orbit (scenarietype)

Scenarietype i motoren v0.40.0, familie Konstellationer, dækning og geometri. 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: README'ens afsnit Evidence).

Hvad det gør#

GNSS-tilgængelighed + DOP fra en konstellation i kredsløb (Walker / TLE / RINEX).

Én kørsel af scenarios/orbit-rinex.toml opsummeres som: scenarie bffc887db977 | 77/361 prøver GNSS-nominelle | bedste PDOP 2,53 pos 2.53m | kvante-holdover 0s p95 6.49e-5ns integritet 1,000 sikkerhed n/a (intet angreb) | klassisk holdover 0s p95 25.0ns integritet 1,000 sikkerhed n/a (intet angreb)

Input#

Fra skemaet (kshana kinds --json):

• Påkrævede felter: seed, threshold_ns, mask_deg, time, user|user_site, constellation, clock_quantum, clock_classical
• Valgfrie felter: sigma_uere_m, constellations, epoch, export_sp3, export_omm, export_oem, skyline

Eksemplet scenarios/orbit-rinex.toml angiver blandt andet:

Kør den#

kshana scenarios/orbit-rinex.toml

7 medfølgende scenarier bruger denne type; de øvrige findes i scenarios/.

Hvad den giver#

De skalare resultater af den kørsel, med de enheder, motoren angiver:

Evidens#

MODELLED 4 · VALIDATED 4: rækkerne i verifikationsmatrixen, der nævner denne type.

• VALIDATED Jordens rotation ud fra en todelt juliansk UT1-dato på banestien, så den jordfaste position bevarer det mikrosekund, som en enkelt f64-dato mister (omkring 3e-9 rad ved 2020): jd2::gmst82 (IAU 1982 GMST, TEME-konventionen, på de to dele), cio:
• VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP ud fra geometrien af sigtelinjerne via Q=(HᵀH)⁻¹ med en lokal ENU-opdeling Tests: dop_reference.rs.
• MODELLED dop_error_mc::run_geometry og check: en seedet Monte Carlo (N = 20.000 epoker pr. geometri, sigma = 1,5 m, ChaCha8-seed 36 + i) af motorens egen iterede mindste kvadraters positionsbestemmelse (pvt::solve_spp, enhedsvægte, løst ud fra den sande position) på Tests: uere_dop_monte_carlo.rs.
• VALIDATED skyline + frames::look_angles + geometry::sky_geometry: den geodætiske (WGS-84) azimut og elevation af en satellit fra en jordstation, en azimut-/elevationsmaskeringstabel lineært interpoleret i azimut med omslag ved 360 grader, den synlige mængde el Tests: skyline_orekit_oracle.rs.
• og 4 flere i matrixen.

De rækker, som kørslen selv afprøvede, med den uafhængige reference, som matrixen giver hver (de offentlige kilder er nævnt dér):

• VALIDATED Allan-/modificeret/Hadamard-afvigelse + identifikation af potenslovsstøj med χ²-konfidensintervaller. Uafhængig reference (ExternalDataset): NIST SP 1065 (Riley) / Stable32-referenceafvigelser på NBS14
• VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP ud fra sigtelinjegeometri via Q=(HᵀH)⁻¹ med en lokal ENU-opdeling. Uafhængig reference (ExternalDataset): gnss_lib_py 1.0.4 (Stanford NAV Lab) DOP, uafhængigt bibliotek, stemmer til 1e-6 relativt
• MODELLED Lukket form for vækst i fejl under frit løb + holdover til tærskel; kvanteurklasser. Uafhængig reference (ReferenceImpl): Flertrins clock_state-kovariansrekursion (krydskontrol i samme kodebase); selve kernen for frit-løb-varians og holdover-inversion er eksternt valideret mod scipy (se 'Clock-holdover coast-variance & threshold inversion'). Tallene for holdover pr. klasse ved rødstøjsgulvet forbliver MODELLED
• MODELLED 3-tilstands (fase/frekvens/drift) van Loan-Kalman-ur, Joseph-stabiliseret. Uafhængig reference (ReferenceImpl): filterpy 1.4.5 KalmanFilter (R. Labbe, MIT), med F via scipy.linalg.expm og Q via Van-Loan 1978-blokmatrixen — en uafhængig referenceimplementering, der gengiver kshanas fulde filterforløb. Konsistens mellem implementeringer: urfysikken / Allan-kalibreringen er ikke eksternt valideret, så dette forbliver MODELLED. 0,30 ekstern sammenligning, et fund (forbliver MODELLED): på IGS final 30 s-ure fra 11 GPS Blo
• MODELLED Urstøttet χ², RAIM, AGC, SQM sammenlagt sikkerhedskvalitetsmål pr. epoke. Uafhængig reference (ExternalDataset): TEXBAT-scenarieparametre (Humphreys 2012) — karakterisering, ikke fastlåste vektorer. 0,30 ekstern sammenligning, et fund (forbliver MODELLED): på JammerTest 2024 (Bleik; GPL-3.0-data) udløste monitorerne på observabelniveau (urstøttet chi-i-anden, RAIM, løsningsfejl) ingen alarm inden for 10 s af nogen af de 8 evaluerbare publicerede spoofing-starter (hvor vinduet før starten var rent, kom den første alarm 10,2 til 39 s efter pu

Begrænsninger#

Hvad kørslens egen rapport siger ikke er modelleret eller ikke er valideret:

• Ur-holdover i GNSS-nægtede miljøer er MODELLED, ikke valideret: kontrolleret mod en separat implementering i denne samme kodebase — uafhængig af den enhed, der afprøves, men ikke eksternt autoritativ. (verifikationsmatrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Tilstandsestimering af ombordur er MODELLED, ikke valideret: kontrolleret mod en separat implementering i denne samme kodebase — uafhængig af den enhed, der afprøves, men ikke eksternt autoritativ. (verifikationsmatrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Detektion af spoofing er MODELLED, ikke valideret: en delpåstand kontrolleres eksternt, men hele funktionen sammensættes af modellerede dele, så funktionen forbliver modelleret. (verifikationsmatrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• 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))

Se også#

• Familieside: Konstellationer, dækning og geometri
• Alle typer: KINDS.md
• Emneside: SKYLINE.md
• Emneside: LEO-PASS.md