tracking-loop (scenarietype)

Scenarietype i motoren v0.40.0, familie Jamming, spoofing og spektret. 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#

Tab af lås i sporingssløjfen: C/N0 -> lås/oplåsning MED HYSTERESE, den tid det tager at miste låsen, og spoof-indtrækning som funktion af kode- og bærebølge-offset-RATE. Motorens eksisterende kriterier for nægtelse og overtagelse er forhold på modtaget effekt (en jammer nægter ved J/S = 30 dB, en spoofer overtager ved 3 dB); et reelt tab af lås er ikke et effektforhold, det er der, hvor en sløjfes jitter plus dynamiske belastning forlader dens sporingstærskelbudget. Rapporterer (1) bærebølge- (Costas) og kode- (ikke-kohærent early/late) 1-sigma termisk jitter mod C/N0, kvadreringstab inkluderet, mod de angivne regler 3sigma_PLL + theta_e <= 45 deg (15-gradersreglen i tre-sigma-form) og 3sigma_DLL + rampeforsinkelse <= d/2 chips; (2) tærsklerne for tab og genindfangning af C/N0 med den bindende sløjfe angivet, genindfangningstærsklen AFLEDT af den bredere båndbredde, en modtager genindtrækker ved, frem for blot påstået, så hysteresebredden skal ligge mellem 5log10(ratio) og 10log10(ratio) dB; (3) den erklærede tid til tab af lås fra en låsdetektor med to tærskler og bekræftelsesophold, drevet over en C/N0-rampe, rapporteret adskilt fra den fysiske faseundslippelsestid (Viterbis middeltid mellem cycle slips, i log10 s, fordi den spænder over hundredvis af dekader); (4) grænser for spoof-indtrækning — den største kodeslew og bærebølge-Dopplerrate, et offers sløjfer kan følge, med et kort over begge akser, fordi en spoofer, der slewer hurtigere end disse, ikke overtager sløjfen, men løber fra den; og (5) NÆGTELSESRADIUSEN, som sløjfedynamikken medfører, rapporteret SAMMEN MED den eksisterende effektforholdsradius, aldrig i stedet for den, med deres fortegnsbehæftede forskel som et eget navngivet felt (denial_radius_delta_km) og en definition ved siden af. Hvert udsendt numerisk felt har en enhed og en proveniensklasse. VALIDATED lukkede former: udtrykkene for bærebølge- og kodejitter, sløjfefilterreduktionen sqrt(2B_nT) og første ordens rampeforsinkelse er krydskontrolleret mod motorens egen sdr-korrelator, trinvist kørt på seedet syntetisk IF — en anden vej til de samme tal — til henholdsvis 0,6 %, 3,7 % og 0,17 %, og den modificerede Bessel I0 bag cycle-slip-tiden mod standardtabellerede værdier til 1e-7. Den nedre gyldighedsgrænse er hævdet, ikke blot angivet: under ~32 dB-Hz ved 1 ms mættes den reelle atan-diskriminator mod sit +-pi/2-område og måler mindre jitter end enhver lineær teori. MODELLED: sløjfebåndbredder, integrationstid, korrelatorafstand, indtrækningsbåndbreddeforhold, bekræftelsesophold, jammereffekt og antenneforstærkninger er repræsentative båndtal, ikke et datablad. IKKE modelleret: oscillator- (Allan-deviation) og vibrationsjitter, begrænsning af front-end-båndbredde, multipath, AGC-dynamik, tab ved databittransitioner, ekstern støtte og enhver halvcyklus-korrektion af Costas-cycle-slip-formlen. Under sløjfedynamik har spoof-overtagelse slet ingen radius — den bindende begrænsning er offset-raten, ikke effekten — så dette felt er null med en begrundelse frem for et opdigtet tal. Ikke et certificeret produkt til modtagerydeevne.

Én kørsel af scenarios/tracking-loop.toml opsummeres som: tracking-loop: B_pll 10,0 Hz / B_dll 1,0 Hz, T 1 ms, d 0,50 chip -> drop 25,4744 dB-Hz (carrier binds), relock 27,4413 dB-Hz, hysteresis 1,9669 dB | loss of lock declared 39,101 s into the ramp | denial radius threshold(J/S 30 dB) 127,413 km vs loop dynamics 53,1694 km, delta -74.2438 km | spoof pull-in <= 0,966 chip/s code and 41,45 Hz/s carrier (MODELLED loop, VALIDATED closed forms)

Input#

Fra skemaet (kshana kinds --json):

• Påkrævede felter: ingen
• Valgfrie felter: pll_bandwidth_hz, dll_bandwidth_hz, predetection_integration_s, correlator_spacing_chips, carrier_allowance_deg, code_allowance_chips, pullin_bandwidth_ratio, drop_confirm_epochs, relock_confirm_epochs, doppler_rate_hz_per_s, code_slew_chips_per_s, cn0_high_dbhz, cn0_low_dbhz, ramp_duration_s, jitter_table_cn0_dbhz, jammer_power_dbw, jammer_gain_dbi, rx_gain_toward_jammer_db, rx_gain_toward_sat_db, signal_power_dbw, temp_k, freq_hz, chip_rate_hz, jammer_type, q_override, denial_js_threshold_db, capture_js_threshold_db, spoof_code_slew_chips_per_s, spoof_doppler_rate_hz_per_s

Eksemplet scenarios/tracking-loop.toml angiver blandt andet:

Kør den#

kshana scenarios/tracking-loop.toml

Hvad den giver#

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

Resultatbetegnelse (motorens): MIXED — VALIDATED lukkede sløjfeformer, MODELLED sløjfekonfiguration. Udtrykkene for termisk jitter i bærebølge og kode, sløjfefilterreduktionen sqrt(2B_nT) og første ordens rampeforsinkelse er krydskontrolleret mod motorens egen sdr-korrelator, trinvist kørt på seedet syntetisk IF (en anden vej

Evidens#

MODELLED: rækkerne i verifikationsmatrixen, der nævner denne type.

• MODELLED Rapporten lunar-jamming hviler ikke længere sin nægtelseskontur på ét enkelt skalartal.
• MODELLED Tab af lås beregnet ud fra sløjfedynamik i stedet for et effektforhold: bærebølge- (Costas) og kode- (ikke-kohærent early/late) 1σ termisk jitter mod C/N₀ med kvadreringstabet, mod de angivne regler 3σ_PLL + θ_e ≤ 45° og 3σ_DLL + rampeforsinkelse

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
• PARTNER Ikke leveret — Kshana modellerer signalydelse, ikke nyttelast- eller antennehardware. Uafhængig reference (NoneKind): ingen: en disciplin, som partneren ejer, uden modul og uden test, af design
• MODELLED Tab af lås beregnet ud fra sløjfedynamik i stedet for et effektforhold: bærebølge- (Costas) og kode- (ikke-kohærent early/late) 1σ termisk jitter mod C/N₀ med kv. Uafhængig reference (ReferenceImpl): Motorens egen sdr-korrelator (sdr::correlate / synth_if / CaCode), trinvist kørt på seedet syntetisk IF ved en kalibreret C/N₀ — en separat kodevej, der når de samme tal ved numerisk korrelation af samplet IQ frem for ved et algebraisk jitterudtryk, så den er en anden vej og ikke en gentagelse — plus standardtabellerede værdier af den modificerede Bessel I₀ for cycle-slip-leddet. Sløjfeteori ifølge Kaplan & Hegar

Begrænsninger#

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

• MIXED — VALIDATED lukkede sløjfeformer, MODELLED sløjfekonfiguration. Udtrykkene for termisk jitter i bærebølge og kode, sløjfefilterreduktionen sqrt(2B_nT) og første ordens rampeforsinkelse er krydskontrolleret mod motorens egen sdr-korrelator, trinvist kørt på seedet syntetisk IF (en anden vej til de samme tal), og den modificerede Bessel I0 mod standardtabellerede værdier. MODELLED: sløjfebåndbredder, integ (resultat label)
• MODELLED: sløjfebåndbredder, integrationstid, korrelatorafstand, indtrækningsbåndbreddeforhold, bekræftelsesophold, jammereffekt og antenneforstærkninger er repræsentative båndtal, ikke et datablad. (typekatalog (kshana kinds --json))
• IKKE modelleret: oscillator- (Allan-deviation) og vibrationsjitter, begrænsning af front-end-båndbredde, multipath, AGC-dynamik, tab ved databittransitioner, ekstern støtte og enhver halvcyklus-korrektion af Costas-cycle-slip-formlen. (typekatalog (kshana kinds --json))
• Hver sløjfeparameter nedenfor er et MODELLED repræsentativt båndtal, ikke et datablad. (kommentar i scenariefilen, linje 22)
• --- sløjfegeometri ----------------------------------------------------------------- En 10 Hz Costas-bærebølgesløjfe og en 1 Hz bærebølgestøttet kodesløjfe, 1 ms kohærent integration (én C/A-koneperiode, så der antages ingen databitsynkronisering), smal 0,5 chip-korrelator. (kommentar i scenariefilen, linje 25 til 28)
• 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))
• Tab af lås i sporingssløjfen og spoof-indtrækning under interferens er MODELLED, ikke valideret: kontrolleret mod en separat implementering i samme kodebase — uafhængig af enheden under test, men ikke eksternt autoritativ. (verifikationsmatrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

Se også#

• Familieside: Jamming, spoofing og spektret
• Alle typer: KINDS.md