constellation-design (Szenariotyp)

Szenarioart der Engine v0.40.0, Familie Konstellationen, Abdeckung und Geometrie. Beratend: Analyseausgabe eines Forschungs- und Entwicklungswerkzeugs, keine typzugelassene Navigationsausrüstung und kein Dienst für die Sicherheit von Menschenleben. Jede Bezeichnung hier stammt von der Engine oder der Verifikationsmatrix; eine Art ist MODELLED, sofern die Matrix nichts anderes sagt (wie eine Bezeichnung verdient wird: der Abschnitt Evidence der README).

Was es tut#

Konstellationsentwurf im großen Maßstab: Walker-DELTA- und Walker-STAR-Muster in der i: T/P/F-Konvention (Knoten verteilt über 360 oder 180 Grad, Abstand in der Bahnebene 360P/T, Phasenversatz zwischen den Ebenen 360F/T), explizite Elementlisten und Mehrschalen-Entwürfe, mehrere Konstellationen in einem Lauf, um die Erde, den Mond, den Mars oder jeden anderen Planeten, Pluto oder größeren Mond mit den Konstanten im Modul body (denselben, die die Typen solar-system und body-pnt verwenden). VOREINSTELLUNGEN aus veröffentlichten Nominalelementen: gps-baseline und gps-expandable (die 24 Slots und die sechs erweiterbaren Vorder-/Hinter-Paare des GPS Standard Positioning Service Performance Standard, 5. Ausgabe 2020, Tabellen 3.2-1 bis 3.2-3), galileo (Walker 24/3/1 bei 29.599,801 km und 56 Grad, Galileo Open Service Service Definition Document Ausgabe 1,1 Tabellen 1 und 23), beidou und beidou-meo (Walker 24/3/1 bei 21.528 km und 55 Grad plus drei geostationäre Satelliten bei 80, 110,5 und 140 Grad Ost und drei geneigte geosynchrone Satelliten bei 55 Grad, BeiDou Open Service Performance Standard 3,0 Abschnitt 4,1; die MEO-Phase und die Kreuzung des geneigten geosynchronen Bogens bei 118 Grad Ost sind modelliert, weil der Standard sie nicht angibt) und glonass (24/3/1 bei 19.100 km und 64,8 Grad aus der Slot-Formel des GLONASS Interface Control Document Ausgabe 5,1 Abschnitt 5,2). ABDECKUNG UND VERDÜNNUNG DER PRÄZISION: über einem Breiten-/Längengitter und einem abgetasteten Fenster mit Elevationsmaske die Zahl der sichtbaren Satelliten, GDOP, PDOP, HDOP und VDOP je Zelle, die Verfügbarkeit (ein Fix mit PDOP höchstens einem Schwellenwert, standardmäßig 6) je Zelle, global (flächengewichtet) und am schlechtesten Standort, mit einer Empfängeruhr je Konstellation, sofern nicht clock = "common". Es skaliert auf Tausende von Satelliten: Die Sichtbarkeit ist ein Skalarprodukt gegen den Abdeckungs-Halbwinkel jedes Satelliten, und die Satelliten werden in jeder Epoche nach der Breite des Subsatellitenpunkts in Bänder eingeteilt, sodass eine Gitterzeile nur diejenigen prüft, die in Sicht sein können; der Bericht zählt die eingesparten Paarprüfungen. Das JSON enthält die Gitterkarten und heruntergetaktete Bodenspuren je Satellit. VALIDATED: der Walker-Generator gegen Galileo OS SDD Tabelle 23 und die GLONASS-ICD-Slot-Formel, die GPS-Voreinstellung gegen die veröffentlichte Spalte der Äquatorüberquerungen in SPS PS Tabelle 3.2-1 und die globale HDOP-Verteilung der GPS-Basislinie gegen SPS PS Anhang B (Median 0,94, 95% 1,25, Mittelwert 0,96, Toleranz 0,03). MODELLED: Zweikörperbahnen mit optionalem säkularem J2, ein kugelförmiger Körper, nur geometrische Sichtbarkeit (keine Signalleistung, kein Gesundheitszustand, kein Gelände) und die Relativphase zwischen verschiedenen Systemen, die keine Momentaufnahme eines realen Datums ist.

Ein Lauf von scenarios/leo-pnt-mega-shell.toml ergibt zusammengefasst: constellation-design: 5000 Satelliten (LEO-PNT) um die Erde; Verfügbarkeit 99,22% (PDOP <= 3 bei 20 Grad Maske), schlechtester Standort 0,00%, mittlerer PDOP 1,11, Mittel 39,4 in Sicht; 648 Gitterpunkte x 12 Epochen (MODELLED)

Eingaben#

Aus dem Schema (kshana kinds --json):

• Pflichtfelder: keine
• Optionale Felder: body, duration_s, step_s, mask_deg, pdop_threshold, grid_step_deg, lat_min_deg, lat_max_deg, lon_min_deg, lon_max_deg, clock, j2, track_points, max_tracks, constellation

Das Beispiel scenarios/leo-pnt-mega-shell.toml setzt unter anderem:

Ausführen#

kshana scenarios/leo-pnt-mega-shell.toml

3 mitgelieferte Szenarien verwenden diesen Typ; die übrigen stehen in scenarios/.

Was es liefert#

Die skalaren Ergebnisse dieses Laufs, mit den Einheiten, die die Engine angibt:

Ergebnisbezeichnung (die der Engine): MODELLED - Keplersche Zweikörperbahnen (optional säkulares J2) um einen kugelförmigen Körper, geometrische Sichtbarkeit oberhalb einer Elevationsmaske, All-in-View-Verdünnung der Präzision mit einer Empfängeruhr je Konstellation, sofern nicht clock = "common"; keine Signalleistung, kein Gesundheitszustand, kein Gelände. Die Walker-Geometrie und die veröffentlichten

Nachweise#

MODELLED 1 · VALIDATED 2: die Zeilen der Verifikationsmatrix, die diesen Typ nennen.

• VALIDATED Die Generatoren des Typs constellation-design: Walker-Delta- und -Star-Muster in der T/P/F-Konvention (Knotenabstand 360/P oder 180/P, Abstand in der Bahnebene 360·P/T, Phasenversatz zwischen den Ebenen 360·F/T), und die 24-Slot-Basislinie und erweiterbare Variante von GPS, Gal
• VALIDATED Die Abdeckungs-Engine des Typs constellation-design auf der 24-Slot-GPS-Basislinien-Voreinstellung unter den Bedingungen von Anhang B des GPS Standard Positioning Service Performance Standard (SPS PS) (ein Sterntag, 287 Fünf-Minuten-Schritte, ein 4 x 4 Grad globales Gitter w
• MODELLED Der Typ constellation-design jenseits der beiden festgelegten Fälle: explizite und Mehrschalen-Entwürfe, mehrere Konstellationen je Lauf mit einer Empfängeruhr je Konstellation, die Erde, der Mond und der Mars aus den Körperkonstanten, die BeiDou-Voreinstellung Tests: coverage_dop_gnss_lib_py_oracle.rs.

Die Zeilen, die der Lauf selbst ausgeübt hat, mit der unabhängigen Referenz, die die Matrix jeder gibt (die öffentlichen Quellen sind dort genannt):

• MODELLED Deterministisch, szenario-gehasht, SBOM- und plattformübergreifende Golden-Gates. Unabhängige Referenz (ExternalDataset): SBOM-Übereinstimmung mit dem offiziellen CycloneDX-1,5-JSON-Schema (+ gültige SPDX-Kennungen) — ein externer veröffentlichter Standard, null Validierungsfehler über den gesamten Abhängigkeitsgraphen; der Teil FoM-Determinismus / Byte-Reproduzierbarkeit bleibt eine festgelegte Selbstkonsistenzprüfung, daher bleibt die Zeile MODELLED
• VALIDATED Die Generatoren des Typs constellation-design: Walker-Delta- und -Star-Muster in der T/P/F-Konvention (Knotenabstand 360/P oder 180/P, Abstand in der Bahnebene 360·P/T, int. Unabhängige Referenz (ExternalDataset): Veröffentlichte Behördendokumente: Galileo Open Service Service Definition Document Ausgabe 1,1 (European GNSS Service Centre) Tabellen 1 und 23, die Referenzkonstellation vom 2016-11-21 00:00 UTC; GLONASS Interface Control Document Ausgabe 5,1 (2008) Abschnitt 5,2, die Slot-Formel für Knotenlänge und Argument der Breite; GPS Standard Positioning Service Performance Standard 5. Ausgabe (April 2020) Tabellen 3.2-1, 3.2-2 und
• VALIDATED Die Abdeckungs-Engine des Typs constellation-design auf der 24-Slot-GPS-Basislinien-Voreinstellung unter den Bedingungen von Anhang B des GPS Standard Positioning Service Performance Standard (SPS PS) Appendix . Unabhängige Referenz (ExternalDataset): GPS SPS PS 5. Ausgabe (April 2020) Anhang B Abschnitte B.3.2.2 und B.3.2.3, die veröffentlichte globale mittlere HDOP-Verteilung der vollständig besetzten 24-Slot-Basislinien-Konstellation (Median 0,94, 90 % 1,16, 95 % 1,25, 98 % 1,37, Mittelwert 0,96), Tabelle 3.8-1 (PDOP-Verfügbarkeit) und Tabelle B.3-1 (Ensemble-PDOP einer degradierten Konstellation, nur als obere Schranke verwendet), plus eine von Hand hergeleitete geschlossene Form für eine Epoche. Die VDOP und PD
• MODELLED Der Typ constellation-design jenseits der beiden festgelegten Fälle: explizite und Mehrschalen-Entwürfe, mehrere Konstellationen je Lauf mit einer Empfängeruhr je Konste. Unabhängige Referenz (InternalConsistency): Interne Konsistenz: der Brute-Force-Elevationsscan, die von Hand berechneten Reduktionen und orbit::dop sowie die geschlossene Walker- und geosynchrone Geometrie. Zweikörperbahnen mit optionalem säkularem J2, ein kugelförmiger Körper mit der lokalen Vertikalen entlang des Radius, nur geometrische Sichtbarkeit (keine Signalleistung, kein Satellitengesundheitszustand, kein Gelände, keine Störung durch Dritte Körper) und die Relativphase zwischen Systemen, aus verschiedenen re

Einschränkungen#

Was der eigene Bericht des Laufs als nicht modelliert oder nicht validiert nennt:

• MODELLED - Keplersche Zweikörperbahnen (optional säkulares J2) um einen kugelförmigen Körper, geometrische Sichtbarkeit oberhalb einer Elevationsmaske, All-in-View-Verdünnung der Präzision mit einer Empfängeruhr je Konstellation, sofern nicht clock = "common"; keine Signalleistung, kein Gesundheitszustand, kein Gelände. Die Walker-Geometrie und die veröffentlichten Voreinstellungen werden gegen die Galileo OS SDD, die GLONASS ICD und die Slot-Tabellen des GPS SPS Performance Standard geprüft, a (Ergebnis label)
• MODELLED: Zweikörperbahnen mit optionalem säkularem J2, ein kugelförmiger Körper, nur geometrische Sichtbarkeit (keine Signalleistung, Gesundheit oder Gelände) und die Relativphase zwischen verschiedenen Systemen, die kein Schnappschuss eines realen Datums ist. (Artenkatalog (kshana kinds --json))
• Was der Lauf beantwortet: Satelliten in Sicht, PDOP/HDOP/VDOP/GDOP je 10-deg-Zelle und der Zeitanteil mit PDOP höchstens 3 über einer 20-deg-Maske über zwei Stunden. Die Schwachstelle, die die Karte zeigt, sind die Polkappen: Keine Schale reicht über etwa 82 deg Breite hinaus, sodass ein Nutzer nahe einem Pol jeden Satelliten auf einer Seite des Himmels sieht und die vertikale Geometrie sich verschlechtert. MODELLED: ein anschaulicher Entwurf, Zweikörperbahnen mit J2, ein kugelf (Kommentar der Szenariodatei, Zeilen 17 bis 21)
• Reproduzierbarkeit und Software-Assurance ist MODELLED, nicht validiert: Eine Teilbehauptung ist extern geprüft, aber die gesamte Fähigkeit setzt sich aus modellierten Teilen zusammen, daher bleibt die Fähigkeit modelliert. (Verifikationsmatrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Abdeckungs- und DOP-Karten (Dilution of Precision) für beliebige Multi-Konstellations-Entwürfe im großen Maßstab, um jeden Zentralkörper, sind MODELLED, nicht validiert: gegen die eigene geschlossene bzw. analytische Identität geprüft — fängt Transkriptions- und Koeffizientenfehler ab, ist aber keine unabhängige Referenz. (Verifikationsmatrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

Siehe auch#

• Familienseite: Konstellationen, Abdeckung und Geometrie
• Alle Arten: KINDS.md
• Themenseite: LEO-PNT.md
• Themenseite: SOLAR-SYSTEM.md