leo-signal (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#

Návrhy signálů LEO-PNT: parametrizované signály určování polohy, navigace a času (PNT) z nízké oběžné dráhy Země (LEO) pro libovolný systém, pásmo a strukturu. SIGNÁL je pásmo (střední frekvence, vysílací šířka pásma, přidělení ITU RNSS/RDSS/MSS/EESS/non-RNSS/other) a složky (akvizice, data, pilot; libovolná podmnožina), každá s modulací (BPSK(n) se zlomkovým n, BOC(m,n), MBOC(6 1,p) nebo ploché pásmo podobné OFDM), podílem výkonu, volitelnými posuny podnosných FDMA, délkou kódu a datovou rychlostí. Signály pocházejí z přeložených veřejných souborů předvoleb (xona-pulsar, iridium-stl, starlink-soo, centispace, generic-c-band, generic-bands; každý s URL zdroje a každá nepublikovaná hodnota označena REPRESENTATIVE) nebo se zapisují vložené. PRO KAŽDÝ SIGNÁL: pásmově omezená spektrální hustota výkonu a podíl výkonu každé složky, který vysílací pásmo propustí (uzavřený tvar BPSK vedle číselné hodnoty), efektivní (Gaborova) šířka pásma, tepelný jitter sledování kódu smyčkou zpožděného závěsu v závislosti na C/N0 a rozestupu early-late z pásmově omezeného koherentního (nebo nekoherentního) vzorce early-late podle Betze a Kolodziejského 2009 s jeho učebnicovým tvarem pro neomezené pásmo a jeho Gaborovou mezí pro mizející rozestup, přesnost měření vzdálenosti v metrech, prostor vyhledávání při akvizici (Dopplerovy koše z maximálního Dopplera dráhy plus členy oscilátoru a uživatele, krát kódové koše), pravděpodobnost detekce kvadratickým detektorem a střední sériový a kódově paralelní čas akvizice, koeficient spektrální separace signálu do GPS L1 C/A, Galileo E1, GPS L5, Galileo E5a, E5b a E5 AltBOC a každého z nich do signálu se zhoršením C/N0 a CW, širokopásmové a přizpůsobené J/S, které sledovaná složka snese, z vlastního aparátu SSC druhu spectrum. SROVNÁNÍ PÁSEM: ionosférické zpoždění prvního řádu (40,3 TEC/f^2), ztráta ve volném prostoru, přesnost měření vzdálenosti při stejném C/N0 a při stejném EIRP a odolnost vůči rušičce. Volitelné KONTROLY TVARU poměřují spektrum návrhu s popsaným měřením (konzistence MODELLED). VALIDATED: uzavřené tvary výkonu BPSK v pásmu (90,3 % v hlavním laloku) a Gaborovy šířky pásma, pásmově omezený jitter přecházející na učebnicový koherentní tvar early-late a na svou Gaborovu mez, koeficient spektrální separace BPSK s posunem proti jeho Parsevalovu uzavřenému tvaru, jednotková plocha spektra AltBOC a maximální Doppler LEO proti publikovaným údajům Xona Pulsar (32-34 kHz) a Iridium (36 kHz). MODELLED: každý návrh, rozdělení výkonu, C/N0 a úroveň rušičky; spektra EFQPSK, CSK a OFDM jsou aproximována.

Jeden běh scenarios/leo-band-trade.toml se shrnuje takto: scenario leo-signal | 5 signals | noise floor -202.0 dBW/Hz | finest ranging generic-c-wide 0,022 m at 45,0 dB-Hz

Vstupy#

Ze schématu (kshana kinds --json):

• Povinná pole: žádná
• Volitelná pole: presets, signals, receiver, acquisition, compatibility, trade, shape_checks, psd_points

Příklad scenarios/leo-band-trade.toml mimo jiné nastavuje:

Spusťte jej#

kshana scenarios/leo-band-trade.toml

Tento druh používají 3 přibalené scénáře; ostatní jsou v scenarios/.

Co poskytuje#

Skalární výsledky tohoto běhu s jednotkami, které engine uvádí:

Popisek výsledku (od enginu): MODELLED: parametrizované návrhy signálů pro určování polohy, navigaci a čas (PNT) na nízké oběžné dráze Země (LEO), pásmově omezené na jejich vysílací šířku pásma. Uzavřené tvary pod nimi jsou VALIDATED (výkon BPSK v pásmu a Gaborova šířka pásma, pásmově omezený jitter sledování kódu časný-pozdní, který se redukuje na učebnic

Důkazy#

MODELLED 2 · VALIDATED 2: řádky verifikační matice, které tento druh uvádějí.

• VALIDATED navsignal: integrálsinus (sine_integral), podíl výkonu BPSK-R uvnitř oboustranného pásma v uzavřeném tvaru (bpsk_power_in_band_closed_form), pásmově omezená Gaborova šířka pásma BPSK v uzavřeném tvaru (bpsk_gabor_bandwidth_closed_form_hz
• VALIDATED leo_signal::max_doppler_hz: největší Doppler družice při přeletu nad hlavou při elevační masce pro kruhovou dráhu, v R_E cos(el) / (R_E + h) krát f / c, z vlastní nosné a výšky dráhy každé předvolby; druh leo-signal přidává o
• MODELLED Druh leo-signal: parametrizované návrhy signálů (pásmo, vysílací šířka pásma, přidělení ITU; akviziční, datové a pilotní složky se spektry BPSK(n), BOC(m,n), MBOC nebo plochými, podíly výkonu, subnosné FDMA, délky kódů a datové rychlosti Testy: leo_signal_reference.rs.
• MODELLED Druh spectrum rozšířený za pásmo L: pásma zadaná jako předvolený návrh signálu (vykreslený se všemi složkami, pásmově omezený na vysílací šířku pásma, C/N0 a J/S vztažené ke sledované složce) nebo jako vlastní nosná a modulace Testy: leo_signal_reference.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
• VALIDATED navsignal: sinový integrál (sine_integral), podíl výkonu BPSK-R uvnitř oboustranného pásma v uzavřeném tvaru (bpsk_power_in_band_closed_form), pásmově. Orákulum (ExternalDataset): Externě zafixováno: 90,3 procenta výkonu hlavního laloku, koherentní jitter early-late ve stanoveném pracovním bodě, tabulkové hodnoty sinového integrálu a koeficient spektrální separace BPSK se sebou samým 2/(3 R_c) při nulovém posunu. Pouze vnitřní křížové kontroly, nikoli externí validace: uzavřený tvar Gaborovy šířky pásma pásmově omezeného BPSK a jeho asymptota a koeficient spektrální separace BPSK s posunem při nenulových posunech, oba
• VALIDATED leo_signal::max_doppler_hz: největší Doppler družice při přeletu nad hlavou při elevační masce pro kruhovou dráhu, v R_E cos(el) / (R_E + h) krát f / c,. Orákulum (ExternalDataset): Publikované hodnoty: maximální Doppler Xona Pulsar X1 32 až 34 kHz (Leclère, Marathe & Reid, ION GNSS+ 2025, https://arxiv.org/abs/2509.19551); Doppler Iridium až +/-36 kHz (Resilient Navigation and Timing Foundation, Recent PNT Improvements and Test Results Based on Low Earth Orbit Satellites). Rotace Země je vynechána, což posouvá hodnotu až o zhruba 2,3 kHz; obě publikované hodnoty jsou splněny i bez ní.
• MODELLED Druh leo-signal: parametrizované návrhy signálu (pásmo, vysílací šířka pásma, přidělení ITU; složky pro akvizici, data a pilot s BPSK(n), BOC(m,n), MB. Orákulum (InternalConsistency): Uzavřené tvary ověřené proti nezávislé vnější referenci z obou řádků výše, identita falešného poplachu pro kvadratický detektor P_d(snr = 0) = P_fa a Holmesův střední čas akvizice a redukce na vlastní řetězec SSC druhu spectrum (tentýž kód Jammer::ssc). Samotné návrhy jsou vstupy: předvolby označené REPRESENTATIVE nebo WORKSHOP nejsou publikované specifikace, spektra vylepšeného Feherova QPSK, klíčování posunem kódu a OFDM jsou aproximována a tvar

Omezení#

Co zpráva samotného běhu uvádí jako nemodelované nebo neověřené:

• přesná spektra vylepšeného Feherova QPSK, klíčování kódovým posuvem a OFDM: zastupuje je obdélníková obálka čipu BPSK nebo plochá pásmová charakteristika, jak uvádí každá předvolba (výsledek not_modelled[0])
• čárová struktura rozprostíracích kódů a vzájemná korelace mezi kódy při vícenásobném přístupu (výsledek not_modelled[1])
• vysílací a přijímací filtry nad rámec ideální obdélníkové charakteristiky na vysílací šířce pásma: žádné vyzařování mimo pásmo, žádné skupinové zpoždění filtru (výsledek not_modelled[2])
• vícecestné šíření, kvantování v přijímači a automatické řízení zesílení (výsledek not_modelled[3])
• rotace Země v mezi Dopplera (až zhruba 0,46 km/s rychlosti změny vzdálenosti na rovníku) (výsledek not_modelled[4])
• ionosférické zpoždění nad rámec prvního řádu a rozdělení elektronového obsahu nad družicí na LEO a pod ní: šikmý TEC je vstupem (výsledek not_modelled[5])
• atmosférické ztráty, ztráty deštěm a polarizační ztráty: porovnává se samotná ztráta volným prostorem (déšť je důležitý v pásmu C) (výsledek not_modelled[6])
• akvizice nad rámec jediného dwellu s penalizací za falešný poplach: žádná logika ověřování ve více dwellech, rovnoměrné apriorní rozdělení fáze kódu, nejhorší případ přesahu (výsledek not_modelled[7])

Viz také#

• Stránka rodiny: Navigace z nízké oběžné dráhy Země
• Všechny druhy: KINDS.md
• Tematická stránka: LEO-PNT.md
• Tematická stránka: LEO-PASS.md