Reference scénářů

Každý přibalený soubor scénáře (193), seskupený podle druhu. Popis je vlastní hlavičkový komentář souboru; klíčové parametry jsou jeho nastavení nejvyšší úrovně. Stav se čte z verifikační matice pro modul daného druhu. Otevřít v Kshana Studio otevře zaznamenaný běh.

acm-link#

Jedna družice nad jednou stanicí: šikmá vzdálenost, elevace a Es/N0 každého přeletu podél přeletu, MODCOD DVB-S2 zvolený v každém kroku (prahy ETSI EN 302 307-1 tabulka 13 plus implementační rezerva) a objem dat, který ACM přenese oproti základu s konstantním kódováním, jenž se uzavře na masce. MODELLED.

kind = "acm-link"
epoch = [2024.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]
duration_hours = 12.0
step_s = 30.0
refraction = true
light_time = true
frequency_ghz = 8.2
eirp_dbw = 7.0

aocs#

Řízení orientace kosmické lodi: inerciální zaměřovací otočení tuhého tělesa se třemi či více vyváženými reakčními koly při zpětné vazbě MRP (L = -K sigma - P omega), minimálně normové momenty kol omezené limitem každého motoru, RK4 s držením nultého řádu; volitelně uzavřené na multiplikativní EKF ze simulovaného gyroskopu (náhodná procházka úhlu a rychlosti) a hvězdného sledovače. Hlásí dobu ustálení, konečnou a špičkovou chybu zaměření, špičkovou rychlost a moment kol, nasycený podíl, drift momentu hybnosti a s estimátorem jeho chybu orientace a NEES. Smyčka skutečného stavu je VALIDATED proti Basilisk 2.9.1; estimátor je MODELLED.

kind = "aocs"
duration_s = 600.0
dt_s = 0.1
sample_s = 1.0
k_nm = 3.5
p_nms = 30.0
pointing_threshold_deg = 0.1
axis = [0.5773502, 0.5773502, 0.5773504]

kind = "aocs"
duration_s = 600.0
dt_s = 0.1
sample_s = 1.0
k_nm = 3.5
p_nms = 30.0
pointing_threshold_deg = 0.1
axis = [0.5773502, 0.5773502, 0.5773504]

aperture-duty-cycle#

Aperture duty cycle: časové rozdělení mezi navigaci a komunikaci, které vyplývá z plánu kontaktů pro skupinu řiditelných apertur. Vstupem je plán kontaktů (seznam oken [[contacts]] aos_s/los_s, z nichž každé požaduje navigaci nebo komunikaci, tedy stejný slovník aos_s/los_s, jaký vydává prediktor passes), počet apertur a ARBITRÁŽNÍ POLITIKA (ve výchozím nastavení s prioritou navigace, nebo s prioritou komunikace, nebo nepreemptivní podle pořadí příchodu); výstupem je vytížení navigací, vytížení komunikací, nevyužitý čas a výpadek na relaci, tedy doba kontaktu, kterou relace požadovala a žádná apertura ji neobsloužila. Jde o přesný průchod intervaly přes hranice oken, takže se přilehlá okna nikdy nepřetahují a žádná sekunda apertury se nezapočítá dvakrát; sekundy apertur věnované navigaci, komunikaci a nečinnosti se sčítají nezávisle a uzavírají se proti apertures*horizon_s. Zpráva uvádí použitou politiku, její úplnou definici a definice vytížení a výpadku, protože údaj o vytížení uvedený bez arbitrážní politiky není reprodukovatelný. MODELLED plánovací aritmetika: při změně služby nebo relace apertury se neúčtuje žádný čas na přesměrování, přeladění ani přepnutí, do rozhodování nevstupuje žádný objem dat, stav vyrovnávací paměti, energetický rozpočet ani uzavření spoje a okna kontaktů jsou vstupy: jejich geometrie je taková, jakou vytvořil jejich zdroj. Nejde o produkt pro plánování pozemního segmentu.

kind = "aperture-duty-cycle"
apertures = 2
arbitration = "navigation-priority"
name = "nav-1"
service = "navigation"
aos_s = 0.0
los_s = 600.0
name = "comms-1"

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.

kind = "araim-reference-check"

ascent-losses#

Rovinný výstup gravitačním obratem vícestupňového nosiče nad nerotující kulovou Zemí atmosférou US Standard Atmosphere 1976 (svislý stoupavý úsek, náklon, tah ve směru rychlosti) s integrací gravitačních ztrát, ztrát odporem, řízením a protitlakem a kontrolou, že ideální dv snížené o ztráty odpovídá rychlosti při vyhoření; max-Q, špičkové zrychlení a stav při vyhoření. MODELLED.

kind = "ascent-losses"
payload_kg = 10000.0
drag_coefficient = 0.3
kick_altitude_m = 1000.0
kick_angle_deg = 3.0
kick_duration_s = 10.0
step_s = 0.1
dry_mass_kg = 25000.0

attitude-budget#

Rozpočet orientace a chyby zaměřování ve 3 stupních volnosti: nejhorší případ gravitačně-gradientního rušivého momentu ((3/2)(μ/R³)ΔI) a rozpočet chyby zaměřování jako odmocnina součtu čtverců pojmenovaných příspěvků 1σ (šum čidel, chvění reakčních kol, tepelné vlivy, nesouosost) s dominantním členem, pro výšku oběžné dráhy a rozptyl setrvačnosti tělesa. MODELLED skalární rozpočet AOCS: doplněk před hardwarem k Basilisk/42, nikoli simulace regulační smyčky, 6 stupňů volnosti ani pružných módů.

kind = "attitude-budget"
altitude_km = 600.0
name = "star_tracker_noise"
sigma_arcsec = 5.0
name = "reaction_wheel_jitter"
sigma_arcsec = 8.0
name = "thermal_distortion"
sigma_arcsec = 4.0

body-pnt#

Určování polohy kolem libovolného tělesa sluneční soustavy: orbiter nebo povrchový lander kolem centrálního tělesa zvoleného podle názvu (Mars, Měsíc, Europa, Ganymed, Titan a zbytek katalogu sluneční soustavy), navigující jednosměrnými pseudovzdálenostmi z malé navigační konstelace typu Walker kolem tělesa (dvoutělesové dráhy se sekulárním driftem J2 daného tělesa, neznámé hodiny uživatele) a volitelně bezhodinovou dvoucestnou vzdáleností hlubokého vesmíru od Země, jejíž směr a vzdálenost pocházejí z analytických efemerid sluneční soustavy v každé epoše. Přímé viditelnosti blokuje střední koule tělesa a povrchový uživatel potřebuje také elevační masku. Za epochu: relé v dohledu, zda je Země nad okrajem tělesa, GDOP a PDOP samotné konstelace (geometrické a polohové zhoršení přesnosti), formální jednosigmová nejistota polohy s řádkem Země a bez něj a chyba určení polohy metodou nejmenších čtverců Gauss-Newton se seedem pro každou variantu; za celý běh: dostupnost, viditelnost Země, medián PDOP, chyba RMS a medián formální sigmy, plus světelný čas Země-těleso, oběh tam a zpět, Shapirovo zpoždění a úhel k Slunci v dané epoše. MODELLED: dráhy relé, úrovně šumu a okamžitý model měření jsou modelové volby, nikoli ověřené proti navigačním datům mise; konstanty těles jsou zveřejněné hodnoty uvedené v body.rs a geometrie Země přebírá označení efemerid sluneční soustavy.

kind = "body-pnt"
body = "Europa"
epoch = "2027-02-19T00:00:00"
duration_s = 306822.0
step_s = 1800.0
seed = 11
kind = "surface"
lat_deg = 20.0

kind = "body-pnt"
body = "Mars"
epoch = "2027-02-19T00:00:00"
duration_s = 88775.0
step_s = 300.0
seed = 7
kind = "orbiter"
altitude_km = 300.0

campaign#

Campaign: existující druhy scénářů složené do jednoho běhu, přičemž každé číslo je načteno ze skutečného běhu pojmenovaného druhu. Čtyři oddíly v libovolné kombinaci. FÁZE: řetězená mise na jedné sdílené časové ose -- každá fáze spouští jeden nebo více scénářů (například rušení, poté spoofing, poté hodiny v holdoveru s inerciálním navigačním systémem, který letí vedle nich, poté alarm integrity, poté zotavení), jejich výstupy se načítají do pojmenovaných kanálů (časová chyba hodin proti jejich ochranné mezi, poměr nosné k hustotě šumu proti prahu sledování, ochranná úroveň proti mezi výstrahy, chyba polohy, sledované družice, příznaky alarmu) předvolbou pro daný druh nebo explicitními cestami k výsledkům a převzorkují se na společnou mřížku podržením nultého řádu, s hranicemi fází a událostmi; stav se předává pomocí carry (kanál pokračuje od koncové hodnoty předchozí fáze), handoff (číslo z předchozí fáze zapsané do scénáře této fáze) a end_at (fáze končí v čase, který vypočetl nějaký běh, například v čase detekce monitoru spoofingu). SWEEP: mřížka přes jeden až tři klíče scénáře zapsané s tečkami, libovolného druhu (celočíselný segment indexuje pole tabulek, jako v system.2.sisre_m), s metrikami načítanými podle cesty k výsledku a, pokud je počet běhů větší než jedna, s Monte Carlo souborem se seedem v každém uzlu. MONTE_CARLO: realizace k běží se seedem base_seed + k; každá metrika uvádí průměr, směrodatnou odchylku, percentily 5., 50. a 95. podle nejbližší pořadové hodnoty a bootstrapový 95% interval spolehlivosti průměru s pevným seedem. COMPOSE: několik scénářů se sdílenými hodnotami (výkon a poloha jednoho rušiče zapsané do námořního a silničního přijímače) s kombinovaným souhrnem nejlepšího a nejhoršího případu. Výsledek nese hash kampaně, souhrn přes všechny výsledky členů a záznam jednotek pro každé emitované číslo; exporty pro interoperabilitu zapisují každý členský scénář, který má geometrii, jako vlastní sadu souborů. Identity skládání jsou testovány: jednofázová kampaň reprodukuje samostatný běh bit po bitu, soubor s pevným seedem je bajtově stabilní a u hodin se šumem bílé frekvence leží průměr souboru uvnitř uvedeného intervalu a rozptyl odpovídá sqrt(q_wf * tau). MODELLED: aditivní carry a podržení nultého řádu jsou modelové volby a každá fáze nese označení druhu, který ji spustil.

kind = "campaign"
title = "Jamming, spoofing, holdover and integrity: a chained mission"
seed = 20260928
step_s = 10.0
name = "nominal"
duration_s = 600.0
seed = 42
threshold_ns = 50.0

kind = "campaign"
title = "Monte Carlo: free-running clock error against its closed form"
seed = 20260928
runs = 200
seed_key = "seed"
metrics = [
seed = 42
threshold_ns = 20.0

kind = "campaign"
title = "Link budget: range and rate for a 3 dB margin"
seed = 20261013
method = "nelder-mead"
max_evals = 300
name = "margin"
path = "margin_db"
goal = "target"

kind = "campaign"
title = "One jammer, a ship and a car"
seed = 20260928
name = "jammer_power"
unit = "dBW"
value = 8.0
name = "jammer_position"
unit = "m"

kind = "campaign"
title = "L-band jamming from the spectrum, clock holdover and a Galileo-only fallback"
seed = 20260928
step_s = 1.0
name = "onset"
duration_s = 60.0
end_at = "timeline.bands[0].first_loss_t_s"
end_at_run = 1

kind = "campaign"
title = "Jammer power sweep: availability and J/S against transmit power"
seed = 20260928
metrics = [
name = "jammer_power"
key = "jammer.power_dbw"
unit = "dBW"
start = -50.0

kind = "campaign"
title = "Navigation-message service data against frame length"
seed = 20260929
name = "fit_interval"
unit = "s"
value = 300.0
label = "ephemeris-clock"
bind = { fit_interval = "message.fit_interval_s" }

kind = "campaign"
title = "Fused MEO + LEO positioning against the LEO SISRE"
seed = 20260929
metrics = [
name = "leo_sisre"
key = "system.2.sisre_m"
unit = "m"
start = 0.05

kind = "campaign"
title = "Indoor LEO-PNT by band and building class"
seed = 20260929
label = "traditional-building"
metrics = [
kind = "leo-pass"
epoch = "2026-09-28T12:00:00"
duration_s = 900.0

kind = "campaign"
title = "IoT energy per fix against LEO UHF transmit power"
seed = 20260929
metrics = [
name = "uhf_eirp"
key = "satellite.0.band.0.eirp_dbw"
unit = "dBW"
start = -35.0

kind = "campaign"
title = "NTN positioning against reference-signal bandwidth"
seed = 20260929
metrics = [
name = "bandwidth"
key = "signal.0.bandwidth_hz"
unit = "Hz"
start = 180000.0

kind = "campaign"
title = "PPP convergence against the altitude of a 192-satellite LEO layer"
seed = 20260929
metrics = [
name = "leo_altitude"
key = "case.0.system.0.shell.0.altitude_km"
unit = "km"
start = 500.0

kind = "campaign"
title = "GNSS jammed, LEO-PNT carries the user, integrity maintained"
seed = 20260929
step_s = 30.0
name = "nominal"
duration_s = 600.0
series = [
kind = "spectrum"

kind = "campaign"
title = "LEO-PNT band diversity against an L-band barrage jammer"
seed = 20260929
metrics = [
name = "jammer_power"
key = "jammers.0.received_power_dbw"
unit = "dBW"
start = -140.0

kind = "campaign"
title = "Spoofing monitors against four spoofers"
seed = 20260929
name = "jump"
unit = "m"
value = 30.0
label = "l-band-only"
bind = { jump = "spoofer.offset_m" }

kind = "campaign"
title = "5G base-station timing: holdover and LEO time"
seed = 20260929
step_s = 300.0
name = "gnss-lost"
duration_s = 86400.0
events = [
kind = "telecom-timing"

kind = "campaign"
title = "Container tracking with LEO UHF: energy per fix along a journey"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "port-hamburg"
duration_s = 480.0
series = [
kind = "leo-pass"

kind = "campaign"
title = "Autonomous vehicle in an urban canyon with a LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "open-road"
duration_s = 600.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 1.5 }]

kind = "campaign"
title = "Autonomous vehicle in an urban canyon: a flat cut-off and a city-street skyline"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "urban-canyon"
duration_s = 900.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 1.5 }]

kind = "campaign"
title = "Critical infrastructure timing: holdover with LEO time"
seed = 20260929
step_s = 300.0
name = "gnss-locked"
duration_s = 600.0
alarms = []
seed = 42

kind = "campaign"
title = "Polar and Arctic users with a polar LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 60.0
name = "tromso"
duration_s = 3600.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 3.0 }]

kind = "campaign"
title = "Railway and maritime with a LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "strait-jammed"
duration_s = 1800.0
kind = "jamming"
seed = 1

cislunar-arc-recovery#

MODELLED test nezávislého estimátoru prahu pozorovatelnosti podle délky cislunárního oblouku. Tento práh je čtení HODNOSTI z matice pozorovatelnosti sestavené z ANALYTICKÝCH řádků jakobiánu vzdálenosti a z ANALYTICKÉ variační přechodové matice a jeho křížová kontrola filtrem odmocniny informace skládá tytéž řádky: je to kontrola konzistence mezi dvěma numerickými stroji, nikoli potvrzení. Tento druh dodává chybějícího arbitra: dávkový estimátor nejmenších čtverců, který skutečně OBNOVUJE počáteční stav hlavní družice ze simulovaných měření, přičemž parciální derivace měření jsou brány jako CENTRÁLNÍ KONEČNÉ DIFERENCE složeného předního modelu. Nevolá žádný analytický řádek jakobiánu, žádnou variační STM, žádný rozklad podle singulárních ani vlastních čísel, žádnou toleranci hodnosti ani žádný filtr odmocniny informace -- zdrojový strážce v tests/cislunar_arc_recovery_reference.rs to činí vynutitelným --, zatímco dynamika (týž tok RK4 CR3BP), počáteční podmínky (táž diferenciálně korigovaná konstelace), skalární pozorovatelná a mřížka epoch jsou sdíleny záměrně a pojmenovány ve vydaném bloku independence, protože dvě analýzy téhož fyzikálního problému se musí shodovat ve fyzice, aby byly srovnatelné. Dvě kritéria, každé procházené přes pět dekád vlastní meze: OBNOVA BEZ ŠUMU (chyba konečného stavu každého zasetého pokusu nejvýše recovery_factor krát jeho apriorní posun -- analogie hodnosti, bez tolerance singulárních čísel) a ODHADNUTELNOST METODOU MONTE CARLO (naměřená chyba polohy RMS přes soubor zasetého šumu pod uvedenou mezí -- analogie odhadnutelnosti, naměřená, nikoli predikovaná). Podporuje rovinný čtyřstavový a prostorový šestistavový model, rodiny DRO / halo L2 / NRHO L2, pozorovatelné vzdálenost a rychlost změny vzdálenosti a polární parametrizaci se středem v Měsíci, v níž se transformace aplikuje na STAV a přední model se tam znovu derivuje diferencemi. MEASURED na zveřejněné rovinné mřížce DRO: estimátor obnoví čtyřstav od 0,782609 h oproti 2,086957 h podle kritéria hodnosti při rel_tol 1e-6 (poměr 0,375) -- práh hodnosti NENÍ potvrzen jako hranice obnovitelnosti --, zatímco naměřená hranice odhadnutelnosti leží ve stejné buňce mřížky jako formální, 5,739130 h, a naměřená křivka chyby reprodukuje formální 1 sigma přes 21 délek oblouku s poměrem geometrických průměrů 0,98. MODELLED: návrh konstelace, mřížka epoch, jediný sledovaný spoj, velikost posunu, sigma měření a dvě uvedené meze. Nejde o produkt s certifikací navigačního výkonu.

kind = "cislunar-arc-recovery"

cislunar-observability#

MODELLED pozorovatelnost rovinné cislunární konstelace (P6): sleduje konstelaci čtyř družic na diferenciálně korigovaných rovinných drahách DRO s meziddružicovým měřením vzdálenosti a uvádí, jak velká část čtyřstavu [x,y,ẋ,ẏ] družice je na oblouku pozorovatelná. Vydává (1) tabulku hodnosti podle délky oblouku pro jediný spoj jen se vzdáleností -- okamžitě hodnost 1, rostoucí k plnému čtyřstavu s prodlužováním oblouku (P6 Table 1); (2) spektrum vlastních čísel Gramiánu pozorovatelnosti a číslo podmíněnosti přes oblouk; (3) srovnání okamžité hodnosti jen se vzdáleností a se vzdáleností plus její rychlostí změny (návrhová páka Doppler) spolu s hlášením GDOP, které je singulární pro jen vzdálenost a definované pro vzdálenost plus rychlost; a (4) nezávislou křížovou validaci SRIF, jejíž posteriorní kovariance se stane konečnou a dobře podmíněnou přesně na oblouku, kde pozorovatelná hodnost dosáhne čtyř. VALIDATED jádro: pozorovatelná hodnost je práh singulárních čísel odhalující hodnost, zkontrolovaný proti hodnosti z vlastních čísel Gramiánu; spektrum vlastních čísel splňuje spektrální invarianty (stopa=Σλ, det=Πλ, Frobenius²=Σλ²); variační STM je STM CR3BP ověřená konečnými diferencemi; řádky jakobiánu vzdálenosti a rychlosti změny vzdálenosti jsou analytické parciální derivace ověřené konečnými diferencemi (zkontrolované proti 3-D pozorovatelné rychlosti změny vzdálenosti v crate); čtyři počáteční podmínky jsou diferenciálně korigované rovinné DRO, které se uzavírají na těsné reziduum periodicity a jsou retrográdní; přechod hodnosti je křížově validován proti filtru odmocniny informace v crate (posteriorní kovariance konečná přesně při plné hodnosti, cond(P)=cond(OᵀO)); snímek s deficitem hodnosti je označen jako GDOP-nedefinované (fim condition=inf), nikdy ne smyšlenou konečnou hodnotou -- stejná ochrana proti singulární geometrii, jakou používá pvt::solve_spp. MODELLED: návrh konstelace (amplitudy a fáze perilunia DRO) a konkrétní postup hodnosti, který vytváří. Nejde o produkt s certifikací navigačního výkonu.

kind = "cislunar-observability"

clock#

Holdover hodin oproti specifikaci; volitelný soubor Monte Carlo (runs > 1).

seed = 42
threshold_ns = 20.0
runs = 200
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker floor modeled at sigma_y=1e-16"

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-lab-sr"
provenance = "Laboratory Sr optical lattice clock, sigma_y(1s)=4.8e-17 (Oelker et al. 2019, Nature Photonics); q_wf=sigma_y(1s)^2; laboratory maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 2.304e-33

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

combined-altpnt#

Kombinovaný gravitační + magnetický + terénní navigátor bez GPS: tři skalární polní kanály sloučené v každém bodu trasy pro ostřejší (s nižší mezí CRLB) určení driftu než kterékoli jednotlivé pole.

kind = "combined-altpnt"
start_lat_deg = 12.05
start_lon_deg = 20.05
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_lat_deg = 0.5
drift_lon_deg = -0.4

conflict-resilience#

MODELLED odolnost vrstveného PNT v konfliktu (P7): uživatel ve sporném prostředí disponuje několika vrstvami PNT (GNSS s otevřenou službou, širokopásmové GNSS, autentizovaná konstelace, augmentační relé), z nichž každá má základní dostupnost, přesnost 1σ a zranitelnost vůči odepření podle jednotlivých vektorů sdílené hrozbě rušení/spoofingu. Monte Carlo SE SEEDEM, procházené podle intenzity, odepře každou vrstvu s pravděpodobností clamp(vulnerability·intensity·vector_weight,0 1), přeživší vrstvy sloučí uzavřeným pravidlem inverzního rozptylu σ_fused=(Σ 1/σ_i²)^(−1/2) a uvádí pravděpodobnost celkové ztráty (odepřeny všechny vrstvy), medián sloučené chyby a statistiky použitelnosti a odepření jednotlivých vrstev v závislosti na intenzitě. Hlavní poměr odolnosti (pravděpodobnost celkové ztráty u jedné vrstvy oproti vrstvené) vychází na ~7x za předpokladu NEZÁVISLOSTI; průchod korelovaným odepřením s jednofaktorovou gaussovskou kopulí pak ukazuje, jak se těch ~7x zhroutí směrem k 1 s rostoucí korelací odepření (korelace maří vrstvení). Blok citlivosti na apriorní hodnoty rozkládá hlavní údaj přes ZDROJOVANÉ apriorní hodnoty zranitelnosti pomocí tornáda mcda + Dirichletova přerozdělení úsilí hrozby + percentilových intervalů spolehlivosti. VALIDATED jádro: celková ztráta z Monte Carlo konverguje k uzavřenému tvaru nezávislého součinu Π_i p_deny_i (v rámci standardní chyby MC při pevném seedu a velkém N); sloučení podle inverzního rozptylu je identita v uzavřeném tvaru; při ρ=0 se kopule redukuje na nezávislý model a každé ρ zachovává marginální míru odepření každé vrstvy. MODELLED: velikosti zranitelnosti / dostupnosti / přesnosti jednotlivých vrstev jsou vstupy ze zdrojů, ale vypočtené z modelu (JammerTest 2024, TEXBAT, EASA SIB, RTCA DO-229, LunaNet/IOAG -- viz conflict_threat_params) a konkrétní velikost ~7x a tvar křivky poměr-oproti-korelaci z této parametrizace vyplývají. Rozklad přežití podle jednotlivých vektorů v § 4,2 pak rozloží sdílenou RF hrozbu na čtyři pojmenované vektory (rušení/spoofing/kinetický/kybernetický) a uvádí pro každý vektor křivku postupné degradace použitelného PNT S_v(x)=1-Prod_i(1-a_i(1-clamp(susceptibility_i,v·x,0 1))) -- VALIDATED: Monte Carlo se seedem po vrstvách konverguje k tomuto uzavřenému tvaru; rušení je nejostřejším vektorem pro korelovaný RF základ a rozhodujícím přeživším je vrstva inerciální, odolná vůči RF. Nejde o produkt s certifikací navigační dostupnosti.

kind = "conflict-resilience"
trials = 4000
seed = 20260709
primary_layer = 0
min = 0.0
max = 1.0
steps = 11
values = [0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 0.95]

constellation-design#

Návrh konstelace ve velkém měřítku: vzory Walker DELTA a Walker STAR v konvenci i: T/P/F (uzly rozprostřené přes 360 nebo 180 deg, rozestup v rovině 360*P/T, fázový posun mezi rovinami 360*F/T), explicitní seznamy elementů a návrhy s více plášti, několik konstelací v jednom běhu, kolem Země, Měsíce, Marsu nebo jakékoli jiné planety, Pluta či velkého měsíce pomocí konstant v modulu body (týchž, které používají druhy solar-system a body-pnt). PŘEDVOLBY ze zveřejněných nominálních elementů: gps-baseline a gps-expandable (24 slotů a šest rozšiřitelných párů přední/zadní z GPS Standard Positioning Service Performance Standard, 5. vydání 2020, tabulky 3.2-1 až 3.2-3), galileo (Walker 24/3/1 ve výšce 29 599,801 km a 56 deg, Galileo Open Service Service Definition Document, vydání 1,1, tabulky 1 a 23), beidou a beidou-meo (Walker 24/3/1 ve výšce 21 528 km a 55 deg plus tři geostacionární družice na 80, 110,5 a 140 deg E a tři družice na nakloněné geosynchronní dráze při 55 deg, BeiDou Open Service Performance Standard 3,0, oddíl 4,1; fáze MEO a křížení nakloněné geosynchronní dráhy na 118 deg E jsou modelovány, protože je norma neuvádí) a glonass (24/3/1 ve výšce 19 100 km a 64,8 deg ze vzorce slotů z GLONASS Interface Control Document, vydání 5,1, oddíl 5,2). POKRYTÍ A FAKTOR DOP (ZHORŠENÍ PŘESNOSTI): nad mřížkou zeměpisné šířky/délky a vzorkovaným oknem s elevační maskou počet družic ve výhledu, GDOP, PDOP, HDOP a VDOP na buňku, dostupnost (určení polohy s PDOP nejvýše na prahu, výchozí 6) na buňku, globálně (vážené plochou) a na nejhorším místě, s jedněmi hodinami přijímače na konstelaci, pokud není clock = "common". Škáluje se na tisíce družic: viditelnost je skalární součin s polovičním úhlem pokrytí každé družice a družice se každou epochu pásmují podle zeměpisné šířky podružicového bodu, takže řádek mřížky testuje jen ty, které mohou být ve výhledu; zpráva počítá ušetřené testy dvojic. JSON nese mapy mřížky a podvzorkované pozemní stopy jednotlivých družic. VALIDATED: generátor Walker proti tabulce 23 Galileo OS SDD a vzorci slotů GLONASS ICD, předvolba GPS proti zveřejněnému sloupci rovníkového křížení v tabulce 3.2-1 SPS PS a globální rozdělení HDOP základu GPS proti dodatku B SPS PS (medián 0,94, 95% 1,25, průměr 0,96, tolerance 0,03). MODELLED: dvoutělesové dráhy s volitelným sekulárním J2, kulové těleso, pouze geometrická viditelnost (žádný výkon signálu, stav ani terén) a relativní fáze mezi různými systémy, která není snímkem žádného skutečného data.

kind = "constellation-design"
body = "earth"
duration_s = 86164.0
step_s = 900.0
mask_deg = 10.0
pdop_threshold = 6.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "per-constellation"

kind = "constellation-design"
body = "earth"
duration_s = 7200.0
step_s = 600.0
mask_deg = 20.0
pdop_threshold = 3.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "common"

kind = "constellation-design"
body = "moon"
duration_s = 86400.0
step_s = 1800.0
mask_deg = 10.0
pdop_threshold = 6.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "common"

contact-schedule#

Plánování pozemních kontaktů pro více družic nad více stanicemi: zdánlivá okna přístupu (SGP4, zemská pevná soustava IAU 2006/2000A, refrakce podle ITU-R P.834, světelný čas), datový objem DVB-S2 ACM každého přeletu (prahy z ETSI EN 302 307-1, Table 13) a bezkonfliktní rozvrh (jedna družice na anténu s přípravnou dobou, jedna stanice na družici, doručení vážené prioritou omezené každým nevyřízeným objemem) pomocí hladového algoritmu s mezní hodnotou, základního postupu podle pořadí příchodu a přesného větvení a mezí na malých množinách, s mezerou optimality hladového algoritmu. MODELLED.

kind = "contact-schedule"
epoch = [2024.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]
duration_hours = 12.0
step_s = 30.0
refraction = true
light_time = true
frequency_ghz = 8.2
eirp_dbw = 7.0

earth-gnss-lunar#

Příjem GNSS ze Země v lunární vzdálenosti, vrstva slabého signálu, kterou jmenuje článek o odolnosti v konfliktu a pro niž engine neměl model. Družice GNSS míří anténou na Zemi; přijímač poblíž Měsíce je vzdálen asi patnáctinásobek orbitálního poloměru, takže se projevují tři věci najednou. Země ZAKRÝVÁ OSU ANTÉNY: z 26 560 km se jeví pod polovičním úhlem 13,9 deg, takže každý paprsek mířící k Měsíci musí vysílač opustit nejméně tolik stupňů od nadiru, což odstraní vrchol svazku ještě před výpočtem jakéhokoli výkonu. Zbývá OKRAJ HLAVNÍHO LALOKU A POSTRANNÍ LALOKY, režim, v němž užitečné zatížení LuGRE v roce 2025 skutečně pracovalo. A ztráta ve volném prostoru činí asi 208 dB na L1, zhruba o 25 dB více, než platí pozemní uživatel. Zpráva vydává jeden řádek na družici (úhel od osy, zakrytí Zemí, vzdálenost, ztráta šířením, zisk vysílače při tomto úhlu, přijatý výkon, poměr nosné k hustotě šumu) a agreguje jen spoje překračující práh sledování. TAKÉ UVÁDÍ PODMÍNĚNOST, protože právě ta vrstvu definuje: každá viditelná družice leží uvnitř kužele širokého z Měsíce několik stupňů, takže zorné přímky jsou téměř rovnoběžné, zhoršení přesnosti je obrovské a určení polohy ze Země-GNSS v lunární vzdálenosti je pozorování třídy ČASU mnohem spíše než třídy polohy. MODELLED, a důvodem je vysílací diagram: zisk v úhlu je rovnoměrná kruhová apertura (Airy), zatímco skutečná anténa GPS L1 je dvanáctiprvkové šroubovicové pole s tvarovaným hlavním lalokem a postranními laloky jiného než Airyho tvaru. Naměřené diagramy existují a nejsou zde přibaleny, takže pořadí a řády velikosti jsou smysluplné, ale dB jednotlivé družice nikoli. Záměrně CHYBÍ, a každé z toho činí rozpočet optimistickým: žádná ionosférická ani troposférická ztráta na paprscích dotýkajících se okraje, žádná polarizační ztráta, ztráta zaměřením ani implementační ztráta a kulová Země bez refrakčního rozšíření. Poloha Měsíce je VSTUP (vzdálenost plus inerciální směr), nikoli vyhledání v efemeridách, protože testovanou veličinou je spoj a geometrie svazku. Povýšení tohoto řádku na stupeň ověřeno proti nezávislé vnější referenci vyžaduje naměřený vysílací diagram a normální body LuGRE; ani jedno není v repozitáři a ani jedno se zde nevymýšlí.

kind = "earth-gnss-lunar"
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0
planes = 6
sats_per_plane = 4
phasing_f = 2.0
epoch_s = 0.0
receiver_range_m = 384400000.0

entry-heating#

Vstup do atmosféry jako hmotný bod ve 3 stupních volnosti nad rotující kulovou Zemí nebo Marsem (balistický, nebo nosný při konstantním náklonu), RK4, atmosférou US76, exponenciální atmosférou nebo atmosférou Marsu, s konvektivním ohřevem v bodě zastavení podle Sutton-Graves (NASA TR R-376): špičkové zpomalení, tepelný tok a dynamický tlak, tepelné zatížení, dolet, kontrola energie v rotující soustavě a vedle ní Allen-Eggersův uzavřený tvar. Špičkové zpomalení je zkontrolováno proti zveřejněné nominální hodnotě Stardust; ohřev je MODELLED.

kind = "entry-heating"
body = "earth"
atmosphere = "us76"
entry_interface_altitude_m = 125003.0
velocity_frame = "inertial"
entry_speed_m_s = 12900.0
flight_path_angle_deg = 8.2
latitude_deg = 41.0

eo-coverage#

Geometrie stopy a pokrytí užitečného zatížení pro pozorování Země (kosmický trojúhelník SMAD): úhlový poloměr Země, šířka pásu, rozlišení na zemi v nadiru, maximální přístup mimo nadir, kruhová perioda, uzlová perioda J2 a rozestup pozemních stop na rovníku s příznakem souvislého pokrytí, pro výšku oběžné dráhy, sklon (ve výchozím nastavení slunečně synchronní) a zorné pole FOV/IFOV senzoru. MODELLED geometrie kulové Země (bez radiometrie/MTF/atmosféry/chvění/odlesků); rozestup uzlů R_e·(ω − Ω̇)·T_nodal s prvořadými sekulárními rychlostmi J2.

kind = "eo-coverage"
altitude_km = 700.0
half_fov_deg = 7.5
ifov_microrad = 14.0
max_off_nadir_deg = 45.0

eo-radiometry#

Radiometrie a kvalita obrazu snímače v nadiru: zářivost scény s Lambertovým odrazem na apertuře, rovnice kamery, signál a šum výstřelový/temný/čtecí/kvantizační a SNR; MTF systému na Nyquistově frekvenci (difrakce x detektor x rozmazání x chvění), z ní odvozená relativní odezva na hranu, Q = lambda F/p a NIIRS podle GIQE verze 4 bez kompenzace MTF. MODELLED.

kind = "eo-radiometry"
altitude_m = 500000.0
focal_length_m = 3.6
aperture_m = 0.40
pixel_pitch_um = 5.5
wavelength_um = 0.65
bandwidth_um = 0.2
fill_factor = 1.0

ephemeris#

Efemeridy a pozemní stopa: propagace jedné družice (TLE→SGP4 nebo analytická dráha) a výstup jejího stavu TEME/GCRS (poloha + rychlost), polohy ITRF/ECEF, podsatelitní zeměpisné šířky/délky/výšky WGS-84 a pro každý krok azimutu/elevace/vzdálenosti stanice + rychlosti změny vzdálenosti (Doppler). Družice pochází z tle nebo z analytické orbit s jejím epoch (tle má přednost, jsou-li zadány obě); s tle přepíše epoch vlastní epochu TLE jako t = 0.

kind = "ephemeris"
tle = """
step_s = 30.0
duration_s = 16740.0
xp_arcsec = 0.0
yp_arcsec = 0.0
lat_deg = 49.8707
lon_deg = 8.6217

fusion#

Společná Kalmanova fúze senzorů PNT nad týmiž hybridními vstupy.

kind = "fusion"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

kind = "fusion"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

gnss-ins#

Volně a těsně vázaný EKF stavu chyb GNSS/INS.

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 1.5
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 48.137
lon_deg = 11.575

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 45.0
lon_deg = -57.3

kind = "gnss-ins"
seed = 13
threshold_m = 100.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 3.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 52.0
lon_deg = 5.0

kind = "gnss-ins"
seed = 11
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 2.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 54.0
lon_deg = 10.0

kind = "gnss-ins"
seed = 12
threshold_m = 30.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 2.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 48.0
lon_deg = 11.0

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 59.437
lon_deg = 24.745

gnss-sim#

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

kind = "gnss-sim"
seed = 7
mask_deg = 5.0
noise_sigma_m = 1.5
multipath_m = 0.5
sat_clock_rms_m = 30.0
uere_m = 3.0
p_fa = 1.0e-5

kind = "gnss-sim"
seed = 7
mask_deg = 5.0
noise_sigma_m = 1.5
multipath_m = 0.5
sat_clock_rms_m = 30.0
uere_m = 3.0
p_fa = 1.0e-5

gnss-ssv#

MODELLED dostupnost GNSS a síla spoje v Space Service Volume a za ním: pro uživatele na kouli (globální slupka z brožury ICG) nebo na keplerovské trajektorii (od LEO po přechod k Měsíci) počítá, podle konstelace (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) i pro všechny dohromady, signály použitelné nad prahem C/N0 – dostupnost alespoň jednoho a čtyř signálů, maximální délku výpadku, přijímané C/N0, faktor DOP (zhoršení přesnosti), spoje hlavním a postranním lalokem – s vysílacím diagramem z brožury, parametrickým nebo dodaným uživatelem, volitelnou ionosférou podél okrajového paprsku a vlivy plazmasféry a atmosféry a volitelným návrhem přijímače pro slabé signály; dále palubní rozšířený Kalmanův filtr GNSS pro plavidla na HEO a přechodových drahách k Měsíci (orbitální dynamika, tlak slunečního záření, třetí tělesa, hodiny) a relativní navigaci formace více plavidel pomocí jednoduše diferencovaných pseudovzdáleností. Zkontrolováno proti tabulkám brožury ICG SSV v rámci předregistrace (xval/gnss-ssv)

kind = "gnss-ssv"
name = "HEO formation relative navigation (reduced length)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
preset = "heo"
duration_min = 400.0
step_s = 60.0
antennas = ["booklet-high-gain-nadir", "booklet-patch-zenith"]

kind = "gnss-ssv"
name = "HEO, high-gain nadir and patch zenith antennas, parametric sidelobes, limb medium"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
pattern = "parametric"
preset = "heo"
duration_periods = 1.0
step_min = 10.0

kind = "gnss-ssv"
name = "Lunar transfer, weak-signal receiver, parametric sidelobes"
include = ["gps", "galileo", "glonass", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
pattern = "parametric"
apply = "acquisition"
t_coh_s = 0.1
n_noncoherent = 100.0

kind = "gnss-ssv"
name = "Lunar transfer, onboard GNSS EKF (reduced length)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
preset = "lunar-transfer"
duration_min = 1440.0
step_s = 300.0
antennas = ["booklet-high-gain-nadir", "booklet-patch-zenith"]

kind = "gnss-ssv"
name = "Upper SSV shell, 20 dB-Hz (reduced size)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
altitude_km = 36000.0
antenna = "hemisphere"
grid_levels = 2
duration_min = 4320.0

gravity-map#

Navigace shodou s gravitační mapou bez GPS: studenoatomový gravimetr z posloupnosti gravitačních anomálií, kterou přeletí, určí konstantní drift INS.

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 12.0
start_lon_deg = 24.0
step_lat_deg = 0.18
step_lon_deg = 0.13
waypoints = 12
drift_lat_deg = 0.55

holdover-test#

MODELLED test holdoveru časovacího systému, vyhodnocený ze záznamu časové chyby, který dodává PROVOZOVATEL (log linuxptp ptp4l, phc2sys nebo ts2phc, sledovací nebo statistický log chrony, log hodin TICC, TimeLab nebo RINEX, nebo dvojice time_s,time_error_ns). Test má čtyři kroky a Kshana neprovádí žádný z nich: uzamčený ZÁKLAD, ODPOJENÍ GNSS provozovatelem (anténním kabelem nebo výstupem simulátoru; Kshana nic nevysílá a nic neovládá) ve stanovený čas, HOLDOVER na vlastním oscilátoru systému a OBNOVA poté, co provozovatel ve druhém stanoveném čase GNSS obnoví. Záznam se v těchto dvou časech rozdělí. Základ: statistiky časové chyby a masky ITU-T napsané pro uzamčené hodiny. Holdover: statistiky, zlomkový frekvenční offset, který systém držel (přímka metodou nejmenších čtverců), masky napsané pro holdover nebo autonomní hodiny, obálka holdoveru ePRTC-A ze stanovené doby uzamčení a doba do překročení každého rozpočtu časové chyby. Obnova: zda a kdy |TE| vstoupila do stanoveného pásma a zůstala v něm, špička a největší skok. Každý limit je přepsán z veřejné tabulky ITU-T (telekomunikační časové masky); používá se formulace „změřeno vůči masce“ a oba časy jsou prohlášením provozovatele, nejsou ověřeny. Záznam příliš krátký pro masku je INCOMPLETE a nikdy se neextrapoluje. Viz docs/TIMING-HIL.md.

kind = "holdover-test"
masks = ["prtc-a", "eprtc-a-holdover"]
gnss_removed_s = 600.0
gnss_restored_s = 2400.0
locked_duration_days = 5.0
recovery_band_ns = 100.0
recovery_dwell_s = 60.0
samples = [

kind = "holdover-test"
masks = ["prtc-a", "eprtc-a-holdover"]
gnss_removed_s = 600.0
gnss_restored_s = 2400.0
locked_duration_days = 5.0
recovery_band_ns = 100.0
recovery_dwell_s = 60.0
format = "ptp4l"

hybrid#

Hybridní vrcholový PNT: podpora hodinami + IMU + přenosem času.

kind = "hybrid"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

hybrid-optical-rf#

MODELLED heterogenní společný ukazatel kvality optické + RF PNT (P5): skládá obousměrný optický rozpočet spoje na 1550 nm (fotonově omezená dolní mez CRLB obousměrného měření vzdálenosti σ_τ/√N a difrakční stopa λ/D·vzdálenost), ochrannou úroveň RAIM s oddělováním řešení napříč modalitami (poloha I čas), která slučuje volné řešení RF a těsné optické řešení s rozdílnými kovariancemi, optickou dostupnost při jasné obloze pro N stanic (nezávislé sjednocení 1−Π(1−a_i) a prostorově korelovaná varianta), optické↔RF předání stavu/kovariance s DOKÁZANOU bitově spojitou (bez skoku) střední hodnotou a bránou konzistence NEES χ², a společné skóre P(dostupné A ZÁROVEŇ přesné na požadované úrovni A ZÁROVEŇ se zajištěnou integritou) s ošetřením korelací. VALIDATED uzavřený tvar: dolní mez CRLB měření vzdálenosti, difrakční stopa, kvantil ochranné úrovně χ², kombinatorika sjednocení, spojitost střední hodnoty předání + brána NEES a společný nezávislý součin. MODELLED: přidělení optických ztrát, velikosti σ RF/optiky, vstupy z klimatologie oblačnosti, korelace a rozpočet P_HMI. Nejde o certifikovaný produkt dostupnosti ani integrity.

kind = "hybrid-optical-rf"
wavelength_nm      = 1550.0
tx_power_w         = 1.0e-3
tx_aperture_m      = 0.85
rx_aperture_m      = 0.85
range_km           = 384000.0
pulse_rms_ps       = 50.0
integration_s      = 1.0

hybrid-ukf#

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.

kind = "hybrid-ukf"
seed = 1771
speed_m_s = 100.0
sigma_pr_m = 1.0
sigma_rr_mps = 0.05
consistency_seeds = 24
q_factor = 1.0
r_factor = 1.0

impairment-eval#

Testovací prostředí pro vyhodnocení detekce zhoršení RF pomocí strojového učení (13494): vygeneruje označený korpus SYNTETICKÝCH dat opřený o parametry (nominal/jamming/spoof-time/spoof-position/multipath), ohodnotí detektor (energy|agc|sqm|parity|fused) pomocí harnessu nezávislého na detektoru a hlásí AUC/ROC/matici záměn + Pd podle tříd při cílovém Pfa, plus rozdíl optimismu uvnitř a vně rozdělení. Pouze provozní charakteristiky MODELLED — nikdy terénní data/IQ, žádný verdikt dobrý/špatný.

kind = "impairment-eval"
seed = 42
n_per_class = 200
meas_noise = 0.6
detector = "fused"
target_pfa = 0.05
shift_severity_scale = 0.5
optimism_tol = 0.05

inertial#

Inerciální dead-reckoning s 1 stupněm volnosti během výpadku GNSS.

kind = "inertial"
seed = 42
threshold_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "cold-atom-quat"
provenance = "Exail hybrid quantum accelerometer triad: bias stability 6e-8 g = 5.88e-7 m/s^2 after 24 h (Templier et al., Science Advances 2022, arXiv:2209.13209); noise 22 ug/sqrtHz = 2.16e-4 (m/s^2)/sqrtHz; laboratory maturity, not deployed"

kind = "inertial"
seed = 20261013
threshold_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "cold-atom-interferometer"
provenance = "Cold-atom (Rb-87 D2) interferometric accelerometer: q_va derived from the [accel_quantum.cai] parameters, a bracket in the GAIN/MAIUS literature range (Freier et al. arXiv:1512.05660; Becker et al. Nature 2018); residual bias 5.88e-7 m/s^2 = the 6e-8 g bias stability of a laboratory hybrid quantum accelerometer (Templier et al., Science Advances 2022, arXiv:2209.13209). Laboratory maturity, not deployed."

ins-trn-coast#

Model chyby INS/TRN při setrvání bez korekce: chyba polohy v závislosti na době setrvání, sestavená z koeficientů IMU, nikoli procházená jako předpokládaná rychlost driftu. Pět příspěvků k růstu — bias akcelerometru, náklon z biasu gyroskopu přes tíži, náhodná procházka rychlosti, náhodná procházka úhlu a měřítkový faktor v závislosti na uražené vzdálenosti — každý šířený devítistavovým modelem inerciální chyby v lokální rovině se Schulerovou zpětnou vazbou při uvedené šířce a výšce (zákony vedoucího řádu pro krátké setrvání t², t³, t^1,5, t^2,5 a t¹/t² se uvádějí vedle) a kombinované podle UVEDENÉHO pravidla (druhá odmocnina součtu čtverců ve výchozím stavu, nebo lineární součet, nebo deterministický součet se stochastickým rss; všechny tři se počítají při každém běhu, aby volba byla viditelná, a ne zakrytá). Doby setrvání, které dosáhnou prahů polohy zadaných volajícím (10 m a 50 m ve výchozím stavu), najde stávající půlení intervalu enginu, každá s rozpisem po příspěvcích jmenujícím dominantní zdroj, a překročení každého jednotlivého příspěvku se navíc obrátí algebraicky, aby se oba výsledky shodovaly. Režim navigace podle terénu (TRN) omezuje setrvání periodickými určeními polohy a hlásí největší interval určení, který každý práh udrží; určení pouze polohy ponechává chybu rychlosti a náklon živé i po určení, takže setrvání neomezí při každé frekvenci určení, a zpráva to říká, místo aby vracela nulu. MODELLED: koeficienty tříd IMU jsou reprezentativní údaje pásma, nikoli katalogový list, a zbytek určení polohy podle terénu je vstup. Nedosažený práh se hlásí jako null se stavem, nikdy jako nula. Nejde o certifikovaný produkt výkonu inerciální navigace.

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "navigation"
speed_m_s = 250.0
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [10.0, 50.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "position-only"

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "navigation"
speed_m_s = 6.17
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [10.0, 100.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "none"

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "tactical"
speed_m_s = 44.4
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [2.0, 20.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "none"

integrity#

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

kind = "integrity"
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 0.75
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0
araim_dual = true

kind = "integrity"
seed = 7
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0

kind = "integrity"
seed = 7
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0

jamming#

Rozpočet spoje při rušení: J/S → efektivní C/N₀ → ztráta zachycení.

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 30.0
duration_s = 1800.0
lat_deg = 52.0
lon_deg = 4.0

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 60.0
duration_s = 21600.0
lat_deg = 59.80
lon_deg = 24.90

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 30.0
duration_s = 1800.0
lat_deg = 59.80
lon_deg = 24.90

launch-window#

Geometrie startu a výstupu ve dvoutělesové úloze: azimut(y) startu (sin Az = cos i / cos lat), minimální dosažitelný sklon dráhy, kruhová rychlost, východní bonus z rotace Země, Δv dogleg změny roviny, když je cílový sklon dráhy menší než šířka místa startu, a počet denních startovních příležitostí. MODELLED geometrie kulové Země (bez korekce rychlostního trojúhelníku rotující Země, bez modelu ztrát při výstupu a odporu).

kind = "launch-window"
site_lat_deg = 28.5
target_inclination_deg = 51.6
altitude_km = 400.0

leo-navmsg#

Navigační zpráva LEO: vysílané efemeridy a hodiny družice pro určování polohy, navigaci a čas na nízké oběžné dráze Země (LEO), pro libovolnou dráhu, nosnou a model, s volitelnými pojmenovanými předvolbami (Xona Pulsar, Iridium, Starlink, CentiSpace, reprezentativní systém v pásmu C, model nulových hodin ATOMIC, Celeste IOD). OBSAH: pomocná data (SVID, číslo vydání dat, pásmo, zdraví signálu), synchronizace (týden, čas v týdnu, polynom hodin druhého řádu af0-af2 kolem toc), efemeridy v jednom ze čtyř modelů -- 16parametrová keplerovská sada podle Galileo OS SIS ICD; tatáž sada plus polynomy korekcí v podélném, příčném a radiálním směru; 22parametrový model Liu et al. 2025; polynom ECEF bez členů hodin (ATOMIC, nulové hodiny) -- a další služby (vysílaná sada Klobuchar, NeQuick-G ai0-ai2 s efektivní úrovní ionizace a parametry převodu systémového času na UTC s logikou přestupných sekund podle ICD). PROKLÁDÁNÍ: pravdivá dráha integrovaná se zonální gravitací J2-J6 nebo EGM2008 do zvoleného stupně a s odporem a seedovaný volný nebo řízený hodinový signál; proložení keplerovské sady metodou Levenberg-Marquardt na nesingulárních prvcích, poté lineární korekční polynomy metodou nejmenších čtverců; hodiny proložené po odečtení relativistického členu, který přidává uživatel. ANALÝZY: fit-interval-trade (chyba vzdálenosti signálu v kosmu, SISRE, s globálně průměrovanými vahami pro výšku dráhy, v závislosti na intervalu proložení a periodě aktualizace, pouze dráha a s hodinami), model-comparison (čtyři modely, počet parametrů, kódované bity a proložení Kshany ve výškách podle Liu et al. vedle publikovaných hodnot), midpass-update (nejvyšší přelet nad uživatelem, skok polohy, hodin a vzdálenosti uživatele při každém přepnutí zprávy, skok při nejhorší geometrii, PASS/FAIL proti prahu kontinuity), encode-decode (vlastní zdokumentovaný binární rámec Kshany s CRC-24Q, rozpočet kvantizace po půlkrocích pro každé pole, kontrola poškozeného rámce, export a import záznamu ve stylu RINEX-4 označeného jako rozšíření Kshany a tabulka CSV). VALIDATED: váhy SISRE proti publikované tabulce MEO/GEO (Montenbruck et al. 2018); uživatelský algoritmus Galileo proti RTKLIB na skutečných vysílaných efemeridách Galileo; CRC-24Q proti své katalogové kontrolní hodnotě a ukázkovému rámci RTCM 1005. MODELLED: každý údaj o proložení a SISRE je chyba reprezentace oproti pravdě integrované Kshanou (žádná chyba určení ani předpovědi dráhy); srovnání s Liu et al. používá jiné dráhy; formáty kódování a textu jsou vlastní formáty Kshany.

kind = "leo-navmsg"
name = "Celeste IOD message (workshop preset)"
seed = 15
preset = "celeste-iod"
analysis = ["encode-decode", "fit-interval-trade"]
csv_schema = "celeste-iod"
span_s = 1800
fit_intervals_s = [60, 120, 300, 600, 900]

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message encode and decode"
seed = 14
analysis = ["encode-decode"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message fit-interval trade"
seed = 11
analysis = ["fit-interval-trade"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
cd_area_over_mass = 0.005

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message mid-pass update"
seed = 13
analysis = ["midpass-update"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message model comparison"
seed = 12
analysis = ["model-comparison"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

leo-pass#

Přelet LEO a rozpočet spoje po pásmech pro LEO-PNT (určování polohy, navigace a času z nízké oběžné dráhy Země), nezávisle na systému: uživatel (pozemní, námořní, letecký nebo uvnitř budovy, statický nebo pohybující se) a jedna či více družic LEO z DESIGNED PASS (navržený průlet: kruhová dráha umístěná tak, aby uživatel viděl jeden přelet zvolené maximální elevace ve zvolený čas, případně heliosynchronní), explicitních PRVKŮ, TLE (dvouřádková sada prvků) přes SGP4 enginu, nebo WALKEROVY konstelace vytvořené kódem pro návrh konstelací (hlášeny nejvyšší přelety). Pásma pocházejí z pojmenované předvolby (obecné vícepásmové UHF/L/S/C, obecné pásmo C, Xona Pulsar X1/X5, Iridium STL, Starlink jako signál příležitosti pouze s Dopplerem, CentiSpace a volitelná předvolba Celeste IOD označená WORKSHOP) nebo se zapisují do scénáře; každá předvolba uvádí, zda její čísla jsou PUBLIC (s URL), REPRESENTATIVE nebo WORKSHOP. Pro každou družici, pásmo a epochu: elevace, azimut, vzdálenost, rychlost změny vzdálenosti a zrychlení vzdálenosti; ztráta šířením ve volném prostoru; EIRP a zisk diagramu družice (isoflux, gaussovský svazek nebo plochý); zisk uživatelské antény v závislosti na elevaci (plošná, polokulová nebo izotropní); plynné zeslabení (ITU-R P.676-10 Annex 2), zeslabení deštěm (koeficienty ITU-R P.838-3 a postup P.618-14 z intenzity a výšky deště), troposférická scintilace (ITU-R P.618-14 oddíl 2.4.1), ztráta pronikáním do budovy pro uživatele uvnitř (ITU-R P.2109-2), polarizační nesoulad, šumová teplota systému a C/N0 (poměr nosné k šumové hustotě); Doppler a rychlost Doppleru v uzavřeném tvaru z rychlosti změny vzdálenosti a zrychlení vzdálenosti, každý zkontrolovaný proti centrálním diferencím; ionosférické zpoždění prvního řádu 40,3 STEC/f^2 z šikmého TEC podle Klobucharu nebo z vertikálního TEC, přepočteného na část ionosféry pod družicí. Dvojice pásem dostávají bezionosférické koeficienty, zesílení šumu a kódový šum ve vrcholu přeletu. Družice MEO GNSS (předvolby Galileo nebo GPS) se vyhodnocují stejným modelem antény a šumu z přijímaných výkonů podle dokumentů rozhraní, takže zvonovitý přelet LEO a ploché nosné GNSS sdílejí jeden graf. Volitelná sekce [iot] udává dobu do prvního určení polohy, energii na určení a výdrž baterie v závislosti na střídě provozu pro uvedený rozpočet příkonu přijímače (MODELLED). Každá dvojice pásem také udává šikmý TEC, který její kombinace bez geometrie ve vrcholu obnoví, a sigma kódového šumu tohoto odhadu (sondování ionosféry). Volitelná sekce [spoofer] padělá signály deklarované polohy, která po nástupu skočí nebo je odtlačena od skutečné, a spouští dva monitory s uvedenými pravděpodobnostmi falešného poplachu a nezachycené události: konzistenci Dopplera a geometrie přeletu (změřené rychlosti změny vzdálenosti proti těm předpovězeným z drah a nezávislé předchozí polohy a rychlosti, zobecněný test chí-kvadrát metodou nejmenších čtverců přes okno, na kanálech GNSS, LEO a všech) a konzistenci mezi pásmy (krok od epochy k epoše modelem korigované kombinace bez geometrie každé dvojice pásem LEO), s hlášením statistik po epochách a kdy každý monitor detekuje (MODELLED). Komponenty VALIDATED: ztráta ve volném prostoru, koeficienty P.838-3 proti jeho tabulce 5, postupy P.618-14 pro déšť a scintilaci a ztráta pronikáním do budovy P.2109 proti validačním příkladům ITU-R Study Group 3, poměr skupinového zpoždění L1/L2 podle IS-GPS-200 a maximální Doppler statického uživatele na kruhové dráze proti arXiv 2509,19551 tabulce 1. MODELLED: EIRP, diagramy, Chapmanův podíl TEC pod družicí a celý přelet.

kind = "leo-pass"
name = "LEO ionosphere sounding from multi-band delays"
epoch = "2026-09-28T11:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 69.66
lon_deg = 18.94

kind = "leo-pass"
name = "Indoor UHF LEO-PNT"
epoch = "2026-09-28T12:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "indoor"
lat_deg = 41.9
lon_deg = 12.49

kind = "leo-pass"
name = "IoT energy per fix"
epoch = "2026-09-28T06:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 53.55
lon_deg = 9.99

kind = "leo-pass"
name = "Celeste IOD multi-band pass"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 600.0
step_s = 2.0
iono_free_pairs = [["E5", "C"], ["UHF", "C"], ["E5", "SR"]]
environment = "ground"
lat_deg = 52.218

kind = "leo-pass"
name = "Iridium STL from an aircraft"
epoch = "2026-09-28T14:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "air"
lat_deg = 50.0
lon_deg = -30.0

kind = "leo-pass"
name = "LEO pass versus MEO GNSS C/N0"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 2.0
environment = "ground"
lat_deg = 48.137
lon_deg = 11.575

kind = "leo-pass"
name = "Xona Pulsar pass"
epoch = "2026-09-28T10:00:00"
duration_s = 1200.0
step_s = 5.0
environment = "maritime"
lat_deg = 45.5
lon_deg = -5.0

kind = "leo-pass"
name = "Spoofing detection by LEO Doppler consistency"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 1800.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 50.11
lon_deg = 8.68

leo-pnt-chain#

Jeden systém LEO-PNT (určování polohy, navigace a času z nízké oběžné dráhy Země) od začátku do konce, pro libovolnou konstelaci a signál: návrh leo-signal pojmenovaný v signal_design (veřejná předvolba nebo vložený návrh [signal]) určuje střed, šířku pásma, čipovou rychlost a rozdělení EIRP pásma [pass], rozpočet spoje leo-pass dává sledované C/N0 a pásmově omezený kódový jitter během přeletu, přímka C/N0 v sin(elevace) a vysílané SISRE zprávy [navmsg] (proložené ve výšce družice přeletu) vstupují do každého systému LEO ve společném určení polohy leo-pvt v [fusion] a volitelně do případů leo-ppp v [ppp]; každé předání je uvedeno s hodnotou a jednotkou. MODELLED.

kind = "leo-pnt-chain"
name = "Celeste IOD end to end"
seed = 4
signal_design = "celeste-iod-e5-1-pfa"
od_sisre_m = 0.25
name = "celeste-iod-e5-1-pfa"
system = "Celeste IOD"
source = "WORKSHOP"

kind = "leo-pnt-chain"
name = "LEO-PNT end to end, generic 1080 km constellation"
seed = 5
signal_design = "generic-l"
od_sisre_m = 0.25
presets = ["generic-bands"]
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 1200.0

kind = "leo-pnt-chain"
name = "Xona Pulsar end to end"
seed = 9
signal_design = "xona-x5"
od_sisre_m = 0.25
presets = ["xona-pulsar"]
epoch = "2026-09-28T10:00:00"
duration_s = 1200.0

leo-ppp#

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.

kind = "leo-ppp"
seed = 20
duration_s = 1800.0
step_s = 10.0
runs = 4
lat_deg = 30.5
lon_deg = 114.4
lat_deg = 48.1

leo-pvt#

Spojené určování polohy, navigace a času (PNT) ze střední oběžné dráhy Země (MEO) a nízké oběžné dráhy Země (LEO) pro LIBOVOLNÉ konstelace: každý [[system]] je předvolba GNSS druhu constellation-design, předvolba LEO (xona-pulsar, iridium-stl, starlink-sop, centispace, generic-c-band, model efemerid atomic-zero-clock nebo jiný soubor předvolby, každý ve vlastním souboru se zdroji označenými PUBLIC, WORKSHOP nebo ODVOZENÝ), slupky Walker nebo explicitní sady prvků, s nosnou, čipovou rychlostí, obálkou poměru nosné k šumové hustotě (C/N0) od masky elevace po zenit, chybou vzdálenosti signálu v kosmu (SISRE), sigmou Dopplera a modelem hodin (vlastní hodiny přijímače, takže se mezisystémový bias odhaduje, nebo známý vysílaný posun). Čtyři režimy. DOPPLER: dávkové určení polohy Gaussovou-Newtonovou metodou z rychlosti změny vzdálenosti s analytickými parciálními derivacemi, stavy driftu hodin a volitelně rychlosti a volitelným omezením výšky, s jednou nebo více družicemi, chyba v závislosti na délce okna, obálka Dopplera, rychlosti změny Dopplera a ryvu každého systému LEO a přesnost v podélném a příčném směru při jediném přeletu v závislosti na příčném posunu (příčná chyba neomezeně roste, když přelet míří nad hlavu; jediný přelet má také zrcadlové řešení přes pozemní stopu). Zde běží signál příležitosti pouze s Dopplerem (starlink-sop). JOINT: určení polohy z pseudovzdáleností metodou vážených nejmenších čtverců pro každou epochu pouze z GNSS, pouze z LEO a z obojího, sigmy pro každé měření z modelu tepelného šumu smyčky zpožděného závěsu při C/N0 plus SISRE (nebo pevná sigma, aby je mohl krmit model signálu), odhadnuté mezisystémové biasy a PDOP/HDOP/VDOP v závislosti na počtu přidaných družic LEO. POLAR: družice ve výhledu a DOP v závislosti na šířce pro GNSS, LEO a obojí. TIMING: přenos času do koordinovaného světového času (UTC) z družic LEO ve známé poloze dvoustavovým filtrem hodin, jehož procesní šum pochází z tříd oscilátorů enginu, v závislosti na C/N0 a oscilátoru, a výraz IS-GPS-200 pro převod systémového času na UTC; s [timing] trace = true hlásí každý řádek také svou časovou chybu a předpovězenou sigmu v každé epoše. VALIDATED: největší Doppler přeletu od zenitu k obzoru proti publikovaným údajům Iridium (až 36 kHz) a Xona Pulsar X1 (32 až 34 kHz). MODELLED: vše ostatní; DOP je zkontrolován proti ručně odvozenému případu, určení polohy proti jeho kovarianci a model Dopplera proti identitě zrychlení vzdálenosti.

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 4
duration_s = 5700.0
step_s = 30.0
lat_deg = 52.22
lon_deg = 4.42
height_m = 5.0

kind = "leo-pvt"
mode = "doppler"
seed = 7
duration_s = 600.0
step_s = 10.0
lat_deg = 48.14
lon_deg = 11.58
height_m = 520.0

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 3
duration_s = 1800.0
step_s = 30.0
lat_deg = 61.1
lon_deg = 6.6
height_m = 20.0

kind = "leo-pvt"
mode = "timing"
seed = 9
duration_s = 21600.0
step_s = 10.0
lat_deg = 39.99
lon_deg = -105.26
height_m = 1655.0

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 3
duration_s = 1800.0
step_s = 30.0
lat_deg = 40.42
lon_deg = -3.70
height_m = 650.0

kind = "leo-pvt"
mode = "polar"
duration_s = 7200.0
step_s = 600.0
lat_step_deg = 10.0
lon_step_deg = 45.0
pdop_threshold = 6.0
name = "GPS"

kind = "leo-pvt"
mode = "doppler"
seed = 11
duration_s = 60.0
step_s = 0.1
lat_deg = 40.0
lon_deg = -83.0
height_m = 220.0

leo-signal#

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.

kind = "leo-signal"
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5
tracking_threshold_dbhz = 25.0

kind = "leo-signal"
presets = ["generic-bands"]
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5

kind = "leo-signal"
presets = ["xona-pulsar"]
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5

link-budget#

Jednosměrný rozpočet spoje podle rovnice spoje CCSDS 401 / DSN 810-005: ztráta volným prostorem, C/N₀, Eb/N₀, rezerva a uzavření spoje pro vysílané EIRP, přijímací G/T, vzdálenost, datovou rychlost a pásmo (s|x|ka) vůči požadovanému Eb/N₀. Deterministický inženýrský výpočet z dodaných vstupů (nejde o kalibrovaný datasheet terminálu).

kind = "link-budget"
band = "x"
eirp_dbw = 55.0
g_over_t_db = 53.0
range_km = 2000.0
data_rate_bps = 1.0e6
other_losses_db = 3.0

lunar-ascent#

MODELLED motorický výstup z jihopolárního povrchového místa na oběžnou dráhu setkání a kovariance polohy a rychlosti, kterou přenáší zpět na dráhu (ve stylu Artemis). Pětistavový inerciální model chyb po osách z lunar-descent (poloha, rychlost, bias akcelerometru, náklon polohy, bias gyroskopu, buzený specifickou silou) běží na všech třech osách místa od povrchového stavu, s nímž fáze vstupuje; určení polohy AFS z viditelných relé ILLUSTRATIVE konstelace třídy LCNS (samostatné, nebo diferenční s využitím rezidua korekčního spoje z lunar-differential-pnt, s podporou hodin, když jsou viditelná jen tři relé) se pořizuje v stanoveném intervalu, přičemž lunární čas vstupuje přes hodiny vozidla a chyba časové značky podél dráhy. Uvádí uzavřené inerciální zdroje, příspěvek podpory, ablaci, navigační 1 sigma po dobu výstupu, rozptyl vypnutí motoru vedle navigační znalosti a úplnou kovarianci 6x6 MCI při vložení se zachovanou korelací polohy a rychlosti. MODELLED: ilustrační třída IMU, specifická síla, sada relé a rozptyl vypnutí; chyby držené v osách místa startu; nominální výstupní stav je zástupný. Bez podpory agentury; software pouze poradního charakteru, nikoli certifikované navigační zařízení.

kind = "lunar-ascent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
ascent_s = 450.0
insertion_altitude_km = 100.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0
gyro_bias_deg_per_hr = 0.01

lunar-attack-surface#

Útokový povrch pro zabezpečení signálu při navigaci na povrchu Měsíce (P1): skládá otevřené analýzy zabezpečení signálu do jednoho běhu dosažitelného z binárky. Uvádí (1) přijatý výkon AFS a jeho PŘEBYTEK výkonu oproti pozemní referenci GPS, dále pásmo citlivosti 12-18 dB jako skutečný vícerozměrný průchod vstupy spoje (referenční úroveň x EIRP x šikmá vzdálenost) se srovnáním lineárních faktorů 25x zaokrouhleno / 28x nezaokrouhleno. REVIDOVÁNO (pravidlo R4): dříve uvádělo 15,6 dB NEDOSTATEK výkonu a faktor 32x/36x, dokud nebyla reference GPS opravena z -125 / -128.5 (což jsou hodnoty v dBm) na -155 / -158.5 dBW, hodnoty ICD-GPS-200, které modul rušení vždy používal. Znaménko se obrací: modelovaný lunární signál AFS je o 14,4 dB SILNĚJŠÍ než pozemní GPS L1 C/A, nikoli slabší. Samotný přijatý výkon se nezměnil ani o bit a lineární faktor je původní podělený přesně 1000, což je přesně posun 30 dB mezi dBm a dBW; (2) požadovaný vysílací výkon útočníka pro spoofing (J/S = 3 dB) a pro znemožnění (J/S = 30 dB) při každém odstupu, inverzi spoje J/S; (3) orbitální záchytnou stopu při skutečném diagramu antény s rovnoměrnou aperturou (Airy [2 J1(x)/x]^2), výškově omezenou podhemisférickou čepici, jejíž okraj NENÍ zachycen; (4) vypočtený výsledek strhnutí smyčky sledování při záchytu spoofingu (zda spoofer s odpovídajícím kódem při dané výkonové výhodě a posunu kódu skutečně strhne DLL/PLL), nikoli předpokládaný práh 3 dB; (5) geometrický dosah horizontu zvýšeného povrchového vysílače na tělese bez atmosféry; a (6) rozpočet autentizace OSNMA/TESLA (20 bit/s režie = ~40 % zprávy AFS o 50 bit/s, latence zveřejnění klíče, padělek 2^-40). Prázdné tělo reprodukuje základ P1; každý vstup má výchozí hodnotu a lze jej přepsat. Dílčí výsledky VALIDATED nesou orákulum svého zdrojového modulu (radiometrie v dB v uzavřeném tvaru; zpětná cesta inverzního J/S; diagram Airy proti Besselovým funkcím z A&S a geometrie kulové úseče; strhnutí DLL/PLL proti Kaplan & Hegarty; identita kulového tečného horizontu proti eo_payload; velikosti polí OSNMA SIS-ICD). MODELLED: reprezentativní velikosti geometrie a výkonu a konkrétní hodnoty buněk mapy záchytu. Nejde o produkt zabezpečení s certifikací.

kind = "lunar-attack-surface"
afs_eirp_dbw = 26.0
user_gain_dbi = 3.0
slant_range_m = 3.0e6
carrier_hz = 2.4e9
gps_reference_dbw = -155.0
gps_reference_min_dbw = -158.5
transmitter_altitude_m = 100_000.0

lunar-beacon#

Rozšíření lunární orbitální navigační služby o povrchové majáky jako spustitelná tabulka před/po. Uživatel u jižního pólu vidí řídkou orbitální sestavu v úzké části oblohy, takže geometrie měření vzdálenosti je špatně podmíněná; několik ZAMĚŘENÝCH POVRCHOVÝCH MAJÁKŮ dodá řádky přímé viditelnosti s nízkou elevací a širokým azimutem, které sestava celá nad hlavou postrádá, a horizontální faktor DOP (zhoršení přesnosti) se zhroutí. Scénář uvádí tři konfigurace v jedné epoše — samotné družice, družice plus viditelné majáky a větší konstelaci jako alternativní cestu ke stejné geometrii — každou s počty viditelných zdrojů, úplným DOP a dosaženou přesností 1 sigma v METRECH, získanou vynásobením ekvivalentní chybou měření vzdálenosti uživatele na maják, sestavenou jako odmocnina součtu čtverců členů synchronizace hodin, vícecestného šíření a zaměření. Viditelnost majáků je geometrický horizont dvou výšek na Měsíci bez atmosféry (bez atmosféry, takže mez je přesná) a sestavení DOP je totéž jádro, křížově ověřené proti gnss_lib_py v tests/dop_reference.rs. PROČ TENTO DRUH EXISTUJE: modul za ním je v enginu a od L08/L09 je kontrolován nezávislou cestou DOP, ale nebyl dosažitelný z běhu — žádný druh, žádná větev dispečera, žádný přibalený soubor. README tuto schopnost inzerovalo a verifikační matice pro ni neměla ŽÁDNÝ řádek, takže byla současně tvrzena v textu a netvrzena v registru, a přitom v enginu nedosažitelná. Výchozí hodnoty jsou geometrie, která již nese uložený golden (uživatel na -80 deg s anténou 2 m, tři majáky na -80/0, -79/+60 a -79/-60 ve výšce 2 km, ilustrativní šestisatelitní snímek LCNS při t=0, maska 5 deg), takže holý běh reprodukuje tabulku, kterou již orákulum pokrývá, místo aby vymýšlel nová čísla. MODELLED: návrh konstelace, rozmístění majáků a každá velikost rozpočtu chyb jsou ilustrativní vstupy, nikoli nasazené zaměření ani změřený spoj; externě zakotveny jsou jen aritmetika DOP, uzavřený tvar horizontu a vztah sigma = DOP x sigma_URE. Nejde o závazek výkonnosti služby.

kind = "lunar-beacon"
n_satellites = 6
comparison_n_satellites = 24
epoch_s = 0.0
elevation_mask_deg = 5.0
clock_sync_m = 1.0
multipath_m = 0.5
survey_m = 0.3

lunar-descent#

MODELLED rozpočet rozptylu přistání pro motorický sestup na místo u jižního pólu (třída Artemis). Pro každou horizontální osu je pětistavový model inerciální chyby (poloha, rychlost, bias akcelerometru, náklon polohy, bias gyroskopu) řízen měrnou silou sestupu; sekvenční filtr přijímá polohové určení z povolených pomůcek: určení AFS z viditelných relé ILLUSTRATIVE konstelace třídy LCNS (samostatně, nebo diferenciálně s využitím rezidua korekčního spoje z lunar-differential-pnt, s podporou hodin, jsou-li viditelná jen tři relé) a určení podle terénu (porovnávač TERCOM/SITAN v crate na syntetickém reliéfu, nebo Cramérova–Raova mez porovnávání výškového okna skutečného jihopolárního DEM z LOLA). Lunární čas vstupuje přes hodiny vozidla při určeních (posun LTC-TT z lunar-time-offset nebo nejistota jeho zveřejněného pásma) a jako chyba časové značky podél dráhy. Uvádí 3sigma elipsu přistání, R95, inerciální zdroje v uzavřeném tvaru, příspěvek každé pomůcky, ablaci každé kombinace pomůcek, kalibraci elipsy metodou Monte Carlo a předávanou kovarianci. MODELLED: ilustrativní třída IMU, sada relé, profil sestupu a naváděcí člen; navigace podle terénu používá syntetický reliéf v měřítku metrů na Zemi; dostupnost AFS je jedna epocha na plochém prahu. Bez podpory agentury; software pouze poradního charakteru, nikoli certifikované navigační zařízení.

kind = "lunar-descent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
more_site_lats_deg = [-89.9, -88.5, -85.0]
descent_s = 600.0
horizontal_speed_m_s = 150.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0

kind = "lunar-descent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
more_site_lats_deg = [-89.9, -88.5, -85.0]
descent_s = 600.0
horizontal_speed_m_s = 150.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0

lunar-differential-pnt#

Modelovaný lunární DIFERENCIÁLNÍ PNT (analogie lunárního DGNSS/SBAS): referenční stanice třídy NovaMoon na ZNÁMÉM selenografickém místě počítá diferenciální korekce jednotlivých družic z ILLUSTRATIVE konstelace třídy Moonlight/LCNS z veřejných zdrojů (NovaMoon uváděn jen jako TŘÍDA systému, bez spojení s ESA) a uživatel posunutý o baseline_km je aplikuje, takže SPOLEČNÉ orbitální a hodinové chyby se vyruší. Hodinový člen se vyruší PŘESNĚ (algebraická identita); u orbitálního členu zůstane jen projekce rozdílu směrů přímé viditelnosti, která → 0 pro základnu → 0 (podlaha prostorové dekorelace) a roste ≈ lineárně se základnou. Uvádí 3D chybu polohy uživatele S korekcemi a BEZ nich, faktor snížení, křivku chyby v závislosti na základně a ochrannou úroveň uživatele, která POUŽÍVÁ ZNOVU aparát SBAS DO-229E (crate::sbas) s diferenciálním reziduálním σ. MODELLED — přesná identita zrušení + dekorelační model prvního řádu; neověřeno na reálných datech; bez TRL/heritage/podpory agentury. Deterministický, je-li seedovaný.

kind = "lunar-differential-pnt"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
ref_lat_deg = -89.0
ref_lon_deg = 0.0

lunar-frame-campaign#

Sedmiparametrový Helmertův (podobnostní) datum rámce řízený SIMULOVANOU POZOROVACÍ KAMPANÍ, nikoli vloženou transformací. Síť pozemních stanic pozoruje katalog lunárních povrchových majáků podle explicitního plánu; parciální derivace zpoždění lunárního VLBI jsou za tento plán akumulovány do Fisherovy informační matice souřadnic majáků přesně tak, jako to dělá lunar-vlbi-fim; a tato informace je přes Helmertovu návrhovou matici A = [I3 | [p]_x | p] v bodech katalogu propagována do kovariance datumu H = A^T M_b A, diagnostikované pomocí crate::fim::crlb. ŽÁDNÁ transformace není vložena a nic se neobnovuje ze zasazené odpovědi, takže uváděná přesnost datumu vychází z pozorovacího programu: poloviční sigma zpoždění ji přesně zpolovičí a prodloužení oblouku ji zlepšuje, protože librace, kterou zpráva MĚŘÍ (sub_earth_direction_sweep_deg), odděluje souřadnici majáku ve směru přímé viditelnosti od souřadnic v rovině oblohy. Hodnost, defekt datumu, číslo podmíněnosti, celé spektrum, nepozorovatelné směry V SEDMIPARAMETROVÉ BÁZI, nejslabší směr i při plné hodnosti a podíl každého parametru na něm se vydávají při každém běhu; parametr, který kampaň neomezuje, se publikuje jako NULL se stavem, nikdy se nevyčte z téměř singulární inverze. Korelace chyb majáků je měřena, nepředpokládána: při pevných stanicích se žádné pozorování nedotýká dvou majáků, takže informační matice je přesně blokově diagonální (offblock_fraction 0), a při odhadovaných stanicích je Schurem marginalizovaný blok svázán, přičemž se vypíše indukovaná korelace a celá propagace se znovu spustí s jejím vypuštěním, takže cena předpokladu nezávislosti je číslo. Stejná propagace při izotropní sigma na souřadnici a chyba obnovy, kterou uvádí scénář lunar-frame-realisation, se zde obě spouštějí a vypisují vedle hodnoty kampaně i s jejich poměry. MODELLED: katalog majáků je ze zdrojů, ale KAMPAŇ je simulovaná — síť stanic a sigma zpoždění jsou ilustrativní vstupy, jednotlivá pozorování zpoždění se pokládají za nezávislá a efemeridy středu Měsíce, hodiny stanic, troposféra a parametry orientace Země jsou drženy PEVNĚ, takže kovariance datumu je Cramerova–Raova mez pro zredukovanou množinu parametrů. Nejde o geodetický produkt.

kind = "lunar-frame-campaign"

lunar-frame-realisation#

Modelovaná realizace lunárního referenčního rámce: fit 7parametrového Helmertova (podobnostního) datumu — 3 translace, 3 rotace malého úhlu, 1 měřítko — který váženými nejmenšími čtverci (crate::batch_ls::gauss_newton) váže odhadovanou množinu souřadnic bodů MCMF odvozených ze selenografických na datum, plus jednoduchou vazbu orientace vyjadřující realizovanou malou rotaci kolem os ICRF vzhledem k orientaci tělesa IAU 2015 WGCCRE. Scénář vloží známou malou transformaci (translace ~desítky m, rotace ~µrad, měřítko ~1e-7) do dobře rozprostřené syntetické sítě bodů, přidá seedovaný gaussovský šum, obnoví datum a uvádí obnovenou transformaci, chybu obnovy každého parametru vůči vložené pravdě a zbytkové RMS po fitu. MODELLED vnitřní konzistence — obnovuje vloženou podobnostní transformaci (bez šumu přibližně na strojovou přesnost), NENÍ to realizace vůči reálným datům sledování/VLBI; deterministické (seedované); bez TRL/heritage/podpory agentury.

kind = "lunar-frame-realisation"
n_points = 8
tx_m = 25.0
ty_m = -40.0
tz_m = 15.0
rot_x_urad = 3.0
rot_y_urad = -2.0
rot_z_urad = 5.0

lunar-infrastructure#

MODELLED studie oběžné dráhy a povrchu Měsíce jako navigační a geodetické infrastruktury, pět studií za jedním druhem vybíraným pomocí study: od-consistency (palubní určování oběžné dráhy z Earth-GNSS na NRHO nebo ELFO proti nezávislému pozemnímu radiometrickému určování oběžné dráhy, posuzované podle jejich vlastních kovariancí přes seedovaný Monte Carlo), carrier-phase (společná dvojitě diferencovaná fáze nosné povrchu a orbiteru a řešení celočíselných nejednoznačností pomocí LAMBDA), frame-coestimation (povrchová stanice a orbitery přidané k měření vzdálenosti z pozemních stanic pro sedmiparametrové datum lunárního rámce), space-tie (GNSS, VLBI a laserové měření vzdálenosti na jedné kosmické lodi, preciznost vazby rámce vůči chybě lokální vazby) a geodesy-sensitivity (Fisherova informace Loveových čísel Měsíce h2, k2, l2 a fyzické librace z laserového měření vzdálenosti, sledování orbiteru, povrchového gravimetru a povrchových hodin). Omezený model tří těles s uvedenými zjednodušeními; numerika je kontrolována nezávislými programy a nic se neporovnává s měřením lunární veličiny.

kind = "lunar-infrastructure"
study = "carrier-phase"
seed = 20261019
family = "nrho"
sample_s = 600.0
arcs_days = [0.25, 0.5]
lat_deg = 0.0
lon_deg = 0.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "frame-coestimation"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 6.56
sample_s = 900.0
sigma_m = 0.05
epochs = 200

kind = "lunar-infrastructure"
study = "geodesy-sensitivity"
seed = 20261019
sigma_m = 0.05
epochs = 400
sigma_mm_s = 0.05
arc_days = 27.3
sample_s = 3600.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "od-consistency"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 3.0
sample_s = 600.0
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "od-consistency"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 3.0
sample_s = 600.0
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "space-tie"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 6.56
sample_s = 900.0
gnss_sigma_m = 10.0
vlbi_sigma_m = 1.0

lunar-integrity#

Průchod ochrannou úrovní ARAIM u jižního pólu Měsíce proti reprezentativní sadě reléí LunaNet. sigma_ure_m zpřístupňuje přesnost měření vzdálenosti signálem v prostoru (ochranné úrovně se s ní mění lineárně, takže její průchod odpovídá na otázku, jakou přesnost měření vzdálenosti vyžaduje mezní hodnota výstrahy). Výchozí je historický případ jižního pólu třídy LNIS.

kind = "lunar-integrity"
step_s = 3600.0
duration_s = 86400.0
alert_limit_m = 50.0
p_hmi = 1.0e-4

lunar-interop-export#

Modelovaný export lunární interoperability: vydává lunární referenční rámec, lunární časovou škálu a lunární efemeridy ve výměnných formách zarovnaných s LunaNet/IOAG a založených na CCSDS, s konformitou zpětné cesty / polí. POUŽÍVÁ ZNOVU emitor+parser CCSDS OEM 2,0 z balíku (crate::oem) přeznačený pro lunární kontext — REF_FRAME v OEM nese lunární rámec tělesa IAU 2015 WGCCRE (MOON_ME / MOON_PA), TIME_SYSTEM lunární časovou škálu (LTC / TCL / UTC), CENTER_NAME = MOON — přes ukázkové ilustrativní efemeridy třídy LCNS (polohy z crate::lunar_service, rychlost konečnou diferencí). Vydává také lunární popisovač času zarovnaný s LunaNet/IOAG (id škály, sekulární rychlost µs/den z crate::lunar_time, publikované pásmo, referenční povrch), který projde zpětnou cestou přes serde_json, a artefakty zabalí do existující obálky KIF (crate::interchange) se štítkem čestnosti MODELLED. Uvádí vydané artefakty, počet řádků OEM, konformitu polí (splněno) + seznam přítomných/chybějících polí, zpětnou cestu OEM ok, zpětnou cestu metadat času ok a velikost KIF v bajtech. MODELLED — orákulem je deterministická zpětná cesta + konformita názvů polí vůči publikovanému CCSDS OEM + sémantice polí LunaNet/IOAG; NENÍ to certifikovaný test konformity interoperability; ilustrativní efemeridy z veřejných zdrojů, bez spojení s ESA; bez TRL/heritage/podpory agentury.

kind = "lunar-interop-export"
frame = "MOON_ME"
time_system = "LTC"
n_states = 9
step_min = 30.0
epoch = "2030-01-01T00:00:00"
object = "LCNS-ILLUSTRATIVE-1"

lunar-jamming#

Lunárně nativní rušení RF (jamming): poměr rušení k signálu pro každou družici, efektivní C/N₀ a ztráta zachycení signálu pro selenografického povrchového uživatele pod lunárním povrchovým (nebo zvýšeným) rušičem nad ilustrativní konstelací třídy Moonlight/LCNS na lunární oběžné dráze z veřejných zdrojů. Skládá existující otevřenou fyziku rušení (jamming::j_over_s_db, effective_cn0_dbhz, rx_antenna_gain_db, lock_status, q_factor) s existující lunární geometrií oblohy (lunar_service::LunarConstellation + topocentric, lunar::selenographic_to_mcmf); žádná geometrie ani radiometrie se neodvozuje znovu. Na rozdíl od pozemního druhu jamming NENÍ signálová větev pevným přijatým výkonem: izotropní přijatý výkon každé družice je její vlastní rozpočet spoje EIRP − FSPL(šikmá vzdálenost), takže J/S se mění od družice k družici s lunární vzdáleností a elevací. Uvádí JEDEN ŘÁDEK NA KAŽDÝ VIDITELNÝ SPOJ (epocha, družice) — azimut, elevaci, šikmou vzdálenost, oba přijaté výkony, jejichž rozdílem je J/S, J/S, nominální a efektivní C/N₀ a stav zachycení — plus souhrnné ukazatele kvality vedle této tabulky (nikdy místo ní) a tutéž tabulku jako artefakt CSV. Každé vydané číselné pole nese jednotku a třídu původu. Dílčí výsledky VALIDATED nesou orákulum svého zdrojového modulu (rovnice protirušení a spoj J/S podle Kaplan & Hegarty §9,4, externě odkazované v tests/gnss_denied_jamming_resilience_reference.rs; lunární geometrie z lunar_service). Samotná kompozice je křížově ověřena proti nezávislé cestě se dvěma rozpočty spoje (linkbudget::received_signal_power_dbw, jiný výraz pro ztrátu volným prostorem) na 1e-9 dB. MODELLED: ilustrativní konstelace, reprezentativní EIRP / výkon rušiče / zisky antén / šumová teplota a absence stínění terénem, vícecestného šíření, dynamiky AGC a adaptivního nulování. Nejde o produkt zabezpečení s certifikací proti odepření služby. Při nakonfigurovaném rušiči nese zpráva také KONTURU ODEPŘENÍ S PÁSMEM NEJISTOTY, a nikoli konturu odečtenou z jednoho skaláru: celé měřené rozdělení C/N₀ užitečného signálu přes tabulku jednotlivých družic (n, min, p05, p25, medián, p75, p95, max, průměr, výběrová směrodatná odchylka a vlastní asymetrie výběru) a konturu vyhodnocenou v každé z těchto pořadových statistik podle OBOU kritérií odepření, která engine uznává — zavedeného kritéria poměru výkonů (J/S = 30 dB, jako v attack-surface a tracking-loop) a kritéria ztráty zachycení (efektivní C/N₀ klesající na tracking_threshold_dbhz, kritérium, které používá sloupec stavu této zprávy) — na obou osách roviny odepření (požadované EIRP rušiče při odstupu scénáře, odstup odepření při EIRP scénáře). Meze pásma JSOU contour(p05) a contour(p95), tatáž mapa v uzavřeném tvaru aplikovaná na vlastní kvantily výběru: nikoli sigma nafitovaná na výběr a nikoli medián ± k·stdev, přičemž stdev se vydává kvůli kontinuitě a nic ho nepoužívá. Kvantil, který je již na úrovni prahu sledování nebo pod ní, nemá žádné konečné odpírající J/S a jeho sloupce ztráty zachycení jsou null s započítaným důvodem, nikdy ořezaný poloměr.

kind = "lunar-jamming"
n_sats = 4
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
site_lat_deg = -89.67
site_lon_deg = 129.78

lunar-joint-od-clock#

Modelovaný společný vícetechnikový odhadovač dávky pro lunární určování oběžné dráhy a hodin na SIMULOVANÉ síti: snímkový fit Gauss-Newton, který slučuje geodetická zpoždění VLBI na zemských základnách, lunárně místní vzdálenosti stanice↔družice a vzdálenosti mezi družicemi, aby společně obnovil 3D polohu lunární povrchové stanice, polohy malé konstelace a posun hodin každého prvku z vložené pravdy. Hlavní čestný výsledek — VLBI činí úplnou 3D polohu stanice pozorovatelnou tam, kde samotné lunárně místní měření vzdálenosti ponechává slabě pozorovaný směr — se uvádí jako kontrast chyby stanice s VLBI a bez VLBI. MODELLED simulovaná obnova uzavřenou smyčkou (pravda sdílí model pozorování), deterministické (seedované), NEOVĚŘENO na reálných datech; bez propagace silového modelu uvnitř řešiče; bez TRL/heritage/podpory agentury.

kind = "lunar-joint-od-clock"
n_sat = 3
n_earth = 6
seed = 42
sigma_vlbi_s = 1.0e-11
sigma_range_m = 0.1
sigma_isl_m = 0.1
station_lat_deg = -88.0

lunar-llr-datum#

Sedmiparametrové Helmertovo datum lunárního rámce řízené SKUTEČNOU, ARCHIVOVANOU pozorovací kampaní místo simulované. Zatímco lunar-frame-campaign odstranil vloženou transformaci, ale síť stanic, plán a sigma na pozorování stále uváděl jako ILLUSTRATIVE vstupy, tento druh bere všechny tři z měření: epochy jsou časy pozemního vysílání archivovaných normálních bodů ILRS Consolidated Laser Ranging Data, pozorování jsou laserová měření vzdálenosti skutečně vystřelená na pět retroreflektorových polí na Měsíci a každá váha pozorování je vlastní archivovaná preciznost onoho normálního bodu bin_rms/sqrt(n_raw) vyčtená ze souboru. Souřadnice stanic pocházejí z řešení SLR IERS ITRF2020 (propagovaného na epochu jejich publikovanými rychlostmi) a souřadnice odražečů z JPL DE430 Table 7 v rámci střední Země / střední rotace, který realizuje model IAU 2015 WGCCRE. Parciální derivace vzdálenosti se akumulují do společné Fisherovy informační matice souřadnic odražečů a propagují se toutéž Helmertovou návrhovou maticí do kovariance datumu, diagnostikované pomocí crate::fim::crlb. Hodnost, defekt, podmíněnost, spektrum, nepozorovatelné směry v sedmiparametrové bázi, nejslabší směr při plné hodnosti a podíl každého parametru na něm se vydávají při každém běhu a neomezený parametr se publikuje jako NULL se stavem. Korelace mezi poli je MEASURED jako přesně nulová, nikoli předpokládána, protože laserové měření vzdálenosti se dotýká jednoho pole. Záznam, který katalogy neumějí umístit — stanice bez publikované polohy ITRF — je PŘESKOČEN A SPOČÍTÁN, nikdy se mu nedosadí náhradní souřadnice. KTERÉ SPOJE JSOU MEASURED A KTERÉ JSOU MODELLED, TO JE SAMOTNÁ ZPRÁVA, NE POZNÁMKA POD ČAROU: efemeridy středu Měsíce a orientace tělesa IAU zůstávají modelované a jejich společná velikost se vydává jako rozdíl pozorované minus vypočtené jednosměrné vzdálenosti přes každý použitý bod; troposféra, slapy pevného tělesa, excentricita stanice, pohyb pólu, UT1-UTC, relativistické zpoždění a hodiny stanic chybějí a jsou uvnitř tohoto rezidua. Protože chyba efemeridy se do kovariance dostává jen přes směr každé přímé viditelnosti, každý běh také znovu řeší celé datum se všemi parciálními derivacemi nakloněnými o sensitivity_tilt_deg (se střídavým znaménkem) a vydává poměr, takže necitlivost kovariance k modelované efemeridě je číslo, nikoli argument. Vlastní hodnoty simulované kampaně se SPOUŠTÍ a vypisují vedle změřených, nepřepisují se. MODELLED: sedmiparametrové hodnoty jsou Cramerova–Raova mez pro zredukovanou množinu parametrů na skutečném plánu — nikoli vyřešené datum, nikoli analýza LLR a nikoli geodetický produkt. Uložený řez reálnými daty se dodává s repozitářem, ale ne s publikovaným balíkem (crate); nasměrujte data_dir na jeho kopii.

kind = "lunar-llr-datum"

kind = "lunar-llr-datum"
epoch_year = 2024
epoch_month = 1
epoch_day = 1
arc_hours = 672.0
step_min = 60.0
delay_sigma_s = 1.0e-11
elevation_mask_deg = 10.0

kind = "lunar-llr-datum"
extra_earth_elevation_mask_deg = 0.0
name = "lunar-reference-station-reflector"
lat_deg = -89.0
lon_deg = 0.0
alt_m = 0.0
name = "lunar-reference-station-beacon"
lat_deg = -89.0

lunar-orbit-rendezvous#

MODELLED relativní navigace pro dokování ve stylu Orion–lander na nízké lunární oběžné dráze nebo eliptické polární dráze (třída Artemis). Chaser a cíl létají po téže dráze podle lunárního modelu sil v crate; společný dávkový odhad Gauss–Newton s 21 parametry přes oblouk (dva stavy vozidel a trvalé biasy signálu v prostoru) slučuje absolutní polohové určení pro každé vozidlo ze sady relé ILLUSTRATIVE třídy LCNS (relé za Měsícem se vyřadí, potřeba jsou čtyři, společná složka chyby signálu v prostoru se mezi vozidly vyruší) a křížový odhad vzdálenosti, s přesností měření vzdálenosti danou mezí sledování kódu na pilotu LunaNet AFS. Uvádí formální chybu relativní polohy a rychlosti i chybu metodou Monte Carlo v osách LVLH cíle, dostupnost určení, střední normalizovanou kvadratickou chybu odhadu oproti její očekávané hodnotě a každý pokus, jehož iterace nezkonvergovala, drift vzniklý zanedbáním gravitačních harmonických a úplnou kovarianci 6x6 předávanou dál. Pro kruhový případ platí kontrola v uzavřeném tvaru podle Hilla/Clohessyho–Wiltshirea. MODELLED: ilustrativní sada relé, rozpočet chyb a apriorní hodnoty; skutečnost a odhadovač sdílejí jeden model sil, takže NEES kontroluje vnitřní konzistenci a nikoli chybu modelu. Bez podpory agentury; software pouze poradního charakteru, nikoli certifikované navigační zařízení.

kind = "lunar-orbit-rendezvous"
orbit = "llo"
separation_m = 2000.0
arc_s = 7200.0
step_s = 20.0
n_relays = 8
sis_ure_m = 30.0
common_mode_fraction = 0.9

kind = "lunar-orbit-rendezvous"
orbit = "elfo"
separation_m = 2000.0
arc_s = 7200.0
step_s = 20.0
n_relays = 8
sis_ure_m = 30.0
common_mode_fraction = 0.9

lunar-station-coverage#

Modelované pokrytí lunární referenční stanicí: průchod modelu lunárního diferenciálního PNT metodou Monte Carlo přes uživatelskou mřížku u jižního pólu a den epoch. Diferenciální referenční stanice na známém místě u jižního pólu koriguje uvedenou konstelaci (ilustrativní keplerovskou nebo tabelovanou efemeridu) s uvedenou chybou signálu v prostoru, chybou zaměření, latencí korekce a kvantizací spoje; pro každý bod i pro celou oblast uvádí percentil korigované a nekorigované chyby polohy (3D, horizontální, vertikální), dostupnost, pokrytí vůči uvedenému prahu, ochranné úrovně DO-229E, poloměr pokrytí podle azimutu a rozpočet korekčního spoje na stanici a v nejhorším bodě. Není to tvrzení o výkonnosti žádného skutečného systému; bez spojení s žádnou agenturou ani její podpory. MODELLED.

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.0

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 4
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.4765

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.0

lunar-surface#

MODELLED dostupnost určování polohy a času na povrchu podle místa a ročního období pro jihopolární místa třídy Artemis. Pro každé místo a období (epochu a okno po ní) uvádí polohování pomocí relé (čtyři a více relé ILLUSTRATIVE konstelace třídy LCNS ve výhledu a PDOP pod prahem, ze stejných funkcí jako moonlight-service-volume a s oddílem terénu také s horizontem vykresleným metodou ray-marching z terénu lunar-station-coverage), zda jsou Země a Slunce nad horizontem místa (analytická poloha Slunce a Měsíce a orientace Měsíce, včetně librace, která se s ročním obdobím mění), a dostupnost času (relé nebo Země ve výhledu) s nejdelším úsekem, kdy není ani jedno, tedy s holdoverem, který musí povrchové hodiny překlenout. Výsledek pro jedno místo se rovná výsledku moonlight-service-volume na bit. MODELLED: ilustrativní keplerovská sada relé na Měsíci s průměrnou rotací; údaj o relé se s ročním obdobím nemění; terén je výřez LOLA 1200 m. Bez podpory agentury; software pouze poradního charakteru, nikoli certifikované navigační zařízení.

kind = "lunar-surface"
season_dates = ["2028-01-01", "2028-04-01", "2028-07-01", "2028-09-30"]
window_days = 27.3217
step_min = 30.0
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7

kind = "lunar-surface"
season_dates = ["2028-01-01", "2028-04-01", "2028-07-01", "2028-09-30"]
window_days = 27.3217
step_min = 30.0
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7

lunar-time-budget#

MODELLED celkový rozpočet časové chyby koordinovaného lunárního času (LTC): sedm členů chyby LTC sestavených jako křivky časové chyby x_i(τ) přes celou mřížku dob průměrování, sečtených odmocninou součtu čtverců do x_Σ(τ), a PRŮSEČÍK hodin a rámce τ, ve kterém rostoucí člen hodin převýší konstantní člen realizace rámce v reálném čase (pod ním je rozpočet omezen rámcem, nad ním hodinami) — čestná odpověď na artefakt jediného τ. Sklony τ jsou v uzavřeném tvaru a analyticky ověřitelné (hodiny τ^{+1/2}/τ^{+1}, podlahy τ^0, měření τ^{-1/2}) a řádky hodin reprodukují publikované jednodenní specifikace hodin (crate::clock_specs); VELIKOSTI podlah spoje RF/optického, realizace rámce, relativistického rezidua a efemeridy jsou modelované alokace rozpočtu (zdokumentované výchozí hodnoty, volající je může přepsat), nikoli měření. Přínosem je reprodukovatelný průsečík τ, nikoli hodnota jednotlivého členu s certifikací; bez certifikace pro provozní udržování času.

kind = "lunar-time-budget"
clock = "passive-h-maser"
clock = "mini-rafs"
steer_residual_ns = 0.5
ltc_realisation_ns = 0.05
station_height_sigma_m = 0.0
thresholds_ns = [1.0, 10.0, 100.0]
horizons_s = [3600.0, 86400.0, 604800.0, 2592000.0]

kind = "lunar-time-budget"
clock = "passive-h-maser"

lunar-time-offset#

Modelovaná relativistická rychlost chodu hodin Země–Měsíc (lunární souřadnicový čas, LTC/TCL): sekulární rychlost LTC−TT z rozdílu vlastních potenciálů a kinetického členu Měsíce, uváděná spolu s publikovaným pásmem 56–59 µs/den, plus akumulovaný posun za horizont.

kind = "lunar-time-offset"
epoch_year = 2000
epoch_month = 1
epoch_day = 1
horizon_days = 1.0

lunar-vlbi#

Modelovaná geodetická pozorovatelná zpoždění lunárního VLBI: zemská základna (dvě pozemní stanice, GCRS) pozoruje jednosměrný signál z majáku třídy NovaMoon na lunárním povrchu. Vydává zpoždění jako rozdíl dvou vzdáleností v blízkém poli, jeho rychlost a korekci zakřivení vlnoplochy v blízkém poli přes přelet — křížově ověřeno proti pozorovatelné Δ-DOR s rovinnou vlnou ve stejné kódové základně v limitě dalekého pole, s parciálními derivacemi ověřenými konečnou diferencí. Výchozí analytická cesta je MODELLED a nese výhrady ke konzistenci rámců, k pohybu pólu xp=yp=0 a k rovinné vlně oproti blízkému poli. Nastavení planetary_kernel_path, earth_orientation_kernel_path a moon_orientation_kernel_path spustí místo toho cestu přes jádra (DE440, MOON_PA_DE440, ITRF93; konvergované barycentrické doby letu světla; přidává parciální derivace majáku a stanice v dané epoše), jejíž newtonovské zpoždění a parciální derivace se shodují s konvergovanými dobami letu světla NAIF SPICE na 0,06 ps a 7.4e-9. Neověřeno proti skutečným datům VLBI.

kind = "lunar-vlbi"
beacon_lat_deg = 0.0
beacon_lon_deg = 0.0
beacon_alt_m = 0.0
epoch_year = 2024
epoch_month = 1
epoch_day = 1
horizon_hours = 6.0

lunar-vlbi-fim#

Kovariance souřadnic stanic Lunar-VLBI: parciální derivace zpoždění pozorovatelné lunar-vlbi akumulované přes explicitní ROZVRH (základny x epochy) do Fisherovy informační matice, invertované a uváděné jako kovariance souřadnic stanic a směrodatná odchylka stanice pro každou souřadnici — vypočtený výstup enginu, nikoli skalární přesnost zpoždění protlačená předpokládaným izotropním ekvipartičním činitelem g = 3. Stav nese souřadnice stanic PEVNÉ vůči Zemi (ITRS), takže jakobián je inerciální parciální derivace otočená maticí GCRS->ITRS každé epochy: rotace Země je to, co tyto souřadnice činí pozorovatelnými, a zpráva MĚŘÍ pevné přetáčení spojnice vůči Zemi a deklinaci majáku, místo aby je předpokládala. Jedno pozorování je jedna dvojice (základna, epocha), kde OBĚ stanice jsou nad elevační maskou, vážené 1/delay_sigma_s^2. Při každém běhu uvádí hodnost, defekt datumu, číslo podmíněnosti, úplné informační spektrum, kovarianční matici, sigmy jednotlivých stanic podle os i 3-D a nulový prostor volné sítě; při nedostatku hodnosti se hlavní sigma zveřejní jako NULL se stavem, nikdy se nevyčte z téměř singulární inverze. Ekvipartiční hodnota c*delay_sigma_s*sqrt(g/N) pro STEJNÝ rozvrh se vydává vedle vypočtené hodnoty s poměrem, spolu s izotropní stopovou mezí sqrt(p/trace(M)), kterou AM-HM činí pevným dolním limitem — takže poměr je anizotropie, kterou předpoklad zahodil. Uzávěr zpoždění tau_ik = tau_ij + tau_jk činí geometricky nezávislými jen n-1 z n(n-1)/2 základen; zpráva uvádí oba počty. MODELLED: efemerida středu Měsíce, hodiny stanic, troposféra a parametry orientace Země jsou drženy PEVNĚ a pozorování se považují za nezávislá, takže kovariance je Cramerova-Raova mez pro zredukovanou množinu parametrů, nikoli předpovězený výsledek relace; sigma zpoždění, souřadnice stanic a rozvrh jsou vstupy. Parciální derivace, kterou jakobián geometrického zpoždění vynechává (diferencovaný Shapirův člen), se měří konečnou diferencí a vydává. Není to geodetický produkt.

kind = "lunar-vlbi-fim"

mars-pnt#

Marsovské PNT v hlubokém vesmíru: simulovaná konstelace relé MARCONI (areostacionární + nakloněná relé vysílající jednosměrně + předávající dvousměrně do stanice v hlubokém vesmíru) navigují referenčního uživatele (transfer | lmo | surface) přes společný fúzní odhadovač jednosměrného/dvousměrného radiometrického měření. Uvádí geometrii/viditelnost v každé epoše, dosažené RMS vůči pravdě a formální kovarianci (1σ / 3σ polohy) — čestné simulované měřítko kvality, NEJDE o ochrannou úroveň s certifikací.

kind = "mars-pnt"
user = "lmo"
clock_class = "uso"
step_s = 60.0
duration_s = 7200.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

kind = "mars-pnt"
user = "surface"
clock_class = "uso"
step_s = 30.0
duration_s = 7200.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

kind = "mars-pnt"
user = "transfer"
clock_class = "dsac"
step_s = 120.0
duration_s = 28800.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

mission-thread#

MODELLED rozpočet chyb navigace a času pro uvedený řetězec fází mise od startu po vstup do atmosféry: start a výstup, setkání a dokování na nízké oběžné dráze Země (opakovatelné), trans-lunární injekce a cislunární plavba, setkání na lunární oběžné dráze, sestup, pobyt na povrchu, výstup a návrat a vstup do atmosféry, přičemž každá fáze je jedním z osmi registrovaných druhů s vlastními senzory a filtrem. Kovariance 6x6, hodiny a rámec se předávají z fáze do fáze podle uvedeného pravidla (přenést, nafouknout nebo znovu získat); převody rámců a časových škál (GCRF, MCI, MCMF, UTC, TT, TDB, LTC) jsou samostatné řádky rozpočtu, přičemž stav Měsíce pochází z volitelného výřezu jádra DE440 a analytická řada slouží jako uvedená záloha. Volitelné překrytí pozemní sítí nastavuje sledovací pracovní cyklus každé fáze. Uvádí rozpočet pro jednotlivé fáze (1sigma při vstupu, ve špičce a při výstupu, každý příspěvek s jednotkou), rezervu oproti uvedenému požadavku, nejslabší článek, události a obrázek časové osy. MODELLED: každé číslo je uvedený vstup; řetězec sleduje jeden svazek a žádné vozidlo není modelováno. Pouze veřejné zdroje; bez spojení s žádnou agenturou ani její podpory; software pouze poradního charakteru, nikoli certifikované navigační zařízení.

kind = "mission-thread"
title = "Artemis-class mission thread (ILLUSTRATIVE)"
seed = 20261024
epoch_utc = "2028-01-01T00:00:00Z"
moon_kernel_path = "tests/fixtures/mission_thread/de440s_moon_2028-01-01_2028-04-01.bsp"
min_elevation_deg = 10.0
handover_gap_s = 120.0
step_s = 300.0

kind = "mission-thread"
title = "Short mission thread, launch to entry (ILLUSTRATIVE)"
seed = 20261028
epoch_utc = "2028-01-01T00:00:00Z"
frame = "gcrf"
x = [5285007.866, 1880185.649, 3025316.817, -137.105, 385.389, 0.0]
sigma_pos_m = 10.0
sigma_vel_mps = 0.01

moonlight-service-volume#

Modelovaná analýza objemu služby lunární navigace z ILLUSTRATIVE konstelace třídy Moonlight/LCNS na lunární oběžné dráze z veřejných zdrojů (bez spojení s ESA): prochází mřížku selenografické šířky/délky přes časový horizont a uvádí DOP / pokrytí / dostupnost (≥4 družic A PDOP < práh) plus obálku zobecněné lunární ochranné úrovně ARAIM (HPL/VPL) přes objem. Geometrie DOP POUŽÍVÁ ZNOVU jádro (crate::orbit::dop) s úrovní VALIDATED vůči gnss_lib_py; ochranná úroveň POUŽÍVÁ ZNOVU aparát lunárního ARAIM LunaNet LNIS (crate::lunar, σ_URE≈30 m) a jako zvláštní případ se redukuje na existující PL u jižního pólu. MODELLED kompozice: sada relé s kruhovými/eliptickými keplerovskými drahami (nikoli skutečná diferenciálně korigovaná efemerida LCNS/NRHO), Měsíc se střední rotací (bez librace / precesujícího pólu). Deterministické (čistá geometrie). Bez TRL/heritage/podpory agentury.

kind = "moonlight-service-volume"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
lat_min_deg = -90.0
lat_max_deg = -60.0

ntn-positioning#

Určování polohy z downlinku 5G nepozemské sítě (NTN) v pásmu S mobilní družicové služby (MSS) (pásmo 3GPP n256, downlink 2170 až 2200 MHz; výchozí nosná 2172,5 MHz): Cramérova–Raova mez (CRB) pro čas příchodu, c / (2 pi beta sqrt(2 (C/N0) T)), kde beta je kvadratický průměr (Gaborova) šířky pásma plochého spektra OFDM (B/sqrt(12)), a pro Doppler komplexního tónu, sqrt(3 / (2 pi^2 (C/N0) T^3)), pro každý signál (výchozí kanál New Radio 5 MHz s obsazenými 4,5 MHz a úzkopásmový kanál 200 kHz s obsazenými 180 kHz); poté, přes libovolnou konstelaci LEO, určení polohy z časů příchodu downlinku s neznámými hodinami přijímače (seedovaná, s mezí plus chybou synchronizace sítě jako sigma), jejich PDOP a formální 3D sigma, a určení polohy z Dopplera jedné družice během nejdelšího přeletu při držené výšce. MODELLED: krok od šířky pásma k mezi je učebnicový uzavřený tvar, kontrolovaný proti numerické integraci plochého a pásmově omezeného spektra BPSK (vnitřní konzistence, nepřipíná se žádná publikovaná propočtená hodnota), a přesnost určení polohy je mez na kanálu bez vícecestného šíření s uvedenou chybou synchronizace, nikoli dosažený výsledek.

kind = "ntn-positioning"
seed = 5
carrier_hz = 2172.5e6
integration_s = 0.1
doppler_integration_s = 1.0
sync_error_m = 1.0
duration_s = 600.0
step_s = 10.0

oem-interop#

Most pro interoperabilitu CCSDS OEM: import zprávy Orbit Ephemeris Message vytvořené externím nástrojem letové dynamiky (GMAT/Orekit/STK všechny OEM vydávají) a výpis jejích segmentů/objektů/soustav/časového rozpětí epoch spolu s kontrolou konzistence rychlosti; bez vstupu provede round-trip vygenerované referenční oběžné dráhy a vypíše věrnost importu↔exportu. Strukturní/fyzikální kontrola importu stavu MODELLED, NENÍ ověřením přesnosti oběžné dráhy zdroje.

kind = "oem-interop"

optical-atmosphere#

Stav MODELLED pro optické PNT atmosférou: pro optickou linku a sadu pozemních stanovišť s uvedenými oblačnými klimaty vypisuje ztrátu v čistém vzduchu závislou na vlnové délce a elevaci (Kimův zákon viditelnosti plus Rayleighův rozptyl), stav turbulence podle Hufnagela–Valleyho (Rytovův rozptyl, index scintilace, parametry gamma-gamma, průměrování apertury), dostupnost řízenou počasím vůči rezervě linky (optická hloubka oblačnosti z log-normálního klimatu obsahu kapalné vody, extinkce podle geometrické optiky, nezávislý únik turbulencí), rezervu linky potřebnou pro cílové dostupnosti, rozdělení délek výpadků, růst chyby času a měření vzdálenosti při každém výpadku přes model holdover hodin, dostupnost při diverzitě stanovišť korelované vzdáleností a hypotetické zisky technik zlepšení (vlnová délka, přijímací apertura, snížení scintilace adaptivní optikou, další rezerva). VALIDATED jako implementace uvedených vzorců proti nezávislému orákulu mpmath: Rytovův rozptyl, index scintilace, pravděpodobnost úniku gamma-gamma, činitel průměrování apertury, optická hloubka oblačnosti a čistého vzduchu. MODELLED: každý vstup týkající se počasí, techniky a hodin a předpoklady nezávislosti a kopule; nebyl porovnán žádný změřený záznam dostupnosti. Poradní analýza, nikoli certifikovaná dostupnost ani navigační produkt.

kind = "optical-atmosphere"
wavelength_nm = 1550.0
elevation_deg = 30.0
availability_targets_pct = [40.0, 50.0, 60.0, 70.0]
tx_power_w = 0.5
tx_aperture_m = 0.1
rx_aperture_m = 0.4
range_km = 1000.0

kind = "optical-atmosphere"
wavelength_nm = 1550.0
elevation_deg = 25.0
availability_targets_pct = [50.0, 60.0, 70.0]
tx_power_w = 0.5
tx_aperture_m = 0.1
rx_aperture_m = 0.3
range_km = 1000.0

orbit#

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

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 10.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 60.0
duration_s = 86400.0
altitude_km = 8000.0

kind = "orbit"
seed = 11
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 20229.0

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 10.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 60.0
duration_s = 86400.0
altitude_km = 8000.0

kind = "orbit"
seed = 13
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 13
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 17
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 300.0
duration_s = 86400.0
lat_deg = 52.0

passes#

Predikce přeletů nad pozemní stanicí: časová oblast viditelnostních přeletů (AOS/TCA/LOS, maximální zdánlivá elevace, trvání) kruhové oběžné dráhy, jako střední prvky SGP4 na začátku okna, nad stanicí nad maskou elevace v rámci okna, s celkovým časem přístupu. Propagace SGP4/SDP4 v zemské soustavě IAU 2006/2000A (volitelně UT1 − UTC a pohyb pólu), troposférická refrakce ITU-R P.834-9 a světelný čas při sestupném spoji (obojí ve výchozím stavu zapnuto), průsečíky řešené na 1e-7 s a kulminace metodou zlatého řezu. Geometrie přeletů je VALIDATED vůči Orekitu 13.1.8 na stanicích v úrovni moře; oběžná dráha a stanice ve scénáři jsou ilustrativní vstupy.

kind = "passes"
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
raan_deg = 0.0
arg_lat_deg = 0.0
station_lat_deg = 52.2
station_lon_deg = 4.4
station_alt_m = 0.0

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.

kind = "pvt"
mask_deg = 5.0
dual_frequency = true
truth_ecef = [2919786.4480, -5383745.1780, 1774604.7340]
obs_rinex = """
nav_rinex = """

quantum-anomaly-detect#

Detekce poruch/anomálií MODELLED pro kvantové systémy PNT: označený katalog poruch (skok frekvence hodin/drift/ztráta zámku; skok zkreslení čidla/výpadek), ROC AUC detekční statistiky (s bootstrapovým intervalem spolehlivosti z externě ověřeného eval_stats) a minimální detekovatelná porucha při pevné míře falešných poplachů, přičemž monitor podporovaný kvantovými hodinami (nižší šum) detekuje menší poruchy — jako otevřené TradeEvidence + reprezentativnost. Model gaussovské detekční statistiky (AUC = Phi(mu/(sigma*sqrt2))); modeluje třídu, ilustrativní parametry z veřejných zdrojů, žádná TRL/let/certifikace.

kind = "quantum-anomaly-detect"
fault_mu = 1.0
quantum_sigma = 0.3
classical_sigma = 1.0
pfa = 1.0e-3
pd = 0.9
samples = 2000
seed = 42

quantum-gnss-free-nav#

Kvantová navigace bez GNSS, stav MODELLED: během výpadku GNSS rozpočet kvantové (studený atomový interferometr) inerciální navigace oproti klasickému INS navigační třídy — růst chyby polohy při dobíhání, holdover k prahu polohy a obchodní srovnání kvantového a klasického přístupu jako otevřené TradeEvidence s reprezentativností. Otevřená poznámka k pozorovatelnosti: bez vnější opravy je zkreslení akcelerometru nepozorovatelné, takže chyba roste; kvantové čidlo tuto mezeru zpomaluje, ale neuzavírá. Ilustrativní parametry zařízení z veřejných zdrojů; modeluje třídu, žádné TRL/let/certifikace.

kind = "quantum-gnss-free-nav"
outage_s = 300.0
threshold_m = 100.0

quantum-time-transfer#

Řetězec důvěryhodného kvantového časování, stav MODELLED: kompletní rozpočet přenosu času kvantový (hodiny s optickou mřížkou + spoj se spřažením/jednofotonový) oproti klasickému (CSAC + obousměrný RF), znovu použitá ochranná úroveň časování + bezpečnostní ukazatel kvality pro útok zpožděním/přehráním (1-P_md), pravděpodobnost detekce anomálie hodin + latence CUSUM a obchodní srovnání kvantového a klasického přístupu jako otevřené TradeEvidence se záznamem reprezentativnosti + mezer k letu. Ilustrativní parametry zařízení/spoje z veřejných zdrojů; modeluje třídu, netvrdí se žádné TRL/let/certifikace.

kind = "quantum-time-transfer"
integration_s = 1.0
dissemination_interval_s = 100.0
link_loss_db = 30.0
classical_link_sigma_s = 1.0e-9
monitor_pfa = 1.0e-3
attack_delay_s = 5.0e-9
clock_fault_sigma = 4.0

quantum-trade#

Obchodní srovnání kvantového a klasického PNT (13503): přínos kandidátských hodin v holdoveru času a inerciálním holdoveru (křivka naměřené ADEV — opěrný bod obhajitelnosti — nebo třída kvantových hodin) oproti třídě klasického základu, s výhradou o předpokladu dlouhé podlahy tau uvedenou na výstupu, plus obálka odolnosti vůči času při odepření GNSS. MODELLED; kvantifikuje (nikdy neověřuje) zařízení partnera. Kandidátské hodiny jsou naměřená křivka (candidate_adev_taus + candidate_adev_values, stejné délky, alespoň 2 body; vítězí, jsou-li zadány obě formy) nebo candidate_clock_class.

kind = "quantum-trade"
timing_threshold_s = 20.0e-9
position_threshold_m = 100.0
baseline_clock_class = "csac"
candidate_adev_taus   = [1.0, 10.0, 100.0, 1000.0, 10000.0, 100000.0]
candidate_adev_values = [5.0e-16, 1.6e-16, 6.0e-17, 4.0e-17, 6.0e-17, 2.0e-16]
resilience_times_s = [1.0, 60.0, 600.0, 1800.0, 3600.0, 7200.0, 14400.0, 28800.0]

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.

kind = "realtime-frame-eop"
epoch = "2022-01-01"
horizons_days = [1, 2, 3]

reentry#

Balistický koridor návratu do atmosféry podle Allena–Eggerse: špičkové zpomalení (nezávislé na balistickém součiniteli, V_e^2 sin|γ|/(2eH)), rychlost a výška při špičkovém g a rychlost špičkového ohřevu pro vstupní rychlost/úhel dráhy letu/balistický součinitel exponenciální atmosférou, plus rovinná integrace hmotného bodu téhož balistického vstupu s gravitací, zakřivením Země a americkou standardní atmosférou 1976 (špičkové zpomalení, rychlost, výška a čas ve špičce). Balistický (bez vztlaku) vstup MODELLED; výstup ohřevu je RYCHLOST špičkového ohřevu, nikoli tepelný tok (bez aerotermálního modelu/modelu TPS).

kind = "reentry"
entry_velocity_m_s = 7800.0
flight_path_angle_deg = 6.0

slot-timing#

Slot timing: počet sekund, než volně běžící hodiny opustí ochranný interval časově indexovaného směrovacího nebo úkolovacího slotu (největší absolutní časová chyba, kterou slot toleruje), příspěvek každého členu v tom okamžiku s uvedením dominantního (nejistota opravy, bílý fázový šum, bílý, flickerový, náhodné procházky a náhodného běhu frekvenční šum, zbytkový frekvenční posun, teplota, stárnutí), čas zbývající od poslední opravy a největší interval mezi opravami, který hodiny udrží uvnitř, po odečtení latence opravy. Oscilátor je výchozí hodnota TŘÍDY (csac, uso, dsac, tcxo, ocxo nebo rafs: jedna citovaná Allanova odchylka pro jednu sekundu a předpokládaná podlaha červeného šumu), TELEKOMUNIKAČNÍ PŘEDNASTAVENÍ Z KATALOGOVÉHO LISTU nebo vložený KATALOGOVÝ LIST (maxima Allanovy odchylky proložená jako obálka, plus stárnutí a teplotní koeficient) nebo vložený MEASURED ZÁZNAM FÁZE (jeho překrývající se Allanova odchylka proložená váženou metodou nejmenších čtverců v bázi bílé fáze a frekvenční modulace podle IEEE Std 1139, takže podlaha červeného šumu je naměřená, nikoli předpokládaná). Překročení za nejdelší dobou průměrování, kterou katalogový list nebo záznam podporuje, je označeno jako extrapolované. Volitelná sekce spoofingu přidává ochrannou úroveň časování pro přijímač na oběžné dráze: orbitální rychlost a periodu, jak dlouho může jediný pozemní spoofer družici zasáhnout za přelet, práh monitoru podporovaného hodinami a latenci detekce CUSUM, podmíněnou mez, posun, který spoofer při uvedené maximální rychlosti změny nashromáždí, než družice opustí jeho dosah nebo proběhne nezávislá kontrola, a zda je každá kontrola při kontaktu se zemí nebo přes crosslink na tomto spooferu nezávislá. VALIDATED: inverze holdoveru z proloženého záznamu, držená stranou (held out) na skutečných cesiových hodinách měřených proti vodíkovému maseru (tests/slot_timing_cs5071a_holdout.rs, podmíněno daty); u naměřeného krystalového oscilátoru je predikce držená stranou konzervativní, ale nesplňuje práh, takže případ krystalu je MODELLED. MODELLED: zdroje třídy a katalogového listu, deterministické členy a posouzení spoofingu.

kind = "slot-timing"
preset = "ocxo"
guard_ns = 100.0
k_sigma = 3.0
fix_sigma_ns = 10.0
elapsed_since_sync_s = 600.0
fix_latency_s = 5.0
temperature_excursion_k = 2.0

solar-system#

Celá sluneční soustava v jedné epoše, pro PNT (určování polohy, navigaci a čas) kolem libovolného tělesa. Pro Slunce, osm planet, Pluto, Měsíc, Phobos, Deimos, Io, Europu, Ganymed, Callisto a Titan vypisuje heliocentrickou polohu a rychlost v ICRF (International Celestial Reference Frame, rovníková J2000), heliocentrickou vzdálenost a ekliptikální délku a šířku J2000, gravitační parametr, rovníkový a střední poloměr, J2 tam, kde je publikováno, a jeho referenční poloměr, siderickou rotační periodu, pól IAU a nultý poledník v dané epoše, dráhu vzorkovanou po dobu jednoho oběhu (heliocentrickou pro planety, vztaženou k mateřskému tělesu pro měsíce) a světelný čas, jednosměrnou a dvousměrnou vzdálenost, sluneční Shapirovo zpoždění a úhlovou vzdálenost od Slunce z tělesa pozorovatele (výchozí Země); další spoje from/to se zpracují stejně. Polohy: keplerovské prvky JPL podle Standishe a Williamse (tabulka 1 pro roky 1800 n. l. až 2050 n. l., tabulky 2a/2b pro roky 3000 př. n. l. až 3000 n. l.) s nominální chybou každé planety, lunární řada Montenbrucka a Gilla pro rozdělení Země–Měsíc, střední prvky JPL s rychlostí synchronní rotace podle IAU pro marťanské a galileovské měsíce a rotační model IAU pro Titan. Světelný čas: radiometrické řešení pevného bodu, vysílač v opožděné poloze; newtonovský, se Shapirovým zpožděním uváděným zvlášť. VALIDATED proti JPL Horizons (DE441) v rozmezí dvojnásobku nominální chyby: Merkur až Saturn a Země z tabulky 1 (nejhorší 1,87násobek nominální) a všech osm planet z tabulek 2a/2b (nejhorší 1,71násobek) a světelný čas Země–Mars a Země–Jupiter. MODELLED, každý řádek označen: Uran a Neptun z tabulky 1 (2,0násobek a 5,2násobek nominální chyby proti DE441), Pluto (řádek z roku 1992; bez uvedené chyby), Měsíc a sedm měsíců (měřeno proti Horizons, bez publikované meze).

kind = "solar-system"
epoch = "2026-09-28T00:00:00"
observer = "Earth"
track_points = 180
from = "Mars"
to = "Jupiter"
from = "Saturn"
to = "Earth"

space-packet#

Rámcování podle CCSDS 133.0-B Space Packet Protocol: kódování syntetického proudu paketů TM/TC (6oktetová primární hlavička + datové pole) a výpis dekódování hlavičky každého paketu, celkového počtu oktetů a přesného round-tripu kódování↔dekódování. Deterministické přesné rámcování podle bitového uspořádání — vrstva interoperability formátu paketů agentur; NENÍ to certifikace shody (bez logiky sekundární hlavičky/CRC/segmentace nad rámec příznaků).

kind = "space-packet"
apid = 100
telecommand = false
packet_count = 4
data_len = 32

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.

kind = "space-weather"
kp = 4.0
altitudes_km = [300.0, 400.0, 500.0, 600.0, 800.0]

spectrum#

Model spektra v pásmu L a vodopád: celé pásmo L systémů GNSS jako jedna výkonová spektrální hustota (PSD), frekvence napříč, čas dolů, při skriptované časové ose rušičky. SIGNÁLY: GPS L1 C/A a L2C (BPSK(1)), Galileo E1 otevřená služba (MBOC(6,1,1/11) nebo BOC(1 1)), GPS L5 a Galileo E5a (BPSK(10)), každý na své nosné s minimálním přijímaným výkonem podle specifikace rozhraní (IS-GPS-200, IS-GPS-705, Galileo OS SIS ICD), pokud není přepsán; GLONASS, BeiDou a Galileo E6 se nemodelují. RUŠIČKY: tón nepřerušované vlny, plochý úzkopásmový šum, lineární pilovitý čirp a širokopásmový šum přizpůsobený vlastní modulaci pásma, každá se středem, šířkou pásma, přijímaným výkonem (přímo, nebo EIRP a vzdálenost přes ztrátu šířením ve volném prostoru druhu jamming) a časy zapnutí/vypnutí. Každá rušička je pro každé pásmo hodnocena svým koeficientem spektrální separace kappa přes šířku pásma přijímače a (C/N0)_eff = [1/(C/N0) + sum (J/S) kappa]^-1; pro jednu rušičku se to rovná rovnici odolnosti proti rušení druhu jamming s Q = 1/(R_c kappa) a zpráva nese tuto křížovou kontrolu (a vedle ní reprezentativní hodnotu Q druhu jamming). Šumový práh je k T_sys s T_sys = T_ant + 290 K (F - 1). Vodopád průměruje každou buňku přes její přihrádku a řádek (čirpy přesně, celé průběhy plus částečný; rušičky přepínající uprostřed řádku podle své střídy), takže časová osa C/N0 a obraz vycházejí ze stejných čísel; result.json nese mřížku blokově průměrovanou ve výkonu, C/N0 a J/S pro každé pásmo a řádek a pro každou rušičku a pásmo SSC, Q, J/S, J/S v pásmu a ustálené C/N0. Volitelné [iq]: model vykreslený jako komplexní IQ v jednom okamžiku, zapsaný do záznamu SigMF a načtený z něj zpět (cf32_le nebo ci16_le) a porovnaný s odhadem Welchovou metodou. Volitelné [recording] (nativní sestavení): Welchova PSD skutečného záznamu SigMF vedle modelu. VALIDATED: PSD signálů proti učebnicovým šířkám hlavního laloku (BPSK(n) 2n x 1,023 MHz od nuly k nule; laloky BOC(1 1) vystředěné na +/-1.023 MHz) a koeficienty spektrální separace proti jejich uzavřeným tvarům podle Parsevala a Q = 1 (CW) a 1,5 (přizpůsobená) podle Kaplana a Hegartyho. MODELLED: výkony rušiček, časová osa, šířky pásma vstupních obvodů, zacházení se spojitým spektrem (bez kódových čar) a absence AGC, blankingu a anténního diagramu.

kind = "spectrum"
seed = 7
duration_s = 60.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1160.0

kind = "spectrum"
seed = 12
duration_s = 100.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1150.0

kind = "spectrum"
seed = 11
duration_s = 60.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1160.0

spoof#

Stochastický detektor časového spoofingu (Neyman–Pearson / χ²₁) s P_fa/P_md metodou Monte Carlo.

kind = "spoof"
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 660.0
start_s = 60.0
rate_ns_per_s = 0.1
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (arXiv:1503.08457); not flown."

kind = "spoof"
threshold_ns = 0.5
step_s = 1.0
duration_s = 1200.0
start_s = 100.0
target_pfa = 0.001
mc_runs = 20000
kind = "meaconing"

spoof-detect#

Kombinovaný detektor spoofingu z RF/měření (konzistence RAIM z více SV + AGC + SQM, sloučené) proti parametrizovanému útoku (výkonová výhoda, zarovnání fáze nosné, posun času/polohy; ve stylu TEXBAT).

kind = "spoof-detect"
power_advantage_db = 2.0
carrier_aligned = false
push = "position"
push_magnitude_m = 500.0
num_biased = 4
el_imbalance = 0.12
sat_power_dbm = -130.0

kind = "spoof-detect"
power_advantage_db = 1.5
carrier_aligned = false
push = "position"
push_magnitude_m = 75.0
num_biased = 3
el_imbalance = 0.12
sat_power_dbm = -130.0

sweep#

1-D průchod obchodní studie parametrem balíčku hodin.

kind = "sweep"
parameter = "classical_q_wf"
metric = "holdover_s"
start = 1.0e-24
stop = 1.0e-18
steps = 25
scale = "log"
seed = 42

sweep-nd#

Obecný N-rozměrný průchod libovolným balíčkem přes klíče TOML s tečkami / cesty metrik JSON.

kind = "sweep-nd"
metrics = ["classical.fom.holdover_s", "classical.fom.pos_rms_m"]
key = "threshold_m"
start = 100.0
stop = 500.0
steps = 5
key = "accel_classical.bias"
start = 1.0e-3

telecom-timing#

Telekomunikační časování: časová chyba, maximální chyba časového intervalu (MTIE) a časová odchylka (TDEV) holdoveru GNSS, zkontrolované proti maskám ITU-T s výsledkem PASS nebo FAIL a rezervou pro každou masku. Vstupem je buď SYNTETICKÝ HOLDOVER (předvolba oscilátoru -- ocxo, rubidium, cesium nebo csac, každá nese údaje o stabilitě, stárnutí a teplotě z pojmenovaného veřejného katalogového listu Microchip -- plus čas ztráty GNSS, délka záznamu a vzorkovací interval; volně běžící hodiny nesou bílý, flickerový a, kde to proložení katalogového listu vyžaduje, frekvenční šum náhodné procházky, lineární stárnutí a sinusový teplotní člen) nebo NAČTENÁ ŘADA dvojic [time_s, time_error_ns] zadaných přímo (a pouze v nativních sestaveních soubor CSV). Masky: ITU-T G.8272 (07/2025) PRTC-A a PRTC-B (max|TE| 100 / 40 ns, MTIE tabulky 1-2, TDEV tabulky 3-4); G.8272.1 (2024) Amd. 1 (07/2025) ePRTC v synchronizovaném stavu (30 ns, tabulky 1-2) a holdover ePRTC-A (obálka časové chyby z tabulky 3 rostoucí z 30 ns na 100 ns po dobu holdoveru H určenou dobou synchronizace, MTIE tabulka 4, TDEV tabulka 5); G.8273.2 (2023) Amd. 2 (11/2025) třídy T-BC/T-TSC A-C (max|TE|, konstantní časová chyba, MTIE a TDEV filtrované dolní propustí) a třída D (max|TE_L| 5 ns, jediný údaj třídy D, který nebyl ponechán k dalšímu studiu); G.8271.1 (2022) Amd. 3 (05/2025) referenční bod C (max|TE_L| 1100 / 600 / 100 ns s MTIE tabulky 7-1 až 7-3). Každá položka, kterou Doporučení označuje k dalšímu studiu, je vynechána, nikoli doplněna, a každá zpráva uvádí, co není implementováno. Uvádí také čas do překročení každého rozpočtu maximální časové chyby (výchozí: 100 ns max|TE_HO| ePRTC, 400 ns přidělení holdoveru sítě, 1100 ns bod C, 1,5 us třída 4), křivky MTIE/TDEV jako tabulku CSV s limitem každé masky a pro každé číselné pole záznam o jednotkách a původu. VALIDATED: odhadovače MTIE a TDEV proti balíčku allantools na potvrzené řadě holdoveru. MODELLED: tabulky masek jsou přepisy a syntetický holdover je model sestavený z maxim katalogových listů, nikoli měření žádného kusu. Nejde o test shody.

kind = "telecom-timing"
seed = 20260925
masks = ["eprtc-a-holdover", "prtc-a"]
oscillator = "rubidium"
gnss_loss_s = 3600.0
duration_s = 90000.0
sample_interval_s = 1.0
locked_te_sigma_ns = 1.0

kind = "telecom-timing"
seed = 20260925
masks = ["g8262-eec-option-1", "g8262-eec-option-2", "g8262-1-eeec"]
budgets = []
oscillator = "ocxo"
gnss_loss_s = 0.0
duration_s = 12000.0
sample_interval_s = 1.0

kind = "telecom-timing"
masks = ["prtc-a", "prtc-b", "eprtc", "eprtc-a-holdover", "t-bc-class-c", "g8271-1-point-c"]
holdover_start_s = 300.0
locked_duration_days = 5.0
samples = [

terrain-nav#

Navigace podle terénu bez GPS (TERCOM/SITAN): radarový/barometrický výškoměr porovnává profil výšky terénu s DEM ve stylu SRTM, aby odstranil drift INS.

kind = "terrain-nav"
dem_seed = 1
start_lat_deg = 12.05
start_lon_deg = 20.05
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_lat_deg = 0.5

terrain-slam#

Sekvenční (rekurzivní) navigace podle terénu bez GPS: částicový filtr spouští měřicí model shody s terénem epochu po epoše (SITAN jako běžící filtr), takže se podél trasy sleduje časově proměnný drift INS, zatímco dávkový terrain-nav obnoví pouze jediný konstantní posun.

kind = "terrain-slam"
dem_seed = 1
start_lat_deg = 12.08
start_lon_deg = 20.08
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_rate_lat_deg = 0.0006

time-transfer-budget#

Obousměrný družicový přenos času a frekvence mezi dvěma stanicemi přes geostacionární relé: obousměrná rovnice řešená pro T_A - T_B se všemi nereciprokými členy (zpoždění zařízení stanic, ionosféra v pásmu Ku, transpondér, Sagnac), rozpočet nejistoty ve kvadratuře, jehož člen typu A je TDEV simulovaného spoje při době průměrování, simulovaný spoj s bílým a flickerovým fázovým šumem a denní nereciprocitou a stabilita (rychlost, zbytkové RMS, TDEV, ADEV) libovolné dodané řady BIPM Circular T oddíl 1, CSV MJD,ns nebo záznamů hodin stanic IGS RINEX. MODELLED.

kind = "time-transfer-budget"
satellite_lon_deg = -10.0
transponder_ab_ns = 812.0
transponder_ba_ns = 809.5
uplink_ghz = 14.0
downlink_ghz = 11.0
true_offset_ns = 12.5
white_noise_ns = 0.3

timetransfer#

Optický oproti RF obousměrný přenos času/frekvence.

kind = "timetransfer"
seed = 42
samples = 600
step_s = 1.0
range_spec_mm = 10.0
id = "optical-isl"
provenance = "Optical inter-satellite link, picosecond-level synchronization target; free-space optical two-way time-frequency transfer lab floor ~1 fs (Giorgetta 2013, Nature Photonics; Deschenes 2016, PRX). Using a 1 ps target as the on-orbit-credible figure."
sigma_j_s = 1.0e-12

tracking-loop#

Ztráta zachycení ve sledovací smyčce: C/N0 -> zachycení/ztráta zachycení S HYSTERÉZÍ, doba, za kterou se zachycení ztratí, a vtažení spoofingu jako funkce RYCHLOSTI posunu kódu a nosné. Stávající kritéria odepření a zachycení enginu jsou poměry přijímaných výkonů (rušič odepře při J/S = 30 dB, spoofer zachytí při 3 dB); skutečná ztráta zachycení není poměr výkonů, je to místo, kde jitter smyčky plus dynamické zatížení opustí rozpočet sledovacího prahu. Uvádí (1) tepelný 1-sigma jitter nosné (Costas) a kódu (nekoherentní early/late) oproti C/N0, včetně ztráty kvadratury, proti uvedeným pravidlům 3*sigma_PLL + theta_e <= 45 deg (pravidlo 15 stupňů ve tvaru tří sigma) a 3*sigma_DLL + ramp lag <= d/2 chipu; (2) prahy C/N0 pro vypadnutí a znovuzachycení s pojmenovanou rozhodující smyčkou, práh znovuzachycení ODVOZENÝ ze širšího pásma, v němž se přijímač znovu vtahuje, a nikoli tvrzený, takže šířka hystereze musí ležet mezi 5*log10(ratio) a 10*log10(ratio) dB; (3) deklarovanou dobu do ztráty zachycení z dvouprahového detektoru zachycení s potvrzovacími prodlevami řízeného rampou C/N0, uváděnou odděleně od fyzikální doby úniku fáze (Viterbiho střední doba mezi proklouznutími cyklu, v log10 s, protože zahrnuje stovky dekád); (4) meze vtažení spoofingu — největší posun kódu a rychlost Dopplera nosné, které smyčky oběti dokážou sledovat, s mapou přes obě osy, protože spoofer, který posouvá rychleji, smyčku nezachytí, ale předběhne ji; a (5) POLOMĚR ODEPŘENÍ, který dynamika smyčky předpovídá, uváděný SPOLU se stávajícím poloměrem podle poměru výkonů, nikdy místo něj, s jejich znaménkovým rozdílem jako vlastním pojmenovaným polem (denial_radius_delta_km) a definicí vedle něj. Každé vydané číselné pole nese jednotku a třídu původu. VALIDATED uzavřené tvary: výrazy pro jitter nosné a kódu, redukce smyčkového filtru sqrt(2*B_n*T) a lag rampy prvního řádu jsou křížově kontrolovány proti korelátoru sdr samotného enginu krokovanému na seedovaném syntetickém IF — jiná cesta ke stejným číslům — s přesností 0,6 %, 3,7 % a 0,17 %, a modifikovaná Besselova funkce I0 za dobou proklouznutí cyklu proti standardním tabelovaným hodnotám s přesností 1e-7. Dolní mez platnosti se vynucuje, nikoli jen uvádí: pod ~32 dB-Hz při 1 ms skutečný diskriminátor atan saturuje proti svému rozsahu +-pi/2 a měří menší jitter než jakákoli lineární teorie. MODELLED: šířky pásma smyček, integrační doba, rozestup korelátoru, poměr pásem vtažení, potvrzovací prodlevy, výkon rušiče a zisky antén jsou reprezentativní hodnoty pásma, nikoli datasheet. NEJSOU modelovány: jitter oscilátoru (Allanova odchylka) a vibrací, omezení šířky pásma vstupní části, vícecestné šíření, dynamika AGC, ztráta při přechodu datového bitu, vnější podpora a jakákoli korekce půlcyklu ve vzorci proklouznutí cyklu Costas. Při dynamice smyčky nemá zachycení spoofingem žádný poloměr — rozhodující omezení je rychlost posunu, nikoli výkon — takže toto pole je null s důvodem, nikoli vymyšlené číslo. Není to produkt pro hodnocení výkonu přijímače s certifikací.

kind = "tracking-loop"
pll_bandwidth_hz = 10.0
dll_bandwidth_hz = 1.0
predetection_integration_s = 0.001
correlator_spacing_chips = 0.5
carrier_allowance_deg = 45.0
pullin_bandwidth_ratio = 2.0
drop_confirm_epochs = 50

Sady studií#

Sada je soubor scénáře, který uvádí další scénáře; kshana --study ji spustí do jednoho opatřeného razítkem study.json a study.html. Toto je bezplatný běžec sad, nikoli placená studie na zakázku.

kshana --study scenarios/quantum-pnt-demonstrator.suite.toml