Eine Engine für die gesamte Ausfallkette.

SGP4/SDP4-Propagation aus echten Two-Line-Elementen (ein eingecheckter Celestrak-GPS-Schnappschuss) oder aus synthetischen Walker-Konstellationen, deren mittlere Elemente die Formel i:T/P/F über 24 h auf unter 1 km umsetzen. Sichtbarkeit bei mehreren Konstellationen, Dilution of Precision und GNSS-Verfügbarkeit, ein Optimierer für den Konstellationsentwurf, Dimensionierung nach Streets-of-Coverage und ein Walker-Entwurfs-Sweep, der die Pareto-optimalen Entwürfe über einem Raster aus Ebenen × Satelliten ausgibt.

Ein numerischer Propagator (Cowell) als Ergänzung zum analytischen SGP4/SDP4-Pfad, mit hierarchischem Kraftmodell: Zweikörperproblem + das volle zonale Feld J2–J6, ein optionales tesserales Geopotenzial EGM2008 bis Grad/Ordnung 70, epochengesteuerte Drittkörper-Gravitation von Sonne und Mond (eine eingebaute Ephemeride, kein DE/SPK-Kernel), Strahlungsdruck der Sonne mit konischem Kern- und Halbschatten, atmosphärischer Widerstand, die postnewtonsche relativistische Schwarzschild-Korrektur und der Lense-Thirring-Term des Frame-Dragging — angetrieben wahlweise von adaptiven Integratoren mit RK4-Schrittverdopplung oder Dormand-Prince RK5(4).

Impulsive ΔV-Knoten mit Kovarianzfortpflanzung 6×6, Integration endlicher Zündungen, gegen die Raketengleichung von Tsiolkovsky auf unter 0,01 % geprüft, ein Lambert-Löser nach Izzo-2015 für einen einzelnen Umlauf und ein exakter Kepler-Propagator mit universellen Variablen sowie ein Porkchop-Sweep (Start × Ankunft) für C3 / Ankunfts-V∞, ausgegeben als JSON-Konturraster — die Schicht für Leistungssimulation oberhalb von GMAT/Orekit.

IERS-Skalen UTC / TAI / TT / UT1 mit Schaltsekunden, eine Julianisches-Datum-API, der Erdrotationswinkel nach IAU-2000, auf GMST beruhende geodätische Bezugssysteme TEME ↔ ECEF und WGS-84, vollständige Nutation IAU 2000A/2000B und Präzession IAU 2006 sowie die äquinoktiumsfreie, auf CIO beruhende Reduktion GCRS↔ITRS nach IAU 2006/2000A mit Polbewegung nach IERS — bitgenau gegen die SOFA/ERFA-Vektoren validiert und unabhängig gegen ANISE (reines Rust-SPICE) gegengeprüft: GCRS→ITRS gegenüber ANISE ITRF93, gleiche IERS-EOP, stimmen auf ≤ 0,86 m am Boden / ≤ 3,6 m in der GNSS-Bahn überein.

Ein Prädiktor für die Erdorientierung im Betriebsstil — Kleinste Quadrate über Versatz, Rate und die wichtigsten periodischen Terme innerhalb eines nachlaufenden Fensters — gemessen an tatsächlich archivierten Vorhersagen des Bulletin A statt an Persistenz. Die Standardeingabe im Offline-Betrieb ist ein echtes IERS-Produkt finals2000A mit Vorhersagezeilen des Bulletin A, sodass ein bloßer Lauf eine gefüllte Tabelle je Horizont ausgibt statt einer leeren. UT1 und Polbewegung werden über eine gemeinsame Zeilenmenge zusammen mit ihrer Kombination berichtet, sodass die gemeinsame Kennzahl eine einzige Statistik ist und keine quadratische Summe zweier verschiedener Stichproben.

Dreiachsiges Strapdown-INS — Quaternionen-Lage, WGS-84-NED-Mechanisierung, Coning-/Sculling-Kompensation und ein vollständiges deterministisches IMU-Fehlermodell — plus ein Atominterferometer-Beschleunigungsmesser mit kalten Atomen aus ersten Prinzipien (Mach-Zehnder-Phase, Projektionsrauschen, Kontrastabfall, Schwingungskopplung) und ein Partikelfilter für gelände- und schwerereferenzierte Navigation ohne GPS.

Positionsfehler gegenüber der Überbrückungsdauer aus einem IMU-Fehlerbudget — Bias, Random Walk und Skalenfaktor, jeweils mit eigenem Wachstumsgesetz und eigenem Anteil an der Überschreitung —, sodass die Kosten eines Navigationsausfalls eine berechnete Kurve sind und keine durchgefahrene Driftrate. Schwellenüberschreitungen sind Engine-Ausgabe, bei jeder wird der dominante Beitrag genannt, über vier IMU-Güteklassen, und ein Intervall für Geländefixes wird in einem eigenen Block bewertet, sodass die Hauptüberschreitungen ungestützt bleiben.

Ein Messmodell für ein Gravimeter mit kalten Atomen, dessen Weißrauschgrenze aus der Physik des CAI-Beschleunigungsmessers abgeleitet ist, ein vollständig normiertes Schwereanomalie-Feld aus Kugelfunktionen niedrigen Grades plus synthetische Mascons und ein Partikelfilter für die Schwerekarten-Zuordnung — erweitert auf geländereferenzierte Navigation gegen ein SRTM-Höhenmodell (TERCOM/SITAN), ein geomagnetisches Hauptfeld IGRF-14 bis Grad/Ordnung 13 und einen kombinierten Schwere-, Magnetfeld- und Gelände-Navigator, der alle drei skalaren Kanäle fusioniert. Ein 60-Minuten-Benchmark ohne GPS — ein Ausfall von ~700 km / einer Stunde, in dem die Inertiallösung auf ~70 km driftet — wird von einem hierarchischen Grob-zu-Fein-Matcher auf ~145 m zurückgeholt: das Ziel des ESA NAVISP Quantum Wayfarer.

Ein EKF im Fehlerzustand mit 15 Zuständen, der GNSS-Ausfälle auf einer kalibrierten Inertiallösung überbrückt; ein eng gekoppelter Pseudoentfernungsmodus, der auch mit weniger als vier Satelliten weiter korrigiert; ein gekoppeltes Filter für Uhr + Position; ein allgemeiner Unscented-Kalman-Schätzer (Sigma-Punkte); ein eng gekoppelter GNSS/INS-UKF-Navigator, der über einen Ausfall von 120 s auf einem kurvigen LEO-Überflug bis 0,77 m RMS validiert ist; und ein vollständiger eng gekoppelter GNSS/INS-UKF mit 17 Zuständen, dessen Quanten-CAI-Koppelnavigation den Ausfall auf dem abgeleiteten Geschwindigkeits-Random-Walk des Beschleunigungsmessers mit kalten Atomen überbrückt.

Wiedergewinnung eines Bahnzustands aus Entfernungsmessungen von Bodenstationen, bestehend aus dem Kraftmodell Zweikörper + J2 und dem RK4-Integrator, kombiniert mit einem Gauss-Newton-Batch-Differentialkorrektor (Submeter / mm·s⁻¹ aus rauschfreien Entfernungen, ~2 m bei einer Rauschgrenze von 5 m) und einer sequenziellen Variante mit Unscented-Filter.

Eine allgemeine, wiederverwendbare Schicht für Fisher-Information / Cramér-Rao (src/fim.rs): die Informationsmatrix M = HᵀWH, die untere Cramér-Rao-Schranke, der Beobachtbarkeitsrang und der Nullraum des Datumsdefekts (Moore-Penrose-Pseudoinverse) sowie D/A/E/T-optimale Skalare für den Versuchsentwurf aus einem symmetrischen Jacobi-Eigenlöser. Sie liegt der DOP-Engine, der Schranke für passive Geolokalisierung und dem Ergebnis zur Beobachtbarkeit lunarer Absolutstationen zugrunde — interne Entfernungsmessung hinterlässt einen sechs Freiheitsgrade umfassenden Starrkörper-Datumsdefekt, den eine VLBI-Anbindung an die Erdbasislinie für eine dünne Konstellation wiederherstellt und für eine dichte schärft, wobei sich das absolute Datum bei drei nicht kollinearen Erdstationen schließt.

Ein Propagator für das eingeschränkte Dreikörperproblem Erde–Mond (CR3BP) im rotierenden Bezugssystem — eine erhaltene Jacobi-Konstante und alle fünf Lagrange-Punkte — mit einer Zustandsübergangsmatrix 6×6 und einem Differentialkorrektor mit Einfachschießen, der echt periodische Halo- / nahezu geradlinige Halo-Bahnen (NRHO) erzeugt: Er reproduziert die veröffentlichte südliche NRHO L2 9:2 (die Gateway-Bahn) mit einer Periode von ~6,57 Tagen und einem Perilun von ~3.250 km. Dazu die cislunare PNT-Geometrie nach LunaNet / LNIS (Reduktion MCI↔MCMF, selenographische Koordinaten) mit einem ARAIM-Überflug am lunaren Südpol, der die Integritätslücke ehrlich offenlegt: Ein σ_URE von ~30 m treibt das Schutzniveau weit über eine Alarmgrenze von 50 m.

Realisiert ein lunares körperfestes Bezugssystem aus einer Beobachtungskampagne: eine gewichtete Ähnlichkeitsanpassung nach Gauss-Newton über die Geometrie Station–Reflektor, die das Datum, seine Kovarianz und die am schlechtesten bestimmte Achse ausgibt. Das gekoppelte Gauge aus Bezugssystem und Zeitskala wird ausdrücklich mitgeführt statt aufgesogen, sodass der Rangdefekt im Bericht sichtbar ist und nicht in einer Pseudoinversen vergraben.

Durchfährt eine illustrative Konstellation der Klasse Moonlight/LCNS über einem selenographischen Raster: Sichtbarkeit, Dilution of Precision, Abdeckung und ARAIM-Schutzniveaus je Epoche gegenüber einer einstellbaren Alarmgrenze. Die Entfernungsmessgenauigkeit des Signals im Raum ist ein Parameter, sodass der Sweep eine Anforderung an die Entfernungsmessung über das gesamte Volumen beantwortet statt eines Bestanden/Nicht-bestanden bei einem festen Wert.

Misst, wie weit drei unabhängige maßgebliche lunare Ephemeriden tatsächlich voneinander abweichen, und macht daraus ein Entwurfsgesetz: das Fehlerbudget aus Bezugssystem gegenüber Ephemeride, das ein Nutzer mit gemischten Anbietern erbt, und die Konsistenztoleranz, die ein Anbieter einhalten muss, um dieses Budget innerhalb einer angegebenen Grenze zu halten.

Die lineare Algebra, die eine selbstreferenzielle lunare Konstellation braucht, um ihre eigenen Fehler ohne Truth zu erkennen: der gewichtete Paritätsprojektor in der rangdefizienten Pseudoinversen-Form, die das Gauge aus Datum und Zeitskala übersteht, die Erkennbarkeit je Knoten, die kleinste erkennbare Abweichung nach Baarda sowie byzantinische Block-Spark-Zählungen zur Erkennung/Identifikation über echter DE440-Geometrie zwischen den Knoten.

Ersetzt die simulierte Kampagne durch echte Daten: 337 archivierte Normalpunkte der ILRS-Laserentfernungsmessung zum Mond über fünf Retroreflektor-Arrays, jede Beobachtung gewichtet mit ihrer eigenen, aus der Datei entnommenen aufgezeichneten Präzision. Die Reflektorkoordinaten sind ein DE440-Katalog in Hauptachsen, der unter eigenem Dateinamen geführt wird, getrennt von der Tabelle DE430 mit mittlerer Erde — füttert man die Rotation des einen mit dem anderen, verschiebt sich ein Reflektor um Hunderte von Metern, und nichts schlägt an, weil beide wohlgeformte Koordinaten sind.

Differenzielle Korrekturen zwischen einer lunaren Referenzstation und einem Nutzer. Die Gleichtaktauslöschung ist eine exakte Identität; der Rest der räumlichen Dekorrelation ist ein geometrisches Modell erster Ordnung, das mit der Basislinie wächst, und das Restbudget der Korrekturverbindung wird daneben ausgewiesen, damit der begrenzende Term sichtbar bleibt und nicht in einer einzigen Zahl aufgeht.

Kreuzungszeiten je Uhrenklasse für eine lunare Zeitskala — wann eine Oszillatorklasse ohne Aktualisierung eine angegebene Grenze nicht mehr einhält — zusammen mit einer lunaren geodätischen VLBI-Observablen und der Fisher-Information, die sie zum Datum beiträgt.

Das Servicevolumen läuft auf veröffentlichten Konstellationsentwürfen statt auf einem illustrativen: dem Referenzsatz mit fünf Satelliten aus der Interoperabilitäts-Demonstration LANS, den Fallstudien LNCSS mit 8, 12 und 16 Satelliten und den vier Raumfahrzeugen, die am 2023-01-01 tatsächlich in lunarer Umlaufbahn waren, aus JPL Horizons. Jede Datei nennt ihr eigenes Bezugssystem und ihre eigene Herkunftsklasse, ein Horizont jenseits des Endes einer tabellierten Ephemeride wird abgewiesen statt extrapoliert, und das illustrative Kepler-Ergebnis wird neben dem abgerufenen ausgegeben, mit der Differenz zwischen beiden, und wird nie durch es ersetzt.

Verhältnis von Störer zu Signal je Satellit über echte lunare Schrägentfernungen, wobei die Seite des Nutzsignals als Verteilung geführt und nicht auf einen Median reduziert wird, sodass die Sperrkontur das Unsicherheitsband trägt, das die Relaisgeometrie tatsächlich erzeugt. Zwei Kriterien werden nebeneinander ausgewiesen: die Schwelle für das Leistungsverhältnis und der aus der Dynamik der Tracking-Schleife berechnete Lock-Verlust. Der orbitale Einfangbereich wird über Senderhöhe und Strahlbreite durchfahren, und wo das Raster den Einfang am Rand nie erreicht, sagt der Bericht das und gibt die Lücke aus.

Summiert die Partiellen der lunaren VLBI-Verzögerung zu einer Fisher-Informationsmatrix über einen Plan aus Basislinien mal Epochen und liefert die Kovarianz der Stationskoordinaten, sodass der Schritt von der Verzögerungspräzision zum Koordinaten-Sigma geschätzt statt angenommen wird. Das freie Netz wird neben dem datumsfixierten ausgewiesen, mit seinem Rangdefekt und der benannten nicht beobachtbaren Richtung. Die Kovarianz des Oberflächenpunkts wird von der der Erdstation getrennt gehalten, weil die Nahfeld-Partielle des Beacons eine Differenz zweier Stations-Einheitsvektoren ist und sich nicht wie der Fernfeldfall verhält.

Eine offene radiometrische Navigations-Engine für Deep Space / Mars: iterative Lichtlaufzeit + Shapiro-Verzögerung, Zwei-/Ein-/Drei-Weg-Doppler und -Entfernung (Moyer, zwei Abschnitte), kohärente Transponder-Umsetzung, regenerative/PN-Entfernungsmessung und Δ-DOR; CCSDS-TDM-Ein-/Ausgabe; ein reduziert-dynamischer Square-Root-Information-Filter (empirische Beschleunigungen + Bordzeit + Mars-Luftwiderstand), der die Bahnbestimmung im niedrigen Marsorbit in einem synthetischen geschlossenen Regelkreis ausführt; Fusion von Ein-Weg und Zwei-Weg; und eine areostationäre MARCONI-Relaiskonstellation mit einem durchgängigen GSE-Leistungssimulator.

Fehlereinspeisung verleiht dem modalitätsübergreifenden Monitor eine Erkennungsleistung statt eines fehlerfreien Durchlaufs: je Achse eine kleinste erkennbare Abweichung bei einem angegebenen Budget für Fehlalarm und Nichterkennung. Nach einer Übergabe wird das Wiederanwachsen der Kovarianz gegen die Alarmgrenzen propagiert, sodass der Bericht angibt, wie lange die Lösung mit einer einzelnen Modalität innerhalb dieser Grenzen bleibt, statt nur, dass die Übergabe durchgängig war. Die optischen und die HF-Entfernungsmessstrecken werden nur bei gleicher Akkumulationszeit und gleichem Pfad verglichen, und der Bericht weigert sich, ein Verhältnis gegen einen Wert zu bilden, der gewählt statt gemessen wurde.

RAIM per Schnappschuss und per Lösungstrennung mit horizontalen und vertikalen Schutzniveaus (HPL/VPL), Fehlererkennung und -ausschluss sowie Stanford-Integritätsdiagrammen — plus ein Schutzniveau mit ausdrücklichem Integritätsrisikobudget (MHSS) mit dem konstellationsweiten Fehlermodus für zwei oder mehr Konstellationen (EU-ARAIM / DO-316).

Die MHSS-Schutzniveaus der Engine laufen gegen die eigenen veröffentlichten durchgerechneten Beispiele des Referenz-Luftfahrt-Algorithmus der Arbeitsgruppe C von EU und USA, jeweils transkribiert mit Abruf-URL, Datum, Seite und SHA-256 der Datei und an zwei Stellen geführt, deren Übereinstimmung ein Test prüft. Der Abnahmevektor ist der in sich konsistente Reference Airborne Algorithm Description Document v3.1, Anhang D. Der Bericht zu Meilenstein 3 enthält zwei interne Fehler — einen Vorzeichenfehler in der Geometrie und einen Fehlalarm-Multiplikator, der bei 57 Fehlermodi ausgewertet wird, obwohl der Text einen nennt —, sodass seine Schutzniveaus als gemessene Abweichungen ausgewiesen statt bewertet werden und die Fehler durch Ausführen der eigenen Zahlen des Dokuments gezeigt werden.

SBAS-/WAAS-Schutzniveaus in der gewichteten Form der kleinsten Quadrate nach DO-229E (K-Faktoren für Präzisionsanflug und Streckenflug) und die ionosphärenfreie Zweifrequenz-Kombination L1/L5 (IS-GPS-705), die DO-316 zugrunde liegt, wobei die Geometrie des Schutzniveaus gegen eine Referenzimplementierung der linearen Algebra gegengeprüft wird.

Holdover mit Kalman-Filter mit zwei Zuständen, Stabilität der Allan-Familie (ADEV / MDEV / TDEV / HDEV) mit Konfidenzintervallen und eine vollständige Potenzgesetz-Anpassung mit fünf Koeffizienten nach IEEE-1139 sowie die operativen Übertragungsverfahren — TWSTFT mit der geschlossenen Sagnac-Form des BIPM, GNSS Common-View, ionosphärenfreie PPP-Übertragung, eine optische Freiraumstrecke mit Turbulenz-Szintillation und eine Ensemble-Zeitskala von Uhren mit inverser Varianz. Ein Rechner für den GNSS-freien Uhren-Holdover invertiert das Wachstum des Überbrückungsfehlers nach van Loan zu einem Holdover bis zur Schwelle — wie lange eine Uhr frei läuft, bis ihr Zeitfehler das Budget übersteigt — über klassische und Quantenuhren-Klassen hinweg; modelliert, und ehrlich darin, dass bei einer sehr stabilen Uhr der Holdover bis zu einer engen Schwelle vom angenommenen Rauschboden bei langem Tau bestimmt wird und nicht von der zitierten ADEV.

Vorwärtssynthese von Pseudoentfernung / Doppler mit Ionosphäre nach Klobuchar (Broadcast) und IONEX / TEC-Raster (gemessen) — einschließlich eines IONEX-Dateiparsers, Zeitinterpolation und der Abbildung der Schrägneigung in der dünnen Schicht — Troposphäre nach Saastamoinen + Niell und RAIM per Schnappschuss.

Eine echte Empfängerposition, gelöst aus echten RINEX-Code-Pseudoentfernungen + Broadcast-Ephemeride durch iterierte gewichtete kleinste Quadrate — Sagnac-/Erdrotationskorrektur, Broadcast-Uhr mit TGD, die ionosphärenfreie Zweifrequenz-Kombination L1/L2 (oder Einfrequenz-Klobuchar), Troposphäre nach Saastamoinen/Niell, Elevationsgewichtung, DOP und RAIM per Schnappschuss.

Ein Jamming-Modell auf Basis des Link-Budgets (J/S → effektives C/N₀ → Lock-Verlust), ein stochastischer Detektor für Zeit-Spoofing (Neyman-Pearson- / χ²₁-Energietest mit Monte-Carlo-P_fa/P_md und einer Security-Gütezahl von 1 − P_md) und ein mehrschichtiger Spoofing-Detektor, der einen RAIM-Konsistenz-Paritätstest, einen HF-AGC-Leistungsmonitor und einen Signalqualitätsmonitor (SQM) fusioniert. Dazu ein Fehlerbudget für die Quanten-Inertial-Koppelnavigation, das das Weißrauschen-Driften des Atominterferometers mit kalten Atomen mit Restbias (gegen einen unabhängigen Integrator gegengeprüft) und Skalenfaktorfehler zu einer Positionsdrift über den Holdover zusammensetzt — der inertiale Zwilling des Uhren-Holdover.

Die Schicht für die Signalleistung zwischen Link-Budget und Messungsbereich: Leistungsdichtespektren mit Einheitsfläche für BPSK-R(n) und Sinus-BOC(m,n), den spektralen Trennkoeffizienten, der das Anti-Jam-Q, das das Jamming-Modell verbraucht, direkt aus den tatsächlichen Signal- und Jammer-Spektren ableitet, die RMS-Bandbreite (Gabor), die den Informationsgehalt der Entfernungsmessung festlegt (BOC > BPSK), das thermische Rauschjitter der kohärenten Early-Late-DLL-Codeverfolgung und die kohärente Mehrwegefehlerhülle Early-minus-Late mit Unterdrückung durch den Schmalkorrelator sowie einen Entwurfs-Trade für Entfernungsmesscodes (Autokorrelations-Nebenmaxima von m-Sequenz/Gold und die dreiwertige Kreuzkorrelationsschranke von Gold, plus die Inversion von Codelänge zu eindeutiger Entfernung). Dies ist eine Analyse der Signalleistung, kein Entwurf von HF-Nutzlast- oder Antennenhardware.

Einen Jammer oder Spoofer (oder eine Gelegenheitsquelle für Reverse-PNT) aus Hyperboloiden der Ankunftszeitdifferenz über ein Empfängernetz orten, gelöst mit kleinsten Quadraten nach Gauss-Newton; die Hinzunahme der Ankunftsfrequenzdifferenz mit bewegten Empfängern gewinnt Position und Geschwindigkeit des Senders gemeinsam zurück, mit der Cramér-Rao-Schranke für die Positionskovarianz aus der Netzgeometrie. Ein Punktquellen-Modell mit Sichtverbindung — ohne Mehrwege-/NLOS-, Empfängeruhr-Bias- oder Refraktionsterme.

Einlesen von Multi-GNSS-RINEX-3-Broadcast-Ephemeriden (GPS, Galileo, QZSS, BeiDou, GLONASS), ein Parser für RINEX-3-Beobachtungen (das Beobachtungslayout von RINEX 4,00 soll sich parsen lassen, doch keine 4,00-Datei wurde damit gelesen; Navigationsdateien von RINEX 4 werden namentlich abgewiesen), ein SP3-c/d-Leser/-Schreiber für präzise Ephemeriden mit Lagrange-Interpolation und der Export CCSDS OEM 2,0 + OMM (mittlere Elemente) für Flugdynamik-Werkzeuge (GMAT, Orekit, STK) sowie Parsen und Ausgeben von CCSDS-TDM (503) für radiometrisches Tracking im Deep Space.

Ein Querverweis von Anforderung über Modul und Test zu unabhängiger Referenz und Status, aus der Engine selbst erzeugt (Markdown/CSV), mit Ehrlichkeits-Invarianten, die per Unit-Test geprüft werden: Eine Zeile darf nur dann als validiert gekennzeichnet werden, wenn sie eine unabhängige externe Referenz trägt (NIST / AIAA / SOFA / IGS / ein veröffentlichter Wert), sodass sich eine interne Selbstkonsistenzprüfung nicht als Validierung ausgeben kann — und die Hardware-/PA-Fähigkeiten, die Kshana nicht bereitstellt, sind als Lücken in der Verantwortung von Partnern festgehalten. Das ausführbare Rückgrat für einen Verifikations-Querverweis nach ECSS-E-ST-10-02.

Jedes numerische Feld, das ein Szenario ausgibt, trägt eine Einheit und eine Herkunftsklasse aus einem geschlossenen Vokabular, mit einer Definition, wo es eine gibt, veröffentlicht als maschinenlesbares Schema neben der Engine. Ein Gate mit Ratsche lässt jeden eingebauten Typ laufen und scheitert an einem Feld, das keines von beidem trägt; die noch nicht vollständigen Typen werden einzeln mit dem Grund genannt, warum jeder noch offen ist, und die Liste kann nur schrumpfen. Berichte, die ihre eigenen Konstanten nennen — das Ein-Weg-Link-Budget, das optische und das HF-Budget —, lassen einen Leser die Kennzahl allein aus dem Bericht neu berechnen.

Missionsentwurfs-Budgets erster Ordnung, jedes ein ausführbares Szenario: Start- und Aufstiegsgeometrie im Zweikörperproblem (Startazimut, Mindestneigung, Gewinn aus der Erdrotation, Δv für Ebenenwechsel im Dogleg, tägliche Gelegenheiten), ein ballistischer Wiedereintrittskorridor nach Allen-Eggers (Spitzenverzögerung, Geschwindigkeiten bei Spitzen-g und bei Spitzenerwärmung), Abdeckungsgeometrie der Erdbeobachtung (Schwadbreite / Nadir-GSD / Zugriff außerhalb des Nadirs / Wiederkehr über das SMAD-Raumdreieck), ein 3-DOF-Fehlerbudget für Lage und Ausrichtung (Gravitationsgradientenmoment + RSS-Ausrichtungsbudget), Vorhersage von Bodenstationsüberflügen (AOS/TCA/LOS, maximale Elevation, Zugriff) und ein Ein-Weg-Link-Budget über die Link-Gleichung CCSDS 401 / DSN 810-005 (FSPL, C/N₀, Eb/N₀, Marge, Schließung). Die analytische Schicht vor der Hardware unterhalb von STK/GMAT/Basilisk — modellierte Budgets erster Ordnung, kein Ersatz für 6-DoF oder Radiometrie.

Ein Kontaktplan und eine Anzahl von Aperturen als Eingabe; Navigationsnutzung, Kommunikationsnutzung, Ausfall und Konkurrenz je Sitzung als Ausgabe. Die Arbitrierungsregel wird im Bericht benannt statt vorausgesetzt, und eine Sitzung, die nicht vollständig bedient werden kann, weist den Anteil aus, der verloren ging, statt in einem Mittelwert zu verschwinden.

Ein Umgebungsmodell für das Weltraumwetter: solare (F10.7 / auf 81 Tage zentriertes F10.7a) und geomagnetische (Kp, mit der definitorischen Tabelle Kp↔ap) Aktivitätsindizes, die von ihnen getriebene exosphärische Temperatur nach Jacchia-1971 sowie die aktivitätskorrigierte gegenüber der statischen thermosphärischen Neutralgasdichte in der Höhe — die Abhängigkeit der Dichte vom Sonnenzyklus, die eine statische Atmosphäre auslässt. Eine kalibrierte Kopplung der Skalenhöhe erster Ordnung, keine anhand von Daten validierte NRLMSISE-Atmosphäre.

Eine Testumgebung zur Evaluierung der Erkennung von HF-Beeinträchtigungen: ein gelabelter, parametergestützter synthetischer Korpus (nominal / Jamming / Spoofing der Zeit / Spoofing der Position / Mehrwege), ein detektorunabhängiger ROC/AUC-Harness, der jeden Detektor mit Pd je Klasse bei einer Ziel-Pfa bewertet, und die Optimismuslücke innerhalb gegenüber außerhalb der Verteilung. Eine tiefere Studie zur Optimismuslücke erweitert dies auf ein Panel mit 13 Detektoren (Energie / AGC / SQM / Parität plus Detektoren mit logistischer Regression und einem MLP mit einer verdeckten Schicht, jeweils mit festem Seed), Skalierungsgesetze innerhalb gegenüber außerhalb der Verteilung mit einer Permutations-Null und einen Leave-one-out-Prädiktor für die Verschlechterung außerhalb der Verteilung; ein Front-End für softwaredefinierte Empfänger (Roh-IQ/ZF zu Early/Prompt/Late-Abgriffen des Korrelators zu SQM) und Adapter zum Einlesen echter Daten (RINEX, u-blox UBX, GnssLogger, JammerTest, Yunnan, SatGrid) lassen dieselben Detektoren über lokal bereitgestellte Aufzeichnungen laufen. Dazu eine Abwägung Quanten-PNT gegenüber klassischem PNT, die den Nutzen einer Kandidatenuhr für Zeitgebung und inertialen Holdover aus einer gemessenen ADEV-Kurve gegenüber einer klassischen Basislinie quantifiziert, mit einer Hüllkurve für Resilienz über die Zeit ohne GNSS. Modellierte Betriebskennlinien — nie Feld- oder IQ-Daten, kein Gut/Schlecht-Urteil.

Eine reproduzierbare Karte dazu, wo ein Quantensensor sein klassisches Gegenstück unter Parameterunsicherheit überholt: Koppelnavigation mit kalten Atomen gegenüber Navigationsklasse und optischer gegenüber chipskaliger Uhr im Holdover, über Ausfalldauer und Plattformvibration, wobei jede Kurve eine Kennzeichnung des Technologiereifegrads trägt. Reproduzierbar über cargo run --bin crossover_study. Modellierte Leistungsbudgets — die Eingaben sind veröffentlichte oder eingegrenzte Koeffizienten, keine Flugdaten.

Eine durch den Holdover begrenzte Schranke für den unentdeckten Zeitfehler unter GNSS-Spoofing: Bei einer unabhängigen Gegenprüfung wird der Fehler der gelieferten Zeit begrenzt durch eine k-Sigma-Untergrenze des Monitors, die Überbrückungsvarianz nach van Loan über die Erkennungslatenz und eine CUSUM-Zeit bis zum Alarm. Kalibriert an einem echten aufgezeichneten Spoofing (JammerTest 2024) und reproduzierbar über cargo run --example tpl_jammertest. Modellierte Komposition, bedingt auf die Erkennung — es gibt keine endliche unbedingte Schranke, da eine hinreichend langsame Rampe einem einzelnen uhrengestützten Monitor entgeht.

Eine am Rahmenwerk ausgerichtete Bewertungs-Engine (Kategorien des DHS RPCF), die das simulierte Verhalten einer Architektur auf Teilwerte je Dimension abbildet und dann fragt, ob irgendein einzelner zusammengesetzter Wert oder Reifegrad (Level) eine stabile Entscheidungsgrundlage ist — über ein Dirichlet-Gewichtungssimplex, Kendall-Tau-Rangunbeständigkeit, eine Wechselrate des Spitzenreiters auf Platz 1 und den Zusammenbruch der Diversität bei Gleichtakt (Hill-N2) — mit einem Qualitätssicherungsbericht mit Integritäts-Hash. Reproduzierbar über cargo run --example resilience_report. Modellierte synthetische Architekturen, ausgerichtet auf RPCF v2.0; eine Selbstbewertung, keine Zertifizierung.

Eine Brücke von der Erkennungsverfehlung zur Integrität: Eine unentdeckte Abweichung, die eine verfehlte Erkennung von Spoofing / Jamming / RAIM hinterlässt, bläht den effektiven Positionsfehler auf, der — gehalten gegen kontextspezifische Alarmgrenzen — in die Integritätsregionen nach Stanford-ESA eingeordnet wird (verfügbar / nicht verfügbar / irreführend / gefährlich). Setzt die extern verankerte Stanford-Klassifikation für RAIM zusammen; fügt keine neue Integritätsmathematik hinzu.

Eine ROI-Sicht auf die Kosten je Abdeckung — Kosten je Einheit gelieferter Abdeckung für eine Abwägung zwischen Konstellationen / Architekturen. Die Abdeckungskomponente setzt die validierte Abdeckungsgeometrie zusammen, und die Arithmetik ist per Unit-Test geprüft, aber die Kosten sind eine Nutzereingabe — das Verhältnis ist daher eine Planungshilfe und keine extern validierte Größe (deshalb ehrlicherweise kein Nachweis-Badge).

Ein versionierter, selbstbeschreibender Umschlag, der ein Szenarioergebnis mit seinem Typ, seiner Schemaversion und den Kennzeichnungen modelliert/validiert umhüllt, sodass ein gespeichertes Artefakt selbstdokumentierend bleibt und ältere Umschläge vorwärtskompatibel lesbar bleiben.

Bewertet, ob dem Navigations-Fix eines Schiffes vertraut werden kann, anhand der NMEA 0183, die sein Empfänger und seine Instrumente ohnehin ausgeben: ein Wert von 0 bis 100, drei Bänder und die Gründe dahinter, je Epoche, im Batch, live oder als Gate. Monitore vergleichen den Fix mit der eigenen Bewegung des Schiffes, dem Kurssensor, dem Fahrtlog und den Signalpegeln der Satelliten. Beratende Software, keine typzugelassene Navigationsausrüstung: Der Betreiber bleibt verantwortlich. Die Arithmetik der Monitore ist gegen unabhängige Bibliotheken geprüft; die Regel und die Schwellen des Wertes sind die des Projekts selbst und bleiben modelliert.

Schreibt synthetische Brücken-NMEA 0183 für eine geskriptete Reise mit vom Ausbilder geskripteten Ereignissen für Jamming, Wegziehen der Position, Zeit-Spoofing und Replay, mit einem Ausbilderprotokoll, damit eine Besatzung auf ihren eigenen Instrumenten sehen kann, wie ein gestörter Fix aussieht. Nur Text, niemals für die Live-Navigationssysteme eines Schiffes; es wird nichts gesendet und kein Funksignal erzeugt. Die Sätze und ihre dekodierten Werte sind geprüft; die Modelle für Empfänger, Himmel und Ereignisse sind modelliert.

Erstellt aus offen lizenzierten Eingaben je Tag eine GeoJSON-Karte, wo Luftfahrzeuge (ADS-B) und Schiffe (AIS) gestörte Navigationsdaten gemeldet haben, sowie den Anteil einer Route, der durch gestörte Zellen führt. Eine gestörte Zelle ist eine Aussage über gemeldete Genauigkeitsfelder oder unplausible Positionen, kein Befund einer Störung, und eine Zelle, die niemand beobachtet hat, ist kein Beleg für eine freie Route. Vergangene Meldungen, keine Prognose.

Exportiert den Vertrauensstrom als Prometheus-Metriken, OpenTelemetry (OTLP/HTTP) und CEF- oder LEEF-Syslog-Ereignisse über stdout, HTTP, UDP oder TCP, damit ein Security Operations Centre einen Navigationsfehler neben seinen anderen Alarmen sieht. Ein toter Collector hält die Bewertung weder auf noch bleibt er unbemerkt. Prometheus, OTLP und CEF werden von unabhängigen Parsern zurückgelesen; LEEF wird nur gegen seine eigene Spezifikation geprüft.

Bündelt das Fenster um ein Vertrauensereignis zu einem hashverketteten, mit Ed25519 signierten Paket, das jeder offline verifizieren kann: Eine geänderte, entfernte, ausgetauschte oder hinzugefügte Datei, ein neu signiertes Paket oder ein falscher angehefteter Schlüssel wird benannt. Ein optionales Zeitstempel-Token nach RFC 3161 wird daran gebunden. Ein technisches Protokoll, kein Rechtsgutachten, keine Tatsachenfeststellung und keine Beglaubigung.

Schreibt die Fahrzeugbewegung und die Ereignisse eines Szenarios als CSV-Trajektorie und als NMEA 0183 für einen GNSS-Simulator im Labor: Spalten für erdfeste, geodätische und lokale Geschwindigkeit, Lage und UTC. Nur Bewegung und Ereignisse: Es wird kein Signal geschrieben, und es wird keine Leistung eines Simulators oder Empfängers behauptet.

Ordnet Ausgaben von Kshana den Abschnitten öffentlicher Rahmenwerke zu (IMO-Leitlinie für Schiffe, EU-NIS2 Artikel 21, EN 16803, das US-Rahmenwerk des DHS für resiliente PNT und EASA-Leitlinien für die Luftfahrt), allein nach Abschnittsnummer, befüllt aus den Läufen, die Sie angeben, und sagt, für welche Zeilen eine Menge von Läufen Belege liefert, mit der Lücke jeder Zeile. Es ist kein Befund, dass ein Rahmenwerk erfüllt wäre, und keine Bewertung oder Genehmigung durch irgendjemanden.

Ein offener Verifizierer in reinem Rust auf der Empfängerseite für die Navigationsnachrichten-Authentifizierung des Galileo Open Service: Er prüft, von welchen Satelliten ein Empfänger die Navigationsdaten aus I/NAV-Seiten oder einem u-blox-UBX-Strom authentifizieren kann, durch die Prüfungen von öffentlichem Schlüssel, Schlüsselkette und Tags aus der Spezifikation des Signals im Raum, und weist die Authentifizierung je Satellit und je Zeit aus. Er authentifiziert Daten; er beansprucht keine Leistung beim Schutz vor Spoofing.

Welche Satelliten ein Standort sehen kann, wenn Gebäude, Kais, Kräne oder Gelände einen Teil des Himmels verdecken, und was das mit der Dilution of Precision (DOP) und der horizontalen Fehlerellipse macht. Ein azimutabhängiger Horizont ersetzt den einzelnen Elevationsgrenzwinkel; die sichtbare Menge, ihre DOP und die Ellipse ergeben sich je Epoche und je Konstellation. Ein Horizont entfernt Satelliten mit Sichtverbindung und sonst nichts: Er modelliert weder Reflexionen noch Beugung noch Signalstärke.

Die Reduktionen von Straßenschlucht, Sektor und Gelände auf eine Horizonttabelle, vier repräsentative Voreinstellungen (Stadtstraße, Hafeneinfahrt, Fjord, Containerterminal) und die Funktionen, die sie zu einem Skyplot und einer Monte-Carlo-Wolke zusammensetzen, über CLI, MCP, Python und den Browser. Die Voreinstellungen sind repräsentative Geometrien mit gewählten, angegebenen Abmessungen und keine Vermessungen, und die Reduktionen sind nur gegen von Hand berechnete Werte geprüft.

Stellt die Satellitengeometrie neben den Vertrauenswert des Empfängers und benennt bei jedem Abzug eine Klasse: Signalverlust, schlechte Geometrie oder eine Unstimmigkeit zwischen der vom Empfänger angegebenen DOP und der aus den sichtbaren Satelliten abgeleiteten. Die Geometrie wird nur beurteilt, wenn sie bekannt ist, und die Kennzeichnung ist die Hauptaussage: Nur eine schlechte Geometrie kostet Punkte. Beratende Software, keine typzugelassene Navigationsausrüstung.

Eine reproduzierbare Studie dazu, was eine lunare Referenzstation am Südpol unter öffentlichen Annahmen leisten könnte: eine Abdeckungs- und Genauigkeitskarte über die Polarregion (Perzentile des korrigierten und unkorrigierten Positionsfehlers, Verfügbarkeit mit einem Grund für jede nicht verfügbare Epoche, Schutzniveaus und das Budget der Korrekturverbindung), ein Zeitlabor, das eine lunare Zeitreferenz auf einer Atomuhr hält, und die Geodäsie eines hinzugefügten Laser-Retroreflektors und VLBI-Beacons gegenüber dem Datum aus fünf Arrays. Jede Eingabe ist mit ihrer öffentlichen Quelle oder als illustrativ gekennzeichnet. Sie ist keine Aussage über die Leistung irgendeines realen Systems, und Kshana ist mit keiner Behörde verbunden.

Wie oft eine optische Zeitübertragungsstrecke steht, wenn die Atmosphäre im Weg liegt. Für jeden Bodenstandort liefert die Engine die Dämpfung bei klarer Luft, den Turbulenzzustand nach Hufnagel-Valley mit Gamma-Gamma-Szintillationsschwunden und Aperturmittelung, die Verfügbarkeit gegenüber der Link-Marge aus einem angegebenen Wolkenklima, die Obergrenze, die keine Marge anheben kann, die Verteilung der Ausfalldauern und den Zeitfehler, den ein Ausfall eine Holdover-Uhr kostet. Dann zeigt sie, was zusätzliche Standorte, eine größere Apertur, eine andere Wellenlänge oder adaptive Optik bringen. Die mitgelieferten Wolkenklimata sind illustrativ, nicht gemessen; die Ausgabe ist beratend.

Für ein Raumfahrzeug auf einer Kugel (die globale Schale der Broschüre zum ICG Space Service Volume) oder auf einer Kepler-Trajektorie vom LEO bis zum Mondtransfer zählt es je Konstellation (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) und für alle zusammen die Signale über einer C/N0-Schwelle: Verfügbarkeit von einem und von vier Signalen, längster Ausfall, empfangenes C/N0, Dilution of Precision sowie Verbindungen über die Hauptkeule gegenüber den Nebenkeulen. Die Sendediagramme sind die der Broschüre, ein parametrischer Ersatz oder eines, das Sie liefern; ein Modell für Ionosphäre, Plasmasphäre und Atmosphäre mit Randstrahl und ein Entwurf für einen Schwachsignal-Empfänger sind optional; ein Bord-GNSS-Filter für hohe und Mondtransfer-Bahnen sowie Relativnavigation in Formation sind enthalten. MODELLED: verglichen mit den Tabellen der Broschüre unter einer Vorregistrierung, die vor dem Lauf festgeschrieben wurde, stimmen die Konstanten der minimal abgestrahlten Leistung und der lunare Zielwert überein, die übrigen Zielwerte sind unter der vorab festgelegten Lesart NOT MET (fast alle durch den widersprüchlichen Strahlwinkel von GLONASS in der Broschüre), und der parametrische Nebenkeulen-Ersatz reproduziert die gemessenen Diagramme der GPS-Panels nicht.

Fünf Studien in einem eingeschränkten Dreikörpermodell: eine Bahnbestimmung mit Erd-GNSS an Bord in einer nahezu geradlinigen Halo-Bahn gegenüber einer unabhängigen Bestimmung aus Entfernung und Entfernungsrate vom Boden; gemeinsame Festsetzung der ganzzahligen Mehrdeutigkeit der Trägerphase für Oberflächenstation und Orbiter (LAMBDA); die Fisher-Information eines lunaren Datums mit sieben Parametern mit und ohne Entfernungsmessungen zwischen Orbiter und Oberfläche; Versätze von GNSS, VLBI und Laserentfernungsmessung gegenüber der lokalen Anbindung; und die Sensitivität auf die lunaren Gezeiten- und Librationsparameter. MODELLED mit illustrativen Eingaben: Geprüft wird die Numerik gegen unabhängige numpy- und scipy-Programme, nicht die Physik. Unter den vorab festgelegten Zielwerten sind drei NOT MET: Ein eingespeister Kraftfehler wird nicht mit der angegebenen Rate erkannt (C3), die Erfolgsrate aus dem Bootstrap weicht um 1.7e-6 von der numpy-Referenz ab, bei einem Zielwert von 1e-9 (Q3), und das Hinzufügen einer Familie von Entfernungsmessungen senkt die Spur der Pseudoinversen nicht immer (G3, Spurhälfte).