leo-navmsg (stsenaariumi liik)

Mootori v0.40.0 stsenaariumi liik, perekond Madala Maa orbiidi navigatsioon. Nõuandev: uurimis- ja inseneeriatööriista analüüsitulemus; mitte tüübikinnitust omav navigatsiooniseade ega inimelu ohutusega seotud teenus. Iga siinne silt on mootori või kontrollimaatriksi oma; liik on MODELLED, kui maatriks ei ütle teisiti (kuidas silt teenitakse: README peatükk Evidence).

Mida see teeb#

LEO navigatsioonisõnum: madala Maa orbiidi (LEO) positsioneerimise, navigatsiooni ja aja satelliidi edastatav efemeriid ja kell, mis tahes orbiidi, kandja ja mudeli jaoks, valikuliste nimetatud eelseadetega (Xona Pulsar, Iridium, Starlink, CentiSpace, esindussüsteem C-sagedusalas, ATOMIC nullkella mudel, Celeste IOD). SISU: lisaandmed (SVID, andmeväljaanne, sagedusala, signaali tervis), sünkroniseerimine (nädal, nädala aeg, teise järgu kellapolünoom af0-af2 ümber toc), efemeriid ühes neljast mudelist -- Galileo OS SIS ICD 16 parameetriga Kepleri komplekt; see komplekt pluss piki-, risti- ja radiaalsuunalised parandpolünoomid; Liu et al. 2025 22 parameetriga mudel; ECEF-polünoom ilma kellaliikmeteta (ATOMIC nullkell) -- ja muud teenused (Klobucharu edastuskomplekt, NeQuick-G ai0-ai2 efektiivse ionisatsioonitasemega ning süsteemiaja ja UTC parameetrid ICD liigsekundi loogikaga). SOBITI: tõeorbiit, mis on integreeritud tsonaalse J2-J6 või EGM2008 gravitatsiooniga valitud astmeni ja takistusega, ning algväärtusega (seed) vaba või juhitud kell; Kepleri komplekti Levenbergi-Marquardti sobitus mitteosutavatel elementidel, seejärel lineaarne vähimruutude parandpolünoomid; kell sobitatud kasutaja lisatud relativistlikku liiget arvestamata. ANALÜÜSID: fit-interval-trade (signaal-ruumis vahemaaviga, SISRE, globaalselt keskmistatud kaaludega orbiidi kõrguse jaoks, sõltuvalt sobitusintervallist ja uuendusperioodist, ainult orbiit ja koos kellaga), model-comparison (neli mudelit, parameetrite arv, kodeeritud bittide arv ja Kshana sobitus Liu et al. kõrgustel avaldatud arvude kõrval), midpass-update (kasutaja kohal kõrgeim läbilend, iga sõnumivahetuse asukoha, kella ja kasutajavahemaa hüpe, halvima geomeetria hüpe, PASS/FAIL pidevuse läve suhtes), encode-decode (Kshana enda dokumenteeritud kahendkaader CRC-24Q-ga, väljapõhine poolsammu kvantimiseelarve, rikutud kaadri kontroll, RINEX-4-laadse kirje eksport ja import, mida nimetatakse Kshana laiendiks, ja CSV-tabel). VALIDATED: SISRE kaalud avaldatud MEO/GEO tabeli vastu (Montenbruck et al. 2018); Galileo kasutajaalgoritm RTKLIB vastu tegelikel Galileo edastatud efemeriididel; CRC-24Q oma kataloogi kontrollväärtuse ja RTCM 1005 näitekaadri vastu. MODELLED: iga sobituse ja SISRE arv on esitusviga Kshana integreeritud tõe suhtes (ilma orbiidi määramise või ennustamise veata); Liu et al. võrdlus kasutab teisi orbiite; kodeeringu- ja tekstivormingud on Kshana omad.

Ühe scenarios/leo-navmsg-celeste-iod.toml käivituse kokkuvõte: LEO navigatsioonisõnum — 510 km, 97,4 kraadi, gravitatsiooniaste 20, mudel kepler-rac SISRE kaalud: w_R 0,459, w_AC^2 1/2.53 (mask 0 kraadi) encode-decode: kepler-rac mudel, kaader 152 baiti (1156 kasulikku bitti, 891 efemeriidi+kella bitti), CRC-24Q 0x58ADF2 kvantimine: suurim asukohamuutus 0,52 mm, kell 0,09 mm; SISRE täpne 0,0013 m, kvantitud 0,0013 m rikutud kaader tagasi lükatud: true; RINEX ringkäik 4.43e-6 m; CSV ringkäik 0.00e0 m sobitusintervalli kompromiss 1800 s jooksul (kasutusperiood = sobitusintervall): kepler16 60 s SISRE orbiit RMS 0,0003 m max 0,0015 m koos kellaga RMS 0,0006 m kepler16 120 s SISRE orbiit RMS 0,0003 m max 0,0015 m koos kellaga RMS 0,0007 m kepler16 300 s SISRE orbiit RMS 0,0036 m max 0,0141 m koos kellaga RMS 0,0037 m kepler16 600 s SISRE orbiit RMS 0,0293 m max 0,1023 m koos kellaga RMS 0,0293 m kepler16 900 s SISRE orbiit RMS 0,1073 m max 0,3812 m koos kellaga RMS 0,1075 m kepler-rac 60 s SISRE orbiit RMS 0,0000 m max 0,0000 m koos kellaga RMS 0,0005 m kepler-rac 120 s SISRE orbiit RMS 0,0001 m max 0,0002 m koos kellaga RMS 0,0007 m kepler-rac 300 s SISRE orbiit RMS 0,0005 m max 0,0021 m koos kellaga RMS 0,0012 m kepler-rac 600 s SISRE orbiit RMS 0,0097 m max 0,0395 m koos kellaga RMS 0,0096 m kepler-rac 900 s SISRE orbiit RMS 0,0388 m max 0,1143 m koos kellaga RMS 0,0390 m 16 parameetriga Kepleri komplekt halveneb väärtuselt 0,0003 m juures 60 s väärtuseni 0,1073 m juures 900 s: üks Kepleri komplekt kaks korda pöördel harmoonikutega ei suuda järgida LEO kaare kõrgema sagedusega gravitatsiooniliikmeid ja takistust kauem kui paar minutit, ja selle vähimruutude jääk võngub üle akna. Piki- / risti- / radiaalpolünoomid, mis on kõrgemat astet kui Kepleri komplekt hõlmab, neelavad järelejäänu, andes 0,0388 m juures 900 s.

Sisendid#

Skeemist (kshana kinds --json):

• Nõutavad väljad: puuduvad
• Valikulised väljad: name, description, seed, analysis, preset, orbit, clock, message, trade, comparison, midpass

Näide scenarios/leo-navmsg-celeste-iod.toml määrab muu hulgas:

Käivitamine#

kshana scenarios/leo-navmsg-celeste-iod.toml

5 kaasasolevat stsenaariumi kasutab seda liiki; ülejäänud on kaustas scenarios/.

Mida see annab#

Selle käivituse skalaartulemused koos ühikutega, mida mootor ütleb:

Tulemuse silt (mootori oma): MIXED — VALIDATED ehituskivid, MODELLED tulemused. SISRE kaalud reprodutseerivad avaldatud MEO/GEO tabeli (Montenbruck et al. 2018), Galileo ICD kasutajaalgoritm reprodutseerib RTKLIB-i tegelikel Galileo edastatud efemeriididel ja CRC-24Q reprodutseerib oma kataloogi kontrollväärtuse ning RTCM 1005 näitekaadri f

Tõendid#

MODELLED 5 · VALIDATED 6: kontrollimaatriksi read, mis nimetavad seda liiki.

• VALIDATED leo_navmsg::sisre::sisre_weights: radiaalkaal w_R ja ruuttransversaalkaal w_AC^2 kui cos^2 ja poole sin^2 keskmised vaatejoone nadiirinurgast kasutajate üle, kes on ühtlaselt jaotunud nähtaval Maa kupliosal üle elevatsiooni
• VALIDATED leo_navmsg::elements::kepler_point: Galileo OS SIS ICD Kepleri arvutus (Kepleri võrrand, teise harmoonilise paranded, Maaga seotud sõlm), kirjutatud eraldi mootori RINEX-i hindajast, tagastades asukoha argumendiga Testid: leo_navmsg_reference.rs.
• VALIDATED leo_navmsg::codec::crc24q: generaatorpolünoom 0x1864CFB, algväärtus 0, ilma peegeldamiseta, ilma lõpliku XOR-ita, kontroll, mida Kshana LEO kaader kannab üle iga eelneva baidi
• VALIDATED Liigi leo-navmsg sobitaja ja kompromiss: tõeorbiit, mis on integreeritud tsonaalse J2-J6 või EGM2008 gravitatsiooniga valitud astmeni ja takistusega, ning algväärtusega (seed) vaba või juhitud kell; Galileo Kepleri komplekti Levenbergi-Marquardti sobitus mitteosutavatel
• ja veel 7 maatriksis.

Read, mida käivitus ise kasutas, koos sõltumatu etaloniga, mille maatriks igaühele annab (avalikud allikad on seal nimetatud):

• MODELLED Deterministlikud, stsenaariumi räsiga, SBOM-i + platvormideülesed golden-väravad. Sõltumatu etalon (ExternalDataset): SBOM-i standardi järgimine ametliku CycloneDX-i 1,5 JSON-skeemi suhtes (+ kehtivad SPDX-i identifikaatorid) — väline avaldatud standard, null valideerimisviga kogu sõltuvusgraafil; FoM-i determinismi / baitide tasemel reprodutseeritavuse osa jääb fikseeritud sisemise kooskõla kontrolliks, mistõttu rida jääb MODELLED
• VALIDATED leo_navmsg::sisre::sisre_weights: radiaalkaal w_R ja ruuttransversaalkaal w_AC^2 kui cos^2 ja poole sin^2 keskmised vaatejoone nadiiri . Sõltumatu etalon (ExternalDataset): Montenbrucki, Steigenbergeri ja Hauschildi (2018) avaldatud SISRE kaalutegurite tabel, Multi-GNSS signal-in-space range error assessment - Methodology and results, Advances in Space Research 61(12):3020-3038, doi 10.1016/j.asr.2018.03.041: GPS 0,98 ja 1/49, GLONASS 0,98 ja 1/45, Galileo 0,98 ja 1/61, BeiDou MEO 0,98 ja 1/54, BeiDou IGSO/GEO 0,99 ja 1/126. Sama LEO raadiustel hinnatud keskmine annab
• VALIDATED leo_navmsg::elements::kepler_point: Galileo OS SIS ICD Kepleri arvutus (Kepleri võrrand, teise harmoonilise paranded, Maaga seotud sõlm), kirjutatud eraldi. Sõltumatu etalon (ExternalDataset): RTKLIB 2.4.2-p13 eph2pos ECEF asukohad (sama ICD algoritmi sõltumatu teostus) tegelike BKG/IGS edastatud kirjete jaoks kuupäevast 2024-09-10, mõlemad kinnitatud päritoluga kataloogis tests/fixtures/rinex_sp3_interop (NOTICE, rinex_ecef_reference.txt, brdc_multignss_slice.rnx). See valideerib Kepleri kasutajaalgoritmi; sellele lisatud piki- / risti- / radiaalsuunalised paranded on kaetud oma ridadega ja Liu liikmed b
• VALIDATED leo_navmsg::codec::crc24q: generaatorpolünoom 0x1864CFB, algväärtus 0, ilma peegeldamiseta, ilma lõpliku XOR-ita, kontroll, mida Kshana LEO kaader kannab üle iga eelneva. Sõltumatu etalon (ExternalDataset): CRC kataloogi kontrollväärtus nende parameetrite jaoks (reveng.sourceforge.io CRC catalogue, CRC-24/LTE-A: width 24, poly 0x864CFB, init 0, check 0xCDE703), mis on RTCM 10403 ja Galileo OS SIS ICD CRC-24Q parameetrid, ning sõnumitüübi 1005 näitekaader, mis on trükitud dokumendis RTCM 10403
• VALIDATED Liigi leo-navmsg sobitaja ja kompromiss: tõeorbiit, mis on integreeritud tsonaalse J2-J6 või EGM2008 gravitatsiooniga valitud astmeni ja takistusega, ning algväärtusega (seed) vaba või juhitud. Sõltumatu etalon (ExternalDataset): Tegelikud täppisteadusorbiidid tõena (TU Graz IfG/ITSG operatiivsed redutseeritud dünaamikaga orbiidid, vabalt kasutatavad tunnustusega; SHA-256 väärtused fikstuuri NOTICE-is) sobitatud 16 parameetri komplektiga 20 ja 30 min kaartel, võrrelduna statistikaga, mille Liu et al. 2025 (Remote Sensing 17(16):2894, CC BY 4,0) avaldavad samade satelliitide ja päevade kohta: piki-, risti- ja radiaal-RMS kõik 1.5x piires (mõõdetud 0,804 kuni 1,087), SISR

Piirangud#

Mida jooksu oma aruanne ütleb, et pole modelleeritud või valideeritud:

• SISRE on sõnumi esitusviga selle tõe suhtes, mille põhjal see sobitati; orbiidi määramise ja orbiidi ennustamise viga ei ole modelleeritud. (tulemus limitations[0])
• Tõeorbiit on Kshana numbriline integreerimine (tsonaalne või EGM2008 gravitatsioon, staatiline eksponentsiaalne takistus), mitte tegeliku satelliidi täppisorbiit; kolmanda keha, päikesekiirguse rõhu ega loodeid ei ole. (tulemus limitations[1])
• Kahendvorming on Kshana enda dokumenteeritud kodeering, mis on modelleeritud avaldatud sõnumikomponentide järgi; see ei ole Celeste'i ega ühegi teise süsteemi bitipaigutus (ükski ei ole avalik). (tulemus limitations[2])
• RINEX-laadne plokk on dokumenteeritud Kshana laiend; RINEX 4,02 ei määratle LEO navigatsioonikirjeid. (tulemus limitations[3])
• NeQuick-G koefitsiendid on kaasas ja efektiivne ionisatsioonitase arvutatakse, kuid NeQuicki elektrontiheduse integreerimist, mis muudab selle viiteks, ei ole rakendatud; Klobucharu viide on, skaleeritud kandjale teguriga 1/f^2 ilma paranduseta ionosfääri sees lendava satelliidi jaoks. (tulemus limitations[4])
• Liu et al. 2025 22 parameetriga liikmed järgivad artikli kasutajaalgoritmi (Eq. 1-7) ja sobitusstrateegiat (Section 2,3); selle SISRE-kõrguse arvud kasutasid tegelikke täppisorbiite, nii et see võrdlus Kshana integreeritud orbiidil on MODELLED, mitte VALIDATED (tegeliku orbiidi võrdlus on tests/leo_navmsg_fit_real_orbit_oracle.rs). (tulemus limitations[5])
• MIXED — VALIDATED ehituskivid, MODELLED tulemused. SISRE kaalud reprodutseerivad avaldatud MEO/GEO tabeli (Montenbruck et al. 2018), Galileo ICD kasutajaalgoritm reprodutseerib RTKLIB-i tegelikel Galileo edastatud efemeriididel ja CRC-24Q reprodutseerib oma kataloogi kontrollväärtuse ning RTCM 1005 näitekaadri. Iga sobituse, SISRE, pidevuse ja kvantimise arv on MODELLED: sõnumi esitusviga vastu a (tulemus label)
• MODELLED: iga sobituse ja SISRE arv on esitusviga Kshana integreeritud tõe suhtes (ilma orbiidi määramise või ennustamise veata); Liu et al. (liikide kataloog (kshana kinds --json))

Vt ka#

• Perekonna leht: Madala Maa orbiidi navigatsioon
• Kõik liigid: KINDS.md
• Teemaleht: LEO-PNT.md
• Teemaleht: LEO-NAVMSG.md