spectrum (Szenarioart)

Szenarioart der Engine v0.40.0, Familie Jamming, spoofing and the spectrum. Hinweis (beratend): Analyseausgabe eines Forschungs- und Engineering-Werkzeugs, keine typzugelassene Navigationsausrüstung und kein Safety-of-Life-Dienst. Jede Bezeichnung hier stammt von der Engine oder der Verifikationsmatrix; eine Szenarioart ist MODELLED, sofern die Matrix nichts anderes sagt (wie eine Bezeichnung erworben wird: der Abschnitt Evidence der README).

Was es tut#

L-Band-Spektrummodell und Wasserfall: das gesamte GNSS-L-Band als eine einzige spektrale Leistungsdichte (PSD), Frequenz quer, Zeit abwärts, über eine geskriptete Jammer-Zeitleiste. SIGNALE: GPS L1 C/A und L2C (BPSK(1)), Galileo-E1-Open-Service (MBOC(6,1,1/11) oder BOC(1.1)), GPS L5 und Galileo E5a (BPSK(10)), jeweils auf seinem Träger mit der in der Schnittstellenspezifikation festgelegten minimalen Empfangsleistung (IS-GPS-200, IS-GPS-705, Galileo OS SIS ICD), sofern nicht überschrieben; GLONASS, BeiDou und Galileo E6 werden nicht modelliert. JAMMER: Dauerstrich-Ton, flaches Schmalbandrauschen, linearer Sägezahn-Chirp und Breitbandrauschen, angepasst an die eigene Modulation eines Bandes, jeweils mit einer Mitte, einer Bandbreite, einer Empfangsleistung (direkt oder EIRP und Entfernung über den Freiraumpfadverlust des Jamming-Szenarioart) und Ein-/Ausschaltzeiten. Jeder Jammer wird gegen jedes Band über seinen spektralen Trennungskoeffizienten kappa über die Empfängerbandbreite bewertet, und (C/N0)_eff = [1/(C/N0) + sum (J/S) kappa]^-1; für einen Jammer entspricht dies der Anti-Jam-Gleichung des Jamming-Szenarioart mit Q = 1/(R_c kappa), und der Bericht trägt diese Gegenprüfung (und daneben den repräsentativen Q-Wert des Jamming-Szenarioart). Der Rauschboden ist k T_sys mit T_sys = T_ant + 290 K (F - 1). Der Wasserfall mittelt jede Zelle über ihren Bin und ihre Zeile (Chirps exakt, ganze Sweeps plus den partiellen; Jammer, die mitten in einer Zeile schalten, nach ihrem Tastverhältnis), sodass die C/N0-Zeitleiste und das Bild aus denselben Zahlen stammen; result.json enthält das in der Leistung blockgemittelte Gitter, pro Band C/N0 und J/S je Zeile sowie pro Jammer und Band SSC, Q, J/S, Inband-J/S und stationäres C/N0. Optional [iq]: das Modell als komplexes IQ zu einem Zeitpunkt gezeichnet, in eine SigMF-Aufzeichnung (cf32_le oder ci16_le) geschrieben und daraus zurückgelesen und mit einer Welch-Schätzung verglichen. Optional [recording] (native Builds): die Welch-PSD einer realen SigMF-Aufzeichnung neben dem Modell. VALIDATED: die Signal-PSDs gegen die Lehrbuch-Hauptkeulenbreiten (BPSK(n) 2n x 1,023 MHz Nullstelle zu Nullstelle; BOC(1.1)-Keulen zentriert bei +/-1.023 MHz) und die spektralen Trennungskoeffizienten gegen ihre geschlossenen Formen nach Parseval und Q = 1 (CW) und 1,5 (angepasst) nach Kaplan & Hegarty. MODELLED: Jammer-Leistungen, Zeitleiste, Front-End-Bandbreiten, die Behandlung als kontinuierliches Spektrum (keine Codelinien) und das Fehlen von AGC, Blanking und Antennendiagramm.

Ein Lauf von scenarios/l-band-waterfall-jamming.toml fasst sich zusammen als: Szenario spectrum | 5 Bänder | 3 Jammer | Rauschboden -202.0 dBW/Hz | schlechtestes Band gps-l1ca min. C/N0 3,2 dB-Hz (J/S 60,2 dB)

Eingaben#

Aus dem Schema (kshana kinds --json):

• Pflichtfelder: keine
• Optionale Felder: seed, duration_s, step_s, receiver, grid, bands, jammers, iq, recording

Das Beispiel scenarios/l-band-waterfall-jamming.toml setzt unter anderem:

Ausführen#

kshana scenarios/l-band-waterfall-jamming.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: eine spektrale Leistungsdichte des L-Bands, aufgebaut aus Signalspektren in geschlossener Form (VALIDATED gegen die Lehrbuch-Hauptkeulenbreiten und spektralen Trennungskoeffizienten), Jammer-Spektren und einem kT-Rauschboden, über den spektralen Trennungskoeffizienten auf J/S und effektives C/N0 reduziert. Die Jammer-Leistungen, t

Nachweise#

MODELLED 3 · VALIDATED 2: die Zeilen der Verifikationsmatrix, die diese Szenarioart nennen.

• VALIDATED Spektrale Leistungsdichten mit Einheitsfläche von GPS L1 C/A und L2C (BPSK(1)), GPS L5 und Galileo E5a (BPSK(10)), Sinus-BOC(1.1) und Galileo E1 MBOC(6,1,1/11) (navsignal::Modulation::psd, mit ergänzter MBOC-Variante), ihre numerisch lokalisierten Nullstellen und
• MODELLED Die Szenarioart spectrum: ein Frequenz-mal-Zeit-Gitter der spektralen Leistungsdichte des L-Bands (thermischer Boden k T_sys mit T_sys = T_ant + 290 K (F - 1), die Signale mit ihren in der Schnittstellenspezifikation festgelegten minimalen Empfangsleistungen und Dauerstrich-, Schmalb
• VALIDATED sigmf: Aufzeichnungen im Signal Metadata Format lesen und schreiben (JSON .sigmf-meta mit den Kernfeldern global, captures und annotations; rohes .sigmf-data als cf32_le, ci16_le oder ci8, die ganzzahligen Dekodierer gemeinsam mit realdata::iqif::load_iq), alle auf
• MODELLED Die Art spectrum, erweitert über das L-Band hinaus: Bänder, angegeben als Preset-Signalentwurf (mit jeder Komponente gezeichnet, auf die Sendebandbreite bandbegrenzt, C/N0 und J/S auf die nachgeführte Komponente bezogen) oder als benutzerdefinierter Träger und Modulation Tests: leo_signal_reference.rs.
• und 1 weitere in der Matrix.

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
• PARTNER Nicht bereitgestellt — Kshana modelliert Signalleistung, keine Nutzlast- oder Antennenhardware. Unabhängige Referenz (NoneKind): keine: eine Disziplin im Besitz des Partners, absichtlich ohne Modul und ohne Test
• VALIDATED Spektrale Leistungsdichten mit Einheitsfläche von GPS L1 C/A und L2C (BPSK(1)), GPS L5 und Galileo E5a (BPSK(10)), Sinus-BOC(1.1) und Galileo E1 MBOC(6,1,1/11) (navsignal::M. Unabhängige Referenz (ExternalDataset): Veröffentlichte Lehrbuchwerte: die BPSK(n)-Hauptkeule von 2n x 1,023 MHz Nullstelle zu Nullstelle und die Anti-Jam-Koeffizienten Q = 1 für einen Schmalband-(CW-)Jammer und Q = 1,5 für einen an C/A angepassten Spreizspektrum-Jammer (Kaplan & Hegarty, Understanding GPS/GNSS, 3. Aufl., Abschnitt 9,4); die BOC(m,n)-Hauptkeulen, zentriert bei plus oder minus m x 1,023 MHz (Betz, Binary Offset Carrier Modulations for Radionavigation, NAVIGATION 48(4), 2001); die
• MODELLED Die Szenarioart spectrum: ein Frequenz-mal-Zeit-Gitter der spektralen Leistungsdichte des L-Bands (thermischer Boden k T_sys mit T_sys = T_ant + 290 K (F - 1), die Signale an den. Unabhängige Referenz (InternalConsistency): Rückführung auf die Anti-Jam-Gleichung und das Streckenbudget der bestehenden Szenarioarten jamming (derselbe Code, mit denselben Eingaben aufgerufen) und die geschlossene Form des k T0 F-Rauschbodens. Die darunterliegenden Signalspektren sind die validierte Zeile oben; die Jammer-Leistungen, die Zeitleiste und die Front-End-Bandbreiten sind Szenario-Eingaben, die Spektren sind kontinuierlich (keine Spreizcode-Linien), und keine automatische Verstärkungsregelung, kein Blanking und kein Antennendiagramm wirkt auf den j
• VALIDATED sigmf: Aufzeichnungen im Signal Metadata Format lesen und schreiben (JSON .sigmf-meta mit den Kernfeldern global, captures und annotations; rohes .sigmf-data als cf32_le, ci1. Unabhängige Referenz (ExternalDataset): scipy 1.18.1 scipy.signal.welch (BSD-3-Clause) mit demselben periodischen Hann-Fenster, derselben Überlappung, Dichteskalierung, ohne Detrend und zweiseitigem Mittelwert: jeder Bin innerhalb von 1e-12 relativ (beobachtet 6.0e-14) über 27 Fälle, mit Segmentzahlen aus dem eigenen Spektrogramm von scipy. sigmf-python 1.13.0 (LGPL-3.0, als Werkzeug ausgeführt) schreibt fünf Aufzeichnungen von Drittanbietern (cf32_le, ci16_le, ci8, zwei Captures mit Annotationen, eine ungleich null fir

Einschränkungen#

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

• Linienstruktur des Spreizcodes (zum Beispiel die 1-kHz-Linien von C/A): Töne werden gegen die glatte Hüllkurve bewertet (Ergebnis not_modelled[0])
• automatische Verstärkungsregelung, Quantisierung, Pulse Blanking und Notch-Filterung (Ergebnis not_modelled[1])
• das Empfangsantennendiagramm in Richtung des Jammers über eine einzelne Gewinnzahl hinaus (Ergebnis not_modelled[2])
• systeminterne Mehrfachzugriffsstörung zwischen Satelliten eines Bandes (Ergebnis not_modelled[3])
• GLONASS G1/G2, BeiDou B1/B2 und Galileo E6 (Ergebnis not_modelled[4])
• Aussendungen eines entworfenen Signals außerhalb seiner Sendebandbreite: sein Spektrum wird dort abgeschnitten, sodass keine Außerbandaussendung ein benachbartes Band erreicht (Ergebnis not_modelled[5])
• die Wirkung eines Chirps auf die Schleife bei Sweep-Raten in der Größenordnung der Schleifenbandbreite: sein C/N0 verwendet das zeilengemittelte Spektrum (Ergebnis not_modelled[6])
• MODELLED: eine spektrale Leistungsdichte des L-Bands, aufgebaut aus Signalspektren in geschlossener Form (VALIDATED gegen die Lehrbuch-Hauptkeulenbreiten und spektralen Trennungskoeffizienten), Jammer-Spektren und einem kT-Rauschboden, über den spektralen Trennungskoeffizienten auf J/S und effektives C/N0 reduziert. Die Jammer-Leistungen, die Zeitleiste und die Front-End-Bandbreiten sind Szenario-Eingaben, keine Messungen. (Ergebnis label)

Siehe auch#

• Familienseite: Jamming, spoofing and the spectrum
• Alle Arten: KINDS.md
• Themenseite: LEO-PNT.md
• Themenseite: LEO-SIGNAL.md