leo-ppp (druh scénáře)
Druh scénáře enginu v0.40.0, rodina Navigace z nízké oběžné dráhy Země. Pouze poradní charakter: výstup analýzy z výzkumného a inženýrského nástroje; nejde o typově schválené navigační zařízení ani o službu z oblasti bezpečnosti života. Každý štítek zde pochází z enginu nebo z verifikační matice; druh je MODELLED, pokud matice neuvádí jinak (jak se štítek získává: oddíl Evidence v README).
Co dělá#
Konvergence přesného určení polohy z jednoho bodu (PPP) pouze s GNSS a s doplněním LEO: float rozšířený Kalmanův filtr na kódu a fázi nosné bez ionosféry se statickými souřadnicemi stanice, bílými hodinami přijímače, jedním mezisystémovým biasem pro každý další systém, zenitovým mokrým zpožděním jako náhodnou procházkou převedeným faktorem 1/sin(elevace) a float nejednoznačností pro každý oblouk družice; chyba přesné dráhy a hodin je bílá a společná kódu i fázi družice, takže každá družice je jedna korelovaná dvouřádková aktualizace v Josephově stabilizovaném tvaru. Měření se simulují ze stejného modelu se seedovaným šumem na několika místech a seedech a každý případ (nejprve pouze GNSS, poté každý [[case]] systémů LEO, libovolné konstelace nebo předvolby) hlásí střední dobu konvergence (první epocha, po níž horizontální a vertikální chyby zůstávají pod prahy, ve výchozím stavu 10 cm), podíl konvergovaných běhů, střední křivky chyb a konzistenci filtru (průměr NEES polohy přes běhy proti oboustrannému 95% pásmu chí-kvadrát). Volitelně vedle publikovaných údajů Li et al. (2019, J. Geod. 93:749, doi 10.1007/s00190-018-1195-2) pro střední šířky: 9,6 min pro multi-GNSS zkráceno na 7,0, 3,2, 2,1 a 1,3 min s 60, 96, 192 a 288 družicemi LEO. MODELLED: srovnání konzistence trendu, nikoli reprodukce konstelací, šumu ani stanic oné studie; bez řešení nejednoznačností, skoků cyklů, fázového navíjení, slapů ani časově korelovaných chyb produktů.
Jeden běh scenarios/leo-ppp-convergence.toml se shrnuje takto: PPP convergence to 0,10 m horizontal / 0,10 m vertical, 12 runs per case, 96 GNSS satellites GNSS only 0 LEO median 7,4 min converged 100% NEES mean 3,13 60 LEO 60 LEO median 4,8 min converged 100% NEES mean 3,08 96 LEO 96 LEO median 3,2 min converged 100% NEES mean 2,74 192 LEO 192 LEO median 2,7 min converged 100% NEES mean 2,65 288 LEO 288 LEO median 2,3 min converged 100% NEES mean 3,06 Li et al. 2019 (published, min) vs modelled: 0:9.6/7.4 60:7.0/4.8 96:3.2/3.2 192:2.1/2.7 288:1.3/2.3
Vstupy#
Ze schématu (kshana kinds --json):
- Povinná pole: žádná
- Volitelná pole:
seed,duration_s,step_s,runs,criterion_horizontal_m,criterion_vertical_m,compare_li_2019,noise,site,gnss,case
Příklad scenarios/leo-ppp-convergence.toml mimo jiné nastavuje:
| Pole | Hodnota | Jednotka |
|---|---|---|
case[0].name |
60 LEO | text |
case[0].system[0].mask_deg |
7 | deg |
case[0].system[0].name |
LEO-60 | text |
case[0].system[0].shell[0].altitude_km |
1000 | km |
case[0].system[0].shell[0].inclination_deg |
60 | deg |
case[0].system[0].shell[0].phasing |
1 | neuvedeno |
case[0].system[0].shell[0].planes |
6 | neuvedeno |
case[0].system[0].shell[0].total |
60 | neuvedeno |
case[1].name |
96 LEO | text |
case[1].system[0].mask_deg |
7 | deg |
case[1].system[0].name |
LEO-96 | text |
case[1].system[0].shell[0].altitude_km |
1000 | km |
Spusťte jej#
kshana scenarios/leo-ppp-convergence.toml
Co poskytuje#
Skalární výsledky tohoto běhu s jednotkami, které engine uvádí:
| Výsledek | Hodnota | Jednotka |
|---|---|---|
criterion_horizontal_m |
0.1 | m |
criterion_vertical_m |
0.1 | m |
duration_s |
1800 | s |
evidence.id_rule |
stabilní id řádku matice (ID | text |
evidence.matrix |
docs/VERIFICATION-MATRIX.md | text |
evidence.tier |
MODELLED | text |
n_gnss |
96 | počet |
noise.amb0_sigma_m |
30 | m |
noise.clock_sigma_m |
1000 | m |
noise.isb0_sigma_m |
10 | m |
Štítek výsledku (enginu): MODELLED float PPP (kód a fáze bez ionosféry, bílé hodiny, mokré zpoždění jako náhodná procházka, float nejednoznačnosti po obloucích) na simulovaných měřeních ze stejného modelu; údaje Li et al. (2019) jsou srovnáním trendu, nikoli reprodukcí
Důkazy#
MODELLED: řádky verifikační matice, které tento druh jmenují.
- MODELLED Float PPP rozšířený Kalmanův filtr na kódu a fázi bez ionosféry: statické souřadnice, bílé hodiny přijímače, jeden mezisystémový bias pro každý další systém, zenitové mokré zpoždění jako náhodná procházka převedená faktorem 1/sin(elevace), float nejednoznačnost pro každý oblouk družice. Testy: leo_fusion_scenarios.rs.
Řádky, které běh sám procvičil, s orákulem, které matice každému dává (veřejné zdroje jsou tam uvedeny):
- 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 Float PPP rozšířený Kalmanův filtr na kódu a fázi bez ionosféry: statické souřadnice, bílé hodiny přijímače, jeden mezisystémový bias pro každý další systém, náhod. Orákulum (ExternalDataset): Test chí-kvadrát NEES je kontrola vnitřní konzistence (pravda a filtr sdílejí model). Trend je porovnán s Li et al., LEO constellation-augmented multi-GNSS for rapid PPP convergence, J. Geod. 93:749-764 (2019), doi 10.1007/s00190-018-1195-2: multi-GNSS 9,6 min zkráceno na 7,0, 3,2, 2,1 a 1,3 min s 60, 96, 192 a 288 družicemi LEO. Přibalený scénář dává 7,4, 4,8, 3,2, 2,7 a 2,3 min s i
Omezení#
Co zpráva samotného běhu uvádí jako nemodelované nebo neověřené:
- MODELLED float PPP (kód a fáze bez ionosféry, bílé hodiny, mokré zpoždění jako náhodná procházka, float nejednoznačnosti po obloucích) na simulovaných měřeních ze stejného modelu; údaje Li et al. (2019) jsou srovnáním trendu, nikoli reprodukcí (výsledek
label) - MODELLED: srovnání konzistence trendu, nikoli reprodukce konstelací, šumu ani stanic oné studie; bez řešení nejednoznačností, skoků cyklů, fázového navíjení, slapů ani časově korelovaných chyb produktů. (katalog druhů (
kshana kinds --json)) - Čtyři zdejší konstelace LEO jsou reprezentativní slupky Walker delta ve výšce 1000 km a při 60 deg s 60, 96, 192 a 288 družicemi; NEJSOU návrhy z článku a šum, stanice i definice konvergence (horizontální a vertikální chyby pod 10 cm do konce běhu) patří tomuto modelu. Srovnání je proto MODELLED kontrola konzistence trendu: konvergence se musí zkracovat monotónně s t (komentář v souboru scénáře, řádky 10 až 14)
- 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))
- Konvergence přesného určení polohy z jednoho bodu pouze s GNSS a s doplněním LEO je MODELLED, nikoli ověřena proti nezávislé vnější referenci: dílčí tvrzení je zkontrolováno externě, ale celá schopnost skládá dohromady modelované části, takže schopnost zůstává na úrovni vypočtené z modelu. (verifikační matice (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
Viz také#
- Stránka rodiny: Navigace z nízké oběžné dráhy Země
- Všechny druhy: KINDS.md
- Tematická stránka: LEO-PNT.md
- Tematická stránka: LEO-PNT-FUSION.md