                                                                        *
 * Author: The Belle II Collaboration                                     *
 * Contributors: Oliver Frost                                             *
 *                                                                        *
 * This software is provided "as is" without any warranty.                *
 **************************************************************************/
#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;
  }
 
}