GNSS-Messungen, Positionierung und Integrität (Szenarioarten-Familie)

6 Szenarioarten der Engine v0.40.0. Beratend: Analyseausgabe eines Forschungs- und Ingenieurwerkzeugs, keine typzugelassene Navigationsausrüstung und kein Safety-of-Life-Dienst. Jedes Label hier stammt von der Engine oder von der Verifikationsmatrix; eine Szenarioart ist MODELLED, sofern die Matrix nichts anderes sagt (wie ein Label verdient wird: der Abschnitt Evidence der README).

Themenseiten: INTEGRITY, POSITIONING, ARAIM_REFERENCE, OSNMA. Einen ausführen: kshana scenarios/integrity-raim.toml. Alle Familien: KINDS.md.

integrity#

Snapshot-/Lösungstrennungs-/ARAIM-RAIM mit HPL/VPL und einem Stanford-Diagramm.

Erforderliche Felder: mask_deg, sigma_uere_m, p_fa, p_md, al_h_m, al_v_m, time, user|user_site, constellation. Optional: sigma_ura_m, b_nom_m, constellations, seed, araim_dual, p_hmi, skyline.

Register: MODELLED 6 · VALIDATED 4. Vollständige Seite mit den Eingaben, Ergebnissen, Evidenz und Einschränkungen: integrity.

kshana scenarios/integrity-raim.toml

gnss-sim#

Pseudoentfernungssimulation im Messraum (Klobuchar-Ionosphäre, Saastamoinen/Niell-Troposphäre) + RAIM.

Erforderliche Felder: seed, time, receiver, constellation. Optional: iono, tropo, mask_deg, noise_sigma_m, multipath_m, sat_clock_rms_m, uere_m, p_fa, p_md, alert_limit_h_m, alert_limit_v_m, skyline.

Register: VALIDATED. Vollständige Seite mit den Eingaben, Ergebnissen, Evidenz und Einschränkungen: gnss-sim.

kshana scenarios/gnss-sim-raim.toml

pvt#

Einzelpunkt-Positionierung aus realen Beobachtungen: die Position eines Empfängers aus einer RINEX-3-Beobachtungsdatei und einer Broadcast-Navigationsdatei lösen (Code-Pseudoentfernungen, Broadcast-Ephemeride, Klobuchar-Ionosphäre, Saastamoinen/Niell-Troposphäre), optional gegen eine vermessene Koordinate validiert.

Erforderliche Felder: obs_rinex, nav_rinex. Optional: truth_ecef, apriori_ecef, mask_deg, dual_frequency.

Register: MODELLED. Vollständige Seite mit den Eingaben, Ergebnissen, Evidenz und Einschränkungen: pvt.

kshana scenarios/pvt-abmf.toml

araim-reference-check#

Veröffentlichte ARAIM-Zertifizierungs-Referenzvektoren: Die horizontalen und vertikalen ARAIM-Schutzniveaus der Engine laufen gegen die EIGENEN durchgerechneten numerischen Beispiele der WG-C-ARAIM-Technical-Subgroup, mit der Toleranz (TOL_PL = 5e-2 m), die diese Dokumente selbst nennen. Zwei Vektoren sind als Fixtures eingecheckt, jeder mit seiner Abruf-URL, seinem Abrufdatum, dem SHA-256 der Quelldatei und der Seite: dem Anhang D des Reference Airborne Algorithm Description Document v3.1 (2019) — in sich konsistent und der Abnahmevektor — und dem Milestone 3 Report (2016) Annex A Abschnitt A.IX, der Aussage, die die Forschungsbibliografien zitieren. Jede veröffentlichte Eingabe (die Geometriematrix mit 10 Satelliten und 2 Konstellationen, die Varianzdiagonalen C_int und C_acc, b_nom, P_sat, P_const und der konstante Satz für LPV-200) und jede veröffentlichte Ausgabe (VPL, HPL, EMT, sigma_v_acc, K_fa_3 und sigma_3, sigma_ss_3 und b_3 der beiden Konstellationsfehlermodi) wird neben der eigenen Zahl der Engine und ihrer absoluten Differenz gemeldet. Die Schutzniveaugleichung wird hier NICHT neu gelöst: Die Modusliste der Referenz wird den bestehenden raim::araim_protection_level / araim_integrity_risk der Engine übergeben, sodass die geprüfte Bisektion und Gauß-Schwanz-Algebra die eigenen der Engine sind; nur die Geometrie, die Teillösungen, die Detektionsschwellen und die veröffentlichte Budgetaufteilung werden dafür gebaut. EXTERNALLY CHECKED gegen den Vektor von 2019: VPL 18,2926 m gegenüber veröffentlichten 18,3 m, HPL 13,4063 m gegenüber 13,45 m, EMT 7,2997 m gegenüber 7,2998 m, sigma_v_acc 1,3694 m gegenüber 1,3694 m und alle sechs veröffentlichten Zwischenwerte auf eine halbe Einheit in ihrer letzten gedruckten Dezimalstelle. Der Vektor von 2016 trägt zwei interne Mängel, die der Bericht nennt, statt sie zu verbergen — einen Vorzeichenfehler in Zeile 3 von G und ein K_fa_3, das bei 57 Fehlermodi ausgewertet wurde, während das Dokument N_fault_max = 1 (12 Modi) nennt — sodass seine Geometrie-Zwischenwerte exakt reproduziert werden, während seine Schutzniveaus als gemessene Abweichungen gemeldet und aus der Abnahmezahl ausgeschlossen werden; die Toleranz wird nie geweitet, um sie aufzunehmen. Jedes ausgegebene numerische Feld trägt eine Einheit und eine Herkunftsklasse, und eine abgeschriebene Zahl ist mit published bezeichnet, sodass sie nie mit einer berechneten verwechselt werden kann. UMFANG: Nur N_fault_max = 1 (Fehlermodi einzelner Satelliten und einzelner Konstellationen) ist implementiert, und ein Fall, dessen Prioris gleichzeitige Fehlerteilmengen mit mehreren Ereignissen erfordern, wird REFUSED, statt stillschweigend gekürzt zu werden; Fehlererkennung, Ausschluss, die Chi-Quadrat-Konsistenzprüfung und der Umverteilungsschritt gegen Doppelzählung des Referenzalgorithmus liegen außerhalb des Umfangs. Dies reproduziert das durchgerechnete Beispiel eines veröffentlichten Referenzalgorithmus — es ist keine Zertifizierung, kein Lufttüchtigkeitsartefakt und keine Zulassung.

Erforderliche Felder: keine. Optional: vector.

Register: VALIDATED. Vollständige Seite mit den Eingaben, Ergebnissen, Evidenz und Einschränkungen: araim-reference-check.

kshana scenarios/araim-reference-check.toml

space-weather#

Weltraumwetter-Umgebungsmodell: solare (F10.7/F10.7a) und geomagnetische (Kp, mit der definitorischen Tabelle Kp↔ap) Aktivitätsindizes, die von ihnen getriebene exosphärische Temperatur nach Jacchia-1971 (validiert gegen veröffentlichte Werte für Sonnenminimum, -mittel und -maximum) und die thermosphärische Neutraldichte nach Jacchia-1971 bei der tagesgemittelten exosphärischen Temperatur gegenüber dem aktivitätsfreien statischen Profil in einer Reihe von Höhen — die Abhängigkeit der Dichte vom Sonnenzyklus, die die statische Atmosphäre auslässt. MODELLED: Die Dichte stimmt mit beschleunigungsmesserbasierten Dichten (TOLEOS CHAMP und GRACE) innerhalb eines Faktors 2 im Sonnenmaximum überein, ist aber im Sonnenminimum 2008 etwa 1.7x zu dicht.

Erforderliche Felder: keine. Optional: f107, f107a, kp, altitudes_km.

Register: MODELLED. Vollständige Seite mit den Eingaben, Ergebnissen, Evidenz und Einschränkungen: space-weather.

kshana scenarios/space-weather.toml

realtime-frame-eop#

Echtzeit-Budget der Vorhersage von Mondbezugssystem / Erdorientierung: P4-Tabelle 1 (die Konsistenzprüfung des Bezugssystemfehlers — nachverarbeitet ~0,27 m ↔ ~0,010 ms und Echtzeit ~15 m ↔ ~0,5 ms, jede Bezugssystemposition ausgedrückt als ihr äquivalenter UT1-Fehler über den L19-Hebelarm Δr = D_EM·ω⊕·ΔUT1) und Tabelle 2 (gemessener UT1-Vorhersagefehler gegen den Horizont — die L18-Kurve, direkt aus der realen IERS-Reihe finals2000A abgelesen: die endgültige Untergrenze Bulletin A − Bulletin B und der Fehler des Persistenz-Prädiktors über mehrere Tage, jeweils durch L19 auf eine Position im Mondbezugssystem abgebildet), plus das L21-Echtzeit-Bezugssystemfehlerbudget als Wurzel aus der Quadratsumme (EOP + Ephemeride + Realisierungs-Untergrenze). VALIDATED: die geschlossene Form (der L19-Hebelarm, ω⊕ gegengeprüft gegen den CIO-Erdrotationswinkel) und VALIDATED: reale Daten (die L18-Kurve aus den realen finals2000A-Zeilen); MODELLED sind die Größenordnungen der Kovarianz der Bahnbestimmung des Mondrelais und die Untergrenze der Bezugssystemrealisierung (repräsentative Zuweisungen) sowie der Persistenz-Prädiktor (nicht der operative Bulletin-A-Algorithmus des IERS). Kein zertifiziertes Echtzeit-Bezugssystemprodukt.

Erforderliche Felder: keine. Optional: epoch, horizons_days, ephemeris_pos_sigma_m, ephemeris_vel_sigma_mps, latency_s, frame_realization_floor_m, delta_ut1_ms, delta_xp_mas, delta_yp_mas, eop_finals2000a, eop_finals2000a_later, frame_realization_tie_noise_m, operational_window_days, operational_min_cycle_fraction, operational_anchor_residual.

Register: MODELLED 1 · VALIDATED 2. Vollständige Seite mit den Eingaben, Ergebnissen, Evidenz und Einschränkungen: realtime-frame-eop.

kshana scenarios/realtime-frame-eop.toml