hybrid-ukf (druh scénáře)
Druh scénáře enginu v0.40.0, rodina Inerciální, fúzní a kvantové senzory. Pouze poradní charakter: výstup analýzy z výzkumného a inženýrského nástroje; nejde o typově schválené navigační zařízení ani o službu z oblasti bezpečnosti života. Každé označení zde pochází z enginu nebo z verifikační matice; druh je MODELLED, pokud matice neuvádí jinak (jak se označení získává: oddíl Evidence v README).
Co dělá#
17stavový hybridní kvantově-klasický těsně vázaný UKF GNSS/INS (MODELLED): 15 chybových stavů INS + korekce biasu akcelerace odvozená z CAI + 2stavové hodiny (fáze + frekvence) z enginu hodin s parametry q, řízené ohraničeným chybovým modelem CAI. Ukazatelem kvality je vlastní konzistence filtru (NEES + bělost inovací proti mezím χ²) – tvrzení o vlastní konzistenci, NIKOLI záruka přesnosti v reálném světě. Pouze simulace; žádné TRL>3, žádná letová historie, žádná externí validace.
Jeden běh scenarios/hybrid-ukf.toml se shrnuje takto: scenario e8be19a6199e | hybrid-ukf (17-state, MODELLED) | sensor quantum-CAI (q_va 4.82e-14) | clock q_wf 1.00e-26 q_rw 3.00e-30 | NIS 11.85/12 in [10.12,14,04] | NEES 7.11/8 in [6.48,9,68] | CONSISTENT | aided 0.4m -> coast 7.7m over 120s | self-consistency, not accuracy
Vstupy#
Ze schématu (kshana kinds --json):
- Povinná pole:
seed,time,gnss,accel,clock - Volitelná pole:
residual_accel_bias_m_s2,speed_m_s,sigma_pr_m,sigma_rr_mps,consistency_seeds,q_factor,r_factor
Příklad scenarios/hybrid-ukf.toml mimo jiné nastavuje:
| Pole | Hodnota | Jednotka |
|---|---|---|
accel.bias |
0 | neuvedeno |
accel.cai.atom_number |
1000000 | neuvedeno |
accel.cai.contrast |
0.5 | neuvedeno |
accel.cai.cycle_time_s |
0.5 | s |
accel.cai.pulse_sep_t |
0.02 | neuvedeno |
accel.cai.wavelength_m |
7.8024e-7 | m |
accel.id |
cold-atom-interferometer | text |
accel.provenance |
Interferometrický akcelerometr se studenými atomy (Rb-87 D2); ohraniče | text |
accel.q_va |
1.0000e-9 | neuvedeno |
clock.id |
ultrastable-optical | text |
clock.provenance |
Třída ultrastabilního/optického palubního oscilátoru, white-FM sigm | text |
clock.rw_fm_level |
1.0000e-15 | neuvedeno |
Spusťte jej#
kshana scenarios/hybrid-ukf.toml
Co poskytuje#
Skalární výsledky tohoto běhu s jednotkami, které engine uvádí:
| Výsledek | Hodnota | Jednotka |
|---|---|---|
clock_q_rw |
3.0000e-30 | 1/s |
clock_q_wf |
1.0000e-26 | s^2/s |
coast.aided_pos_rms_m |
0.360944 | m |
coast.coast_duration_s |
120 | s |
coast.coast_end_pos_rms_m |
7.69085 | m |
consistency.consistent |
true | příznak |
consistency.nees_chi2_lower_95 |
6.479865 | 1 |
consistency.nees_chi2_upper_95 |
9.677811 | 1 |
consistency.nees_dof |
8 | počet |
consistency.nees_mean |
7.113875 | 1 |
Důkazy#
Žádný řádek matice tento druh nejmenuje; označení jeho výsledku je vlastní označení enginu uvedené výše.
Řádky, které běh sám procvičil, s orákulem, které matice každému dává (veřejné zdroje jsou tam uvedeny):
- MODELLED Akcelerometr s atomovým interferometrem se studenými atomy z prvních principů (k_eff·T², QPN). Oracle (ExternalDataset): Číselné vektory z primárních prací o CAI (Cheinet 2008, přenosová funkce; Peters/Freier, citlivost): k_eff·T² přesně shodné, ASD výstřelového šumu jednostranné dno do ~2× od každého zveřejněného přístroje (skutečná zařízení nesou technický šum nad kvantovým dnem). Rozmezí, nikoli shoda. 0,30 kolo 2 (předregistrováno fcb9ac64), zjištění (zůstává MODELLED): rotační šum jen od QPN proti naměřenému Gauguet et al.
- VALIDATED 15stavový EKF chybového stavu, volně vázaný (ověřeno proti nezávislé vnější referenci na skutečné jízdě s IMU/GNSS oproti NaveGo); těsně vázaný UKF pseudovzdálenost/Doppler a vázaný clock+pos. Orákulum (ExternalDataset): NaveGo v1.4 (R. Gonzalez, LGPL-3.0, spouštěné jako nástroj pod GNU Octave, nikdy nelinkované): jeho volně vázaný ins_gnss na vlastní skutečné jízdě pozemního vozidla s Ekinox IMU/GNSS, obě řešení hodnocena proti referenční trajektorii Ekinox. Oba filtry čtou stejný vstup float32 o 20 Hz a konfigurace Kshany je mechanicky převedena z publikovaných parametrů datové sady. Horizontální a vertikální RMS polohy Kshany a její
- MODELLED Deterministické, hashované po scénářích, brány SBOM a zlatých výsledků mezi platformami. Orákulum (ExternalDataset): shoda SBOM s oficiálním schématem JSON CycloneDX 1,5 (+ platné identifikátory SPDX) — externí publikovaný standard, nula chyb validace přes celý graf závislostí; část o determinismu FoM / bajtové reprodukovatelnosti zůstává zafixovanou kontrolou vlastní konzistence, takže řádek zůstává MODELLED
- MODELLED Ohraničený (nejlepší/nominální/konzervativní) výkon interferometru se studenými atomy – nestabilita biasu, náhodná procházka rychlosti/úhlu, stabilita měřítkového faktoru, interrogace. Orákulum (InternalConsistency): Vnitřní konzistence: citované ohraničení VRW zkontrolováno proti fyzice CaiAccelerometer::accel_asd + surový dynamický rozsah vypočtený z meze nejednoznačnosti proužků; čísla jsou ohraničení z přehledu literatury MODELLED (needs_source_confirmation), žádné zařízení není ověřeno proti nezávislé vnější referenci, žádné validační halo
Omezení#
Co zpráva samotného běhu uvádí jako nemodelované nebo neověřené:
- MODELLED SIMULACE. Vlastní konzistence filtru (NEES + bělost inovací) při ohraničených vstupech šumu CAI a hodin – tvrzení o vlastní konzistenci, NIKOLI záruka přesnosti v reálném světě. Nejde o terénní ani letové výsledky; žádné TRL>3, žádná letová historie, žádná externí validace. Hardware CAI vlastní partner. (výsledek
modelled_note) - 17stavový hybridní kvantově-klasický těsně vázaný UKF GNSS/INS (MODELLED): 15 chybových stavů INS + korekce biasu akcelerace odvozená z CAI + 2stavové hodiny (fáze + frekvence) z enginu hodin s parametry q, řízené ohraničeným chybovým modelem CAI. (katalog druhů (
kshana kinds --json)) - 17stavový hybridní kvantově-klasický těsně vázaný UKF GNSS/INS (MODELLED). (komentář v souboru scénáře, řádek 1)
- UKAZATEL KVALITY — vlastní konzistence filtru (NEES + bělost inovací), jediné, co může simulace o estimátoru poctivě tvrdit. Na souboru Monte Carlo, jehož pravda je generována přesně ze šumu, který filtr předpokládá, se sdružené průměry NIS (bělost) a NEES musí dostat do svých 95% pásem chí-kvadrát. Jde o tvrzení o VLASTNÍ KONZISTENCI, NIKOLI o záruku přesnosti v reálném světě. (komentář v souboru scénáře, řádky 21 až 25)
- ÚPRIMNOST: vše zde je MODELLED / SIMULACE. Vstupy CAI a hodin jsou ohraničené hodnoty reprezentativní podle literatury, nikoli změřený hardware; hardware CAI a jeho klíčová osoba zůstávají ve vlastnictví partnera. Žádné TRL>3, žádná letová historie, žádná externí validace. (komentář v souboru scénáře, řádky 27 až 29)
- Seedy Monte Carlo, přes které orákulum konzistence sdružuje, a násobiče rozladění filtru. 24 seedů dává pásma NEES chí-kvadrát založená na bězích (8*24 DOF), dost těsná na to, aby rozlišila vyladěný filtr od rozladěného, a přitom levný běh. Nastavte q_factor / r_factor mimo 1,0, filtr rozladíte a uvidíte, jak ho brána konzistence odmítne (q_factor škáluje předpokládaný procesní šum, r_factor předpokládaný šum měř (komentář v souboru scénáře, řádky 44 až 48)
- Výkon kvantových inerciálních senzorů je MODELLED, nikoli ověřen proti nezávislé vnější referenci: dílčí tvrzení je zkontrolováno externě, ale celá schopnost skládá dohromady části vypočtené z modelu, takže schopnost zůstává vypočtena z modelu. (verifikační matice (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Reprodukovatelnost a zajištění softwaru je MODELLED, nikoli ověřeno nezávislou referencí: dílčí tvrzení je externě zkontrolováno, ale celá schopnost skládá modelované části, takže schopnost zůstává vypočtená z modelu. (verifikační matice (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
Viz také#
- Stránka rodiny: Inerciální, fúzní a kvantové senzory
- Všechny druhy: KINDS.md
- Tematická stránka: QUANTUM-MODELS.md
- Tematická stránka: QUANTUM.md