orbit (druh scénáře)

Druh scénáře enginu v0.40.0, rodina Konstelace, pokrytí a geometrie. 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#

Dostupnost GNSS + DOP z orbitální konstelace (Walker / TLE / RINEX).

Jeden běh scenarios/orbit-rinex.toml se shrnuje takto: scénář bffc887db977 | 77/361 vzorků nominální GNSS | nejlepší PDOP 2,53 pol. 2.53m | kvantový holdover 0s p95 6.49e-5ns integrita 1,000 zabezpečení n/a (bez útoku) | klasický holdover 0s p95 25.0ns integrita 1,000 zabezpečení n/a (bez útoku)

Vstupy#

Ze schématu (kshana kinds --json):

• Povinná pole: seed, threshold_ns, mask_deg, time, user|user_site, constellation, clock_quantum, clock_classical
• Volitelná pole: sigma_uere_m, constellations, epoch, export_sp3, export_omm, export_oem, skyline

Příklad scenarios/orbit-rinex.toml mimo jiné nastavuje:

Spusťte jej#

kshana scenarios/orbit-rinex.toml

7 přibalených scénářů používá tento druh; ostatní jsou v scenarios/.

Co poskytuje#

Skalární výsledky tohoto běhu s jednotkami, které engine uvádí:

Důkazy#

MODELLED 4 · VALIDATED 4: řádky verifikační matice, které tento druh uvádějí.

• VALIDATED Rotace Země ze dvoudílného juliánského data UT1 na dráhové větvi, takže poloha v zemské soustavě zachová mikrosekundu, kterou jednoduché datum f64 ztrácí (asi 3e-9 rad v okolí 2020): jd2::gmst82 (IAU 1982 GMST, konvence TEME, na dvou dílech), cio:
• VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP z geometrie přímé viditelnosti přes Q=(HᵀH)⁻¹ s rozkladem v místní soustavě ENU Testy: dop_reference.rs.
• MODELLED dop_error_mc::run_geometry a check: Monte Carlo se seedem (N = 20 000 epoch na geometrii, sigma = 1,5 m, seed ChaCha8 36 + i) vlastního iterovaného řešení polohy enginu metodou nejmenších čtverců (pvt::solve_spp, jednotkové váhy, řešeno ze skutečné polohy) na Testy: uere_dop_monte_carlo.rs.
• VALIDATED skyline + frames::look_angles + geometry::sky_geometry: geodetický (WGS-84) azimut a elevace družice z pozemního stanoviště, tabulka masky azimut/elevace lineárně interpolovaná v azimutu se zalomením na 360 deg, viditelná množina el Testy: skyline_orekit_oracle.rs.
• a 4 další v matici.

Řádky, které běh sám procvičil, s orákulem, které matice každému dává (veřejné zdroje jsou tam uvedeny):

• VALIDATED Allanova / modifikovaná / Hadamardova odchylka + identifikace šumu s mocninným zákonem s intervaly spolehlivosti χ². Oracle (ExternalDataset): NIST SP 1065 (Riley) / referenční odchylky Stable32 na NBS14
• VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP z geometrie přímé viditelnosti přes Q=(HᵀH)⁻¹ s lokálním rozkladem ENU. Orákulum (ExternalDataset): gnss_lib_py 1.0.4 (Stanford NAV Lab) DOP — nezávislá knihovna, shoda na 1e-6 relativně
• MODELLED Růst chyby při dobíhání v uzavřeném tvaru + holdover do prahu; třídy kvantových hodin. Oracle (ReferenceImpl): Vícekroková rekurze kovariance clock_state (křížová kontrola ve stejné kódové základně); podkladové jádro rozptylu dobíhání a inverze holdoveru do prahu je externě ověřeno proti scipy (viz 'Clock-holdover coast-variance & threshold inversion'). Hodnoty holdoveru podle třídy při úrovni červeného šumu zůstávají MODELLED
• MODELLED 3stavové (fáze / frekvence / drift) Kalmanovy hodiny van Loan, Joseph-stabilizované. Oracle (ReferenceImpl): filterpy 1.4.5 KalmanFilter (R. Labbe, MIT), s F přes scipy.linalg.expm a Q přes blokovou matici Van Loan 1978 -- nezávislá referenční implementace reprodukující celou trajektorii filtru Kshany. Konzistence mezi implementacemi: fyzika hodin a kalibrace Allanovy odchylky nejsou ověřeny proti nezávislé vnější referenci, proto zůstává MODELLED. 0,30 vnější srovnání, zjištění (zůstává MODELLED): na hodinách IGS final 30 s z 11 GPS Blo
• MODELLED Hodinami podpořené χ², RAIM, AGC, SQM slučované do bezpečnostního FoM pro každou epochu. Oracle (ExternalDataset): parametry scénářů TEXBAT (Humphreys 2012) -- charakterizace, nikoli připnuté vektory. 0,30 vnější srovnání, zjištění (zůstává MODELLED): na JammerTest 2024 (Bleik; data GPL-3.0) monitory na úrovni pozorování (chí-kvadrát podpořený hodinami, RAIM, selhání řešení) nevyvolaly žádný alarm do 10 s od žádného z 8 vyhodnotitelných zveřejněných nástupů spoofingu (kde bylo okno před nástupem čisté, první alarm přišel 10,2 až 39 s po pu

Omezení#

Co zpráva samotného běhu uvádí jako nemodelované nebo neověřené:

• Holdover hodin při odepření GNSS je MODELLED, nikoli ověřen proti nezávislé vnější referenci: kontroluje se proti samostatné implementaci v téže kódové základně, nezávislé na testované jednotce, ale není vnějším autoritativním zdrojem. (verifikační matice (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Odhad stavu palubních hodin je MODELLED, nikoli ověřen proti nezávislé vnější referenci: kontroluje se proti samostatné implementaci v téže kódové základně, nezávislé na testované jednotce, ale není vnějším autoritativním zdrojem. (verifikační matice (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Detekce spoofingu je MODELLED, nikoli ověřena 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: Konstelace, pokrytí a geometrie
• Všechny druhy: KINDS.md
• Tematická stránka: SKYLINE.md
• Tematická stránka: LEO-PASS.md