Měření GNSS, určování polohy a integrita (rodina druhů scénářů)

6 druhů scénářů enginu v0.40.0. 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 od enginu nebo z verifikační matice; druh je MODELLED, pokud matice neříká jinak (jak se označení získává: část Evidence v README).

Tematické stránky: INTEGRITY, POSITIONING, ARAIM_REFERENCE, OSNMA. Spusťte jednu: kshana scenarios/integrity-raim.toml. Všechny rodiny: KINDS.md.

integrity#

Snímkové RAIM / RAIM s oddělováním řešení / ARAIM s HPL/VPL a Stanfordským diagramem.

Povinná pole: mask_deg, sigma_uere_m, p_fa, p_md, al_h_m, al_v_m, time, user|user_site, constellation. Volitelná: sigma_ura_m, b_nom_m, constellations, seed, araim_dual, p_hmi, skyline.

Registr: MODELLED 6 · VALIDATED 4. Celá stránka se vstupy, výsledky, důkazy a omezeními: integrity.

kshana scenarios/integrity-raim.toml

gnss-sim#

Simulace pseudovzdáleností v oblasti měření (Klobuchar iono, Saastamoinen/Niell tropo) + RAIM.

Povinná pole: seed, time, receiver, constellation. Volitelná: iono, tropo, mask_deg, noise_sigma_m, multipath_m, sat_clock_rms_m, uere_m, p_fa, p_md, alert_limit_h_m, alert_limit_v_m, skyline.

Registr: VALIDATED. Celá stránka se vstupy, výsledky, důkazy a omezeními: gnss-sim.

kshana scenarios/gnss-sim-raim.toml

pvt#

Jednobodové určení polohy z reálných pozorování: řešení polohy přijímače ze souboru pozorování RINEX 3 a souboru broadcast navigace (kódové pseudovzdálenosti, broadcast efemeridy, Klobucharova ionosféra, troposféra Saastamoinen/Niell), volitelně ověřené proti zaměřené souřadnici.

Povinná pole: obs_rinex, nav_rinex. Volitelná: truth_ecef, apriori_ecef, mask_deg, dual_frequency.

Registr: MODELLED. Celá stránka se vstupy, výsledky, důkazy a omezeními: pvt.

kshana scenarios/pvt-abmf.toml

araim-reference-check#

Zveřejněné referenční vektory ARAIM pro certifikaci: ochranné úrovně ARAIM v horizontálním a vertikálním směru z enginu spuštěné proti VLASTNÍM propočteným číselným příkladům Technické podskupiny ARAIM skupiny WG-C, při toleranci (TOL_PL = 5e-2 m), kterou tyto dokumenty samy uvádějí. Jako fixtures jsou uloženy dva vektory, každý s adresou URL, datem stažení, SHA-256 zdrojového souboru a stranou: Reference Airborne Algorithm Description Document v3.1 (2019), příloha D, vnitřně konzistentní a přejímací vektor, a Milestone 3 Report (2016), příloha A, oddíl A.IX, tedy zpráva, na kterou odkazují výzkumné bibliografie. Každý zveřejněný vstup (geometrická matice pro 10 družic a 2 konstelace, diagonály rozptylů C_int a C_acc, b_nom, P_sat, P_const a sada konstant LPV-200) i každý zveřejněný výstup (VPL, HPL, EMT, sigma_v_acc, K_fa_3 a sigma_3, sigma_ss_3 a b_3 obou režimů poruchy konstelace) je uveden vedle vlastního čísla enginu a jejich absolutního rozdílu. Rovnice ochranné úrovně se zde NEŘEŠÍ znovu: seznam režimů z reference se předává stávajícím funkcím enginu raim::araim_protection_level / araim_integrity_risk, takže testovaná bisekce a algebra gaussovského chvostu patří enginu; pro něj se sestavuje jen geometrie, dílčí řešení, detekční prahy a zveřejněné rozdělení rozpočtu. EXTERNĚ OVĚŘENO proti vektoru z 2019: VPL 18,2926 m oproti zveřejněným 18,3 m, HPL 13,4063 m oproti 13,45 m, EMT 7,2997 m oproti 7,2998 m, sigma_v_acc 1,3694 m oproti 1,3694 m a všech šest zveřejněných mezivýsledků s odchylkou do poloviny jednotky na posledním vytištěném desetinném místě. Vektor z 2016 obsahuje dvě vnitřní chyby, které zpráva uvádí, a neskrývá je: překlep ve znaménku v řádku 3 matice G a K_fa_3 vyhodnocené pro 57 režimů poruchy, zatímco dokument uvádí N_fault_max = 1 (12 režimů); jeho geometrické mezivýsledky se proto reprodukují přesně, zatímco jeho ochranné úrovně se uvádějí jako naměřené nesrovnalosti a jsou vyloučeny z přejímacího údaje; tolerance se nikdy nerozšiřuje, aby je pohltila. Každé emitované číselné pole nese jednotku a třídu původu a přepsaná hodnota se označuje published, aby se nikdy nemohla splést s vypočtenou. ROZSAH: implementováno je jen N_fault_max = 1 (režimy poruchy jedné družice a jedné konstelace) a případ, jehož apriorní předpoklady vyžadují souběžné podmnožiny poruch s více událostmi, je REFUSED, místo aby byl mlčky zkrácen; detekce a vyloučení poruch, kontrola konzistence chí-kvadrát a krok přerozdělení při dvojím započtení z referenčního algoritmu jsou mimo rozsah. Tím se reprodukuje propočtený příklad zveřejněného referenčního algoritmu; není to certifikace, letová způsobilost ani schválení.

Povinná pole: žádná. Volitelná: vector.

Registr: VALIDATED. Celá stránka se vstupy, výsledky, důkazy a omezeními: araim-reference-check.

kshana scenarios/araim-reference-check.toml

space-weather#

Model prostředí kosmického počasí: indexy sluneční (F10.7/F10.7a) a geomagnetické (Kp, s definiční tabulkou Kp↔ap) aktivity, jimi řízená exosférická teplota podle Jacchii-1971 (ověřená proti publikovaným hodnotám pro sluneční minimum/průměr/maximum) a termosférická neutrální hustota podle Jacchii-1971 při denně středované exosférické teplotě oproti statickému profilu bez vlivu aktivity ve sadě výšek — závislost hustoty na slunečním cyklu, kterou statická atmosféra vynechává. MODELLED: hustota souhlasí s hustotami odvozenými z akcelerometrů (TOLEOS CHAMP a GRACE) v rozmezí faktoru 2 při slunečním maximu, ale je asi 1.7x příliš hustá v slunečním minimu v roce 2008.

Povinná pole: žádná. Volitelná: f107, f107a, kp, altitudes_km.

Registr: MODELLED. Celá stránka se vstupy, výsledky, důkazy a omezeními: space-weather.

kshana scenarios/space-weather.toml

realtime-frame-eop#

Rozpočet predikce lunární soustavy / orientace Země v reálném čase: tabulka 1 z P4 (kontrola konzistence chyby soustavy — po zpracování ~0,27 m ↔ ~0,010 ms a v reálném čase ~15 m ↔ ~0,5 ms, každá poloha v soustavě vyjádřená jako ekvivalentní chyba UT1 přes rameno páky L19 Δr = D_EM·ω⊕·ΔUT1) a tabulka 2 (naměřená chyba predikce UT1 v závislosti na horizontu — křivka L18 odečtená přímo z reálné řady IERS finals2000A: konečná podlaha Bulletin A − Bulletin B a chyba vícedenního prediktoru persistence, každá převedená na polohu v soustavě Měsíce přes L19), plus kvadratický součtový (root-sum-square) rozpočet chyby soustavy v reálném čase L21 (EOP + efemeridy + podlaha realizace). VALIDATED uzavřený tvar (rameno páky L19, ω⊕ křížově zkontrolováno proti úhlu rotace Země CIO) a VALIDATED reálná data (křivka L18 z reálných řádků finals2000A); MODELLED jsou velikosti kovariance OD lunárního relé a podlaha realizace soustavy (reprezentativní přídělové hodnoty) a prediktor persistence (nikoli provozní algoritmus Bulletin A od IERS). Nejde o certifikovaný produkt soustavy v reálném čase.

Povinná pole: žádná. Volitelná: epoch, horizons_days, ephemeris_pos_sigma_m, ephemeris_vel_sigma_mps, latency_s, frame_realization_floor_m, delta_ut1_ms, delta_xp_mas, delta_yp_mas, eop_finals2000a, eop_finals2000a_later, frame_realization_tie_noise_m, operational_window_days, operational_min_cycle_fraction, operational_anchor_residual.

Registr: MODELLED 1 · VALIDATED 2. Celá stránka se vstupy, výsledky, důkazy a omezeními: realtime-frame-eop.

kshana scenarios/realtime-frame-eop.toml