leo-ppp (scenarietype)
Scenarietype i motoren v0.40.0, familie Navigation i lav jordbane. Vejledende: analyseoutput fra et forsknings- og ingeniørværktøj, ikke typegodkendt navigationsudstyr og ikke en sikkerhedskritisk tjeneste (safety-of-life). Hver mærkat her er motorens eller verifikationsmatrixens; en type er MODELLED, medmindre matrixen siger andet (hvordan en mærkat opnås: afsnittet Evidens i README).
Hvad det gør#
Konvergens for præcis punktpositionering (PPP) med kun GNSS og med LEO-udvidelse: et flydende udvidet Kalman-filter på ionosfærefri kode og bærebølgefase med de statiske stationskoordinater, et hvidt modtagerur, én intersystembias pr. ekstra system, en zenit-våd-forsinkelse som random walk afbildet med 1/sin(elevation) og en flydende multiplicitet pr. satellitbue; den præcise bane- og urfejl er hvid og fælles for kode og fase for en satellit, så hver satellit er én korreleret opdatering med to rækker i en Joseph-stabiliseret form. Målinger simuleres ud fra den samme model med seedet støj over flere steder og seeds, og hver sag (først kun GNSS, derefter hver [[case]] af LEO-systemer, enhver konstellation eller forudindstilling) rapporterer den mediane konvergenstid (den første epoke, hvorefter de horisontale og vertikale fejl bliver under tærsklerne, som standard 10 cm), andelen, der konvergerede, de mediane fejlkurver og filterets konsistens (den kørselsgennemsnitlige positions-NEES mod det tosidede 95% chi-i-anden-bånd). Eventuelt ved siden af de offentliggjorte tal fra Li et al. (2019, J. Geod. 93:749, doi 10.1007/s00190-018-1195-2) for mellembreddegrader: 9,6 min for multi-GNSS forkortet til 7,0, 3,2, 2,1 og 1,3 min med 60, 96, 192 og 288 LEO-satellitter. MODELLED: en konsistenssammenligning af tendensen, ikke en gengivelse af det studies konstellationer, støj eller stationer; ingen heltalsmultiplicitetsløsning, cycle slips, phase wind-up, tidevand eller tidskorrelerede produktfejl.
Én kørsel af scenarios/leo-ppp-convergence.toml opsummeres sådan: PPP convergence to 0,10 m horizontal / 0,10 m vertical, 12 runs per case, 96 GNSS satellites GNSS only 0 LEO median 7,4 min converged 100% NEES mean 3,13 60 LEO 60 LEO median 4,8 min converged 100% NEES mean 3,08 96 LEO 96 LEO median 3,2 min converged 100% NEES mean 2,74 192 LEO 192 LEO median 2,7 min converged 100% NEES mean 2,65 288 LEO 288 LEO median 2,3 min converged 100% NEES mean 3,06 Li et al. 2019 (published, min) vs modelled: 0:9.6/7.4 60:7.0/4.8 96:3.2/3.2 192:2.1/2.7 288:1.3/2.3
Input#
Fra skemaet (kshana kinds --json):
- Påkrævede felter: ingen
- Valgfrie felter:
seed,duration_s,step_s,runs,criterion_horizontal_m,criterion_vertical_m,compare_li_2019,noise,site,gnss,case
Eksemplet scenarios/leo-ppp-convergence.toml angiver blandt andet:
| Felt | Værdi | Enhed |
|---|---|---|
case[0].name |
60 LEO | tekst |
case[0].system[0].mask_deg |
7 | deg |
case[0].system[0].name |
LEO-60 | tekst |
case[0].system[0].shell[0].altitude_km |
1000 | km |
case[0].system[0].shell[0].inclination_deg |
60 | deg |
case[0].system[0].shell[0].phasing |
1 | ikke angivet |
case[0].system[0].shell[0].planes |
6 | ikke angivet |
case[0].system[0].shell[0].total |
60 | ikke angivet |
case[1].name |
96 LEO | tekst |
case[1].system[0].mask_deg |
7 | deg |
case[1].system[0].name |
LEO-96 | tekst |
case[1].system[0].shell[0].altitude_km |
1000 | km |
Kør den#
kshana scenarios/leo-ppp-convergence.toml
Hvad den giver#
De skalare resultater af den kørsel, med de enheder, motoren angiver:
| Resultat | Værdi | Enhed |
|---|---|---|
criterion_horizontal_m |
0.1 | m |
criterion_vertical_m |
0.1 | m |
duration_s |
1800 | s |
evidence.id_rule |
det stabile id for matrixrækken (kolonnen ID | tekst |
evidence.matrix |
docs/VERIFICATION-MATRIX.md | tekst |
evidence.tier |
MODELLED | tekst |
n_gnss |
96 | antal |
noise.amb0_sigma_m |
30 | m |
noise.clock_sigma_m |
1000 | m |
noise.isb0_sigma_m |
10 | m |
Resultatmærkat (motorens): MODELLED flydende PPP (ionosfærefri kode og fase, hvidt ur, våd forsinkelse som random walk, flydende multiplicitet pr. bue) på simulerede målinger fra den samme model; tallene fra Li et al. (2019) er en sammenligning af tendens, ikke en gengivelse
Evidens#
MODELLED: rækkerne i verifikationsmatrixen, der nævner denne type.
- MODELLED Et flydende PPP-udvidet Kalman-filter på ionosfærefri kode og fase: statiske koordinater, et hvidt modtagerur, én intersystembias pr. ekstra system, en zenit-våd-forsinkelse som random walk afbildet med 1/sin(elevation), en flydende multiplicitet pr. satel Tests: leo_fusion_scenarios.rs.
De rækker, som kørslen selv afprøvede, med den uafhængige reference, som matrixen giver hver (de offentlige kilder er nævnt dér):
- MODELLED Deterministisk, scenarie-hashet, SBOM + gates med golden-filer på tværs af platforme. Uafhængig reference (ExternalDataset): SBOM'ens validering mod det officielle CycloneDX 1,5 JSON-skema (+ gyldige SPDX-identifikatorer) — en ekstern publiceret standard, nul valideringsfejl over hele afhængighedsgrafen; den del, der gælder FoM-determinisme / byte-reproducerbarhed, er fortsat et fastlåst selvkonsistenstjek, så rækken forbliver MODELLED
- MODELLED Et flydende PPP-udvidet Kalman-filter på ionosfærefri kode og fase: statiske koordinater, et hvidt modtagerur, én intersystembias pr. ekstra system, en rand. Uafhængig reference (ExternalDataset): NEES chi-i-anden-testen er en intern konsistenskontrol (sandhed og filter deler modellen). Tendensen sammenlignes med Li et al., LEO constellation-augmented multi-GNSS for rapid PPP convergence, J. Geod. 93:749-764 (2019), doi 10.1007/s00190-018-1195-2: multi-GNSS 9,6 min forkortet til 7,0, 3,2, 2,1 og 1,3 min med 60, 96, 192 og 288 LEO-satellitter. Det medfølgende scenarie giver 7,4, 4,8, 3,2, 2,7 og 2,3 min med i
Begrænsninger#
Hvad kørslens egen rapport siger ikke er modelleret eller ikke er valideret:
- MODELLED flydende PPP (ionosfærefri kode og fase, hvidt ur, våd forsinkelse som random walk, flydende multiplicitet pr. bue) på simulerede målinger fra den samme model; tallene fra Li et al. (2019) er en sammenligning af tendens, ikke en gengivelse (resultat
label) - MODELLED: en konsistenssammenligning af tendensen, ikke en gengivelse af det studies konstellationer, støj eller stationer; ingen heltalsmultiplicitetsløsning, cycle slips, phase wind-up, tidevand eller tidskorrelerede produktfejl. (typekatalog (
kshana kinds --json)) - De fire LEO-konstellationer her er repræsentative Walker delta-skaller ved 1000 km og 60 deg med 60, 96, 192 og 288 satellitter; de er IKKE artiklens udformninger, og støjen, stationerne og konvergensdefinitionen (horisontale og vertikale fejl under 10 cm indtil kørslens slutning) er denne models. Sammenligningen er derfor en MODELLED konsistenskontrol af tendensen: konvergensen skal blive kortere monotont med t (kommentar i scenariefilen, linje 10 til 14)
- Reproducerbarhed og softwarekvalitetssikring er MODELLED, ikke valideret: en delpåstand kontrolleres eksternt, men hele funktionen sammensættes af modellerede dele, så funktionen forbliver modelleret. (verifikationsmatrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Konvergens for præcis punktpositionering med kun GNSS og med LEO-udvidelse er MODELLED, ikke valideret: en delpåstand kontrolleres eksternt, men hele funktionen sammensættes af modellerede dele, så funktionen forbliver modelleret. (verifikationsmatrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
Se også#
- Familieside: Navigation i lav jordbane
- Alle typer: KINDS.md
- Emneside: LEO-PNT.md
- Emneside: LEO-PNT-FUSION.md