leo-signal (tipo de escenario)

Tipo de escenario del motor v0.40.0, familia Navegación en órbita terrestre baja. Orientativo: resultado de análisis de una herramienta de investigación e ingeniería, no un equipo de navegación homologado ni un servicio de seguridad de la vida humana. Toda etiqueta aquí es del motor o de la matriz de verificación; un tipo de escenario es MODELLED salvo que la matriz diga otra cosa (cómo se obtiene una etiqueta: la sección Evidence del README).

Qué hace#

Diseños de señal LEO-PNT: señales parametrizadas de posicionamiento, navegación y temporización (PNT) de órbita terrestre baja (LEO) para cualquier sistema, banda y estructura. Una SEÑAL es una banda (frecuencia central, ancho de banda de transmisión, asignación ITU RNSS/RDSS/MSS/EESS/non-RNSS/other) y componentes (adquisición, datos, piloto; cualquier subconjunto), cada uno con una modulación (BPSK(n) con n fraccionario, BOC(m,n), MBOC(6.1,p) o una banda plana de tipo OFDM), un reparto de potencia, desplazamientos de subportadora FDMA opcionales, una longitud de código y una tasa de datos. Las señales proceden de archivos de preajuste públicos compilados (xona-pulsar, iridium-stl, starlink-soo, centispace, generic-c-band, generic-bands; cada uno con su URL de fuente y cada valor no publicado etiquetado REPRESENTATIVE) o se escriben en línea. POR SEÑAL: la densidad espectral de potencia limitada en banda y la fracción de la potencia de cada componente que deja pasar la banda de transmisión (forma cerrada de BPSK junto al valor numérico), el ancho de banda RMS (Gabor), la fluctuación de ruido térmico del seguimiento de código del lazo de enganche de retardo frente a C/N0 y el espaciado early-late a partir de la fórmula early-late coherente (o no coherente) limitada en banda de Betz & Kolodziejski 2009 con su forma de manual de banda ilimitada y su cota de Gabor de espaciado evanescente, la precisión de distancia en metros, el espacio de búsqueda de adquisición (casillas de Doppler a partir del Doppler máximo de la órbita más términos de oscilador y de usuario, por casillas de código), la probabilidad de detección de ley cuadrática y el tiempo medio de adquisición serie y paralelo de código, el coeficiente de separación espectral de la señal respecto de GPS L1 C/A, Galileo E1, GPS L5, Galileo E5a, E5b y E5 AltBOC y de cada una respecto de la señal con la degradación de C/N0, y el J/S CW, de banda ancha y adaptado que tolera el componente seguido, a partir de la propia maquinaria SSC del tipo de escenario de espectro. Un ESTUDIO DE BANDAS: retardo ionosférico de primer orden (40,3 TEC/f^2), pérdida en espacio libre, precisión de distancia a igual C/N0 y a igual EIRP, y tolerancia a jammers. Las COMPROBACIONES DE FORMA opcionales contrastan el espectro de un diseño con una medición descrita (coherencia MODELLED). VALIDATED: las formas cerradas de potencia BPSK en banda (90,3 % en el lóbulo principal) y de ancho de banda de Gabor, la fluctuación limitada en banda que se reduce a la forma early-late coherente de los manuales y a su cota de Gabor, el coeficiente de separación espectral de BPSK desplazada frente a su forma cerrada de Parseval, el área unidad del espectro AltBOC, y el Doppler LEO máximo frente a las cifras publicadas de Xona Pulsar (32-34 kHz) y de Iridium (36 kHz). MODELLED: todo diseño, reparto de potencia, C/N0 y nivel de jammer; los espectros EFQPSK, CSK y OFDM son aproximados.

Una ejecución de scenarios/leo-band-trade.toml se resume así: escenario leo-signal | 5 señales | suelo de ruido -202.0 dBW/Hz | medición de distancia más fina generic-c-wide 0,022 m a 45,0 dB-Hz

Entradas#

Del esquema (kshana kinds --json):

• Campos obligatorios: ninguno
• Campos opcionales: presets, signals, receiver, acquisition, compatibility, trade, shape_checks, psd_points

El ejemplo scenarios/leo-band-trade.toml establece, entre otros:

Ejecútelo#

kshana scenarios/leo-band-trade.toml

3 escenarios incluidos usan este tipo de escenario; los demás están en scenarios/.

Qué proporciona#

Los resultados escalares de esa ejecución, con las unidades que indica el motor:

Etiqueta de resultado (la del motor): MODELLED: diseños de señal parametrizados de posicionamiento, navegación y temporización (PNT) de órbita terrestre baja (LEO), limitados en banda a su ancho de banda de transmisión. Las formas cerradas subyacentes son VALIDATED (potencia BPSK en banda y ancho de banda de Gabor, la fluctuación de seguimiento de código early-late limitada en banda que se reduce a la forma de los manuales

Evidencias#

MODELLED 2 · VALIDATED 2: las filas de la matriz de verificación que nombran este tipo de escenario.

• VALIDATED navsignal: la integral seno (sine_integral), la fracción de potencia BPSK-R dentro de una banda de doble cara en forma cerrada (bpsk_power_in_band_closed_form), el ancho de banda de Gabor de BPSK limitada en banda en forma cerrada (bpsk_gabor_bandwidth_closed_form_hz
• VALIDATED leo_signal::max_doppler_hz: el mayor Doppler de satélite en un paso por la vertical a la máscara de elevación para una órbita circular, v R_E cos(el) / (R_E + h) por f / c, a partir de la portadora y la altitud orbital propias de cada preajuste; el tipo de escenario leo-signal añade o
• MODELLED El tipo de escenario leo-signal: diseños de señal parametrizados (banda, ancho de banda de transmisión, asignación ITU; componentes de adquisición, de datos y piloto con BPSK(n), BOC(m,n), MBOC o espectros planos, repartos de potencia, subportadoras FDMA, longitudes de código y tasas de datos Pruebas: leo_signal_reference.rs.
• MODELLED El tipo de escenario spectrum ampliado más allá de la banda L: bandas dadas como un diseño de señal preajustado (dibujado con cada componente, limitado en banda al ancho de banda de transmisión, con C/N0 y J/S referidos al componente seguido) o como una portadora y una modulación personalizadas Pruebas: leo_signal_reference.rs.

Las filas que la propia ejecución puso a prueba, con la referencia independiente que da la matriz a cada una (las fuentes públicas se nombran allí):

• MODELLED Determinista, con hash de escenario, SBOM + barreras golden multiplataforma. Referencia independiente (ExternalDataset): ajuste a la norma del SBOM al esquema JSON oficial de CycloneDX 1,5 (+ identificadores SPDX válidos) — un estándar externo publicado, cero errores de validación en todo el grafo de dependencias; la parte de determinismo de FoM / reproducibilidad byte a byte sigue siendo una comprobación de autoconsistencia fijada, por lo que la fila sigue siendo MODELLED
• VALIDATED navsignal: la integral seno (sine_integral), la fracción de potencia BPSK-R dentro de una banda de doble cara en forma cerrada (bpsk_power_in_band_closed_form), la band-. Referencia independiente (ExternalDataset): Fijados externamente: 90,3 por ciento de potencia del lóbulo principal, la fluctuación coherente early-late en el punto de operación declarado, los valores de la tabla de la integral seno y el coeficiente de separación espectral propia de BPSK 2/(3 R_c) con desplazamiento cero. Solo comprobaciones cruzadas internas, no validación externa: la forma cerrada del ancho de banda de Gabor de BPSK limitada en banda y su asíntota, y el coeficiente de separación espectral de BPSK desplazada con desplazamientos distintos de cero, ambos
• VALIDATED leo_signal::max_doppler_hz: el mayor Doppler de satélite en un paso por la vertical a la máscara de elevación para una órbita circular, v R_E cos(el) / (R_E + h) por f / c,. Referencia independiente (ExternalDataset): Cifras publicadas: Doppler máximo de Xona Pulsar X1 de 32 a 34 kHz (Leclère, Marathe & Reid, ION GNSS+ 2025, https://arxiv.org/abs/2509.19551); Doppler de Iridium de hasta +/-36 kHz (Resilient Navigation and Timing Foundation, Recent PNT Improvements and Test Results Based on Low Earth Orbit Satellites). Se omite la rotación terrestre, que desplaza la cifra hasta unos 2,3 kHz; ambas cifras publicadas se alcanzan sin ella.
• MODELLED El tipo de escenario leo-signal: diseños de señal parametrizados (banda, ancho de banda de transmisión, asignación ITU; componentes de adquisición, de datos y piloto con BPSK(n), BOC(m,n), MB. Referencia independiente (InternalConsistency): Las formas cerradas validadas de las dos filas anteriores, la identidad de falsa alarma de ley cuadrática P_d(snr = 0) = P_fa y el tiempo medio de adquisición de Holmes, y la reducción a la propia cadena SSC del tipo de escenario de espectro (el mismo código Jammer::ssc). Los diseños en sí son entradas: los preajustes marcados REPRESENTATIVE o WORKSHOP no son especificaciones publicadas, los espectros de QPSK de Feher mejorada, de code shift keying y de OFDM son aproximados, y la forma

Limitaciones#

Lo que el propio informe de la ejecución dice que no está modelado o no está validado:

• los espectros exactos de QPSK de Feher mejorada, de code shift keying y de OFDM: los sustituye una envolvente BPSK de chip rectangular o una banda plana, como indica cada preajuste (resultado not_modelled[0])
• la estructura de líneas del código de ensanchamiento y la correlación cruzada de acceso múltiple entre códigos (resultado not_modelled[1])
• los filtros de transmisión y de recepción más allá de una pared ideal al ancho de banda de transmisión: sin emisión fuera de banda, sin retardo de grupo del filtro (resultado not_modelled[2])
• multitrayecto, cuantización del receptor y control automático de ganancia (resultado not_modelled[3])
• la rotación terrestre en la cota de Doppler (hasta unos 0,46 km/s de velocidad de variación de distancia en el ecuador) (resultado not_modelled[4])
• el retardo ionosférico más allá del primer orden y el reparto del contenido electrónico por encima y por debajo de un satélite LEO: el TEC oblicuo es una entrada (resultado not_modelled[5])
• las pérdidas atmosféricas, por lluvia y de polarización: solo se compara la pérdida en espacio libre (la lluvia importa en banda C) (resultado not_modelled[6])
• la adquisición más allá de una única permanencia con una penalización por falsa alarma: sin lógica de verificación de múltiples permanencias, con una distribución previa uniforme de fase de código y el peor caso de cruce entre casillas (resultado not_modelled[7])

Véase también#

• Página de familia: Navegación en órbita terrestre baja
• Todos los tipos de escenario: KINDS.md
• Página de tema: LEO-PNT.md
• Página temática: LEO-PASS.md