Konstellatsioonid, katvus ja geomeetria (stsenaariumi liikide perekond)

7 stsenaariumi liiki mootorist v0.40.0. 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 jaotis Evidence).

Teemalehed: CONSTELLATION-DESIGN, COVERAGE, SOLAR-SYSTEM, SKYLINE. Käivita üks: kshana scenarios/orbit-gnss-challenged.toml. Kõik perekonnad: KINDS.md.

orbit#

GNSS-i kättesaadavus + DOP orbitaalsest konstellatsioonist (Walker / TLE / RINEX).

Kohustuslikud väljad: seed, threshold_ns, mask_deg, time, user|user_site, constellation, clock_quantum, clock_classical. Valikulised: sigma_uere_m, constellations, epoch, export_sp3, export_omm, export_oem, skyline.

Register (ledger): MODELLED 4 · VALIDATED 4. Täielik leht koos sisendite, tulemuste, tõendite ja piirangutega: orbit.

kshana scenarios/orbit-rinex.toml

ephemeris#

Efemeriid ja maapinnatrajektoor: levita üks satelliit (TLE→SGP4 või analüütiline orbiit) ja väljasta selle TEME/GCRS olek (positsioon + kiirus), ITRF/ECEF positsioon, WGS-84 subsatelliitne laius/pikkus/kõrgus ning sammu kohta jaama az/el/vahemaa + vahemaakiirus (Doppler). Satelliit tuleb väljalt tle või analüütilisest orbit-st koos selle epoch-ga (tle võidab, kui antud on mõlemad); väljaga tle asendab epoch TLE enda epohhi kui t = 0.

Kohustuslikud väljad: tle|orbit+epoch. Valikulised: step_s, duration_s, station, dut1_s, xp_arcsec, yp_arcsec, carrier_hz, eop_finals2000a.

Register (ledger): VALIDATED. Täielik leht koos sisendite, tulemuste, tõendite ja piirangutega: ephemeris.

kshana scenarios/ephemeris.toml

constellation-design#

Konstellatsiooni kujundus suures mastaabis: Walker DELTA ja Walker STAR mustrid i: T/P/F konventsioonis (sõlmed hajutatud üle 360 või 180 kraadi, orbiidisisene vahe 360P/T, orbiitidevaheline faasinihe 360F/T), selgesõnalised elementide loendid ja mitme kihiga kujundused, mitu konstellatsiooni ühes jooksus, Maa, Kuu, Marsi või mis tahes muu planeedi, Pluuto või suure kuu ümber, kasutades body-mooduli konstante (samu, mida kasutavad liigid solar-system ja body-pnt). EELSEADISTUSED avaldatud nimielementidest: gps-baseline ja gps-expandable (GPS Standard Positioning Service Performance Standard-i 24 pesa ja kuus ees/taga laiendatavat paari, 5. väljaanne 2020, tabelid 3.2-1 kuni 3.2-3), galileo (Walker 24/3/1 kõrgusel 29 599,801 km ja 56 kraadi, Galileo Open Service Service Definition Document väljaanne 1,1 tabelid 1 ja 23), beidou ja beidou-meo (Walker 24/3/1 kõrgusel 21 528 km ja 55 kraadi pluss kolm geostatsionaarset satelliiti pikkuskraadidel 80, 110,5 ja 140 kraadi E ning kolm kaldus geosünkroonset satelliiti 55 kraadi juures, BeiDou Open Service Performance Standard 3,0 jaotis 4,1; MEO faas ja 118 kraadi E kaldus-geosünkroonse ristumine on modelleeritud, sest standard neid ei väida) ja glonass (24/3/1 kõrgusel 19 100 km ja 64,8 kraadi GLONASS Interface Control Document väljaande 5,1 jaotise 5,2 pesavalemist). KATVUS JA TÄPSUSE HALVENEMISE TEGUR: üle laius-/pikkuskraadi ruudustiku ja valimiga akna kõrgusmaskiga, nähtavate satelliitide arv, GDOP, PDOP, HDOP ja VDOP lahtri kohta, kättesaadavus (lahendus PDOP-iga lävel või sellest allpool, vaikimisi 6) lahtri kohta, globaalselt (pindalaga kaalutud) ja halvimas asukohas, ühe vastuvõtja kellaga konstellatsiooni kohta, kui just clock = "common". See skaleerub tuhandete satelliitideni: nähtavus on skalaarkorrutis iga satelliidi katvuse poolnurgaga ja satelliidid jaotatakse epohhi kaupa subsatelliitse laiuskraadi järgi ribadesse, nii et ruudustiku rida testib ainult neid, mis võivad olla nähtaval; aruanne loeb kokku säästetud paaritestid. JSON kannab ruudustikukaarte ja alandatud diskreetimisega satelliidikaupa maapealseid jälgi. VALIDATED: Walkeri generaator Galileo OS SDD tabeli 23 ja GLONASS ICD pesavalemi vastu, GPS-i eelseadistus SPS PS tabeli 3.2-1 avaldatud ekvaatoriületuse veeru vastu ning GPS-i baasjoone globaalne HDOP jaotus SPS PS lisa B vastu (mediaan 0,94, 95% 1,25, keskmine 0,96, tolerants 0,03). MODELLED: kahe keha orbiidid valikulise sekulaarse J2-ga, sfääriline keha, ainult geomeetriline nähtavus (signaali võimsust, tervist ega maastikku ei ole) ning erinevate süsteemide suhteline faas, mis ei ole ühegi tegeliku kuupäeva hetktõmmis.

Kohustuslikud väljad: puuduvad. Valikulised: 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.

Register (ledger): MODELLED 1 · VALIDATED 2. Täielik leht koos sisendite, tulemuste, tõendite ja piirangutega: constellation-design.

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

solar-system#

Kogu Päikesesüsteem ühel epohhil, PNT-d (positsioneerimine, navigatsioon ja aeg) silmas pidades mis tahes keha ümber. Päikese, kaheksa planeedi, Pluuto, Kuu, Phobose, Deimose, Io, Europa, Ganymedese, Callisto ja Titani kohta annab see aru heliotsentrilisest asukohast ja kiirusest ICRF-is (International Celestial Reference Frame, ekvatoriaalne J2000), heliotsentrilisest kaugusest ning J2000 ekliptika pikkuskraadist ja laiuskraadist, gravitatsiooniparameetrist, ekvatoriaalsest ja keskmisest raadiusest, J2-st, kus see on avaldatud, ja selle tugiraadiusest, sideraalsest pöörlemisperioodist, IAU poolusest ja nullmeridiaanist epohhil, ühe tiiru jooksul valimisse võetud orbiiditrajektoorist (planeetidel heliotsentriline, kuudel emakeha-tsentriline) ning vaatleja keha (vaikimisi Maa) suhtes valguse levimisajast, ühe- ja kahesuunalisest kaugusest, Päikese Shapiro viivitusest ja Päikese nurkkaugusest; lisa from/to lingid saavad sama kohtlemise. Asukohad: Standishi ja Williamsi JPL-i Kepleri elemendid (tabel 1 aastatele 1800 pKr kuni 2050 pKr, tabelid 2a/2b aastatele 3000 eKr kuni 3000 pKr) iga planeedi nimiveaga, Montenbrucki ja Gilli Kuu rida Maa–Kuu jaotuse jaoks, JPL-i keskmised elemendid IAU sünkroonse pöörlemiskiirusega Marsi ja Galilei kuude jaoks ning IAU pöörlemismudel Titani jaoks. Valguse levimisaeg: radiomeetriline kinnispunkti lahendus, saatja oma hilinenud asukohas; Newtoni, Shapiro viivitus esitatud eraldi. VALIDATED JPL Horizonsi (DE441) vastu kuni kahekordse nimiveani: Merkuur kuni Saturn ja Maa tabelist 1 (halvim 1,87 korda nimiviga) ja kõik kaheksa planeeti tabelitest 2a/2b (halvim 1,71 korda) ning Maa–Marsi ja Maa–Jupiteri valguse levimisaeg. MODELLED, iga rida sildistatud: Uraan ja Neptuun tabelist 1 (2,0 ja 5,2 korda nimiviga DE441 vastu), Pluuto (1992. aasta rida; viga pole esitatud), Kuu ja seitse kuud (mõõdetud Horizonsi vastu, avaldatud piiri pole).

Kohustuslikud väljad: puuduvad. Valikulised: epoch, epoch_jd_tdb, bodies, observer, track_points, table, links.

Register (ledger): MODELLED 2 · VALIDATED 3. Täielik leht koos sisendite, tulemuste, tõendite ja piirangutega: solar-system.

kshana scenarios/solar-system-tour.toml

body-pnt#

Positsioneerimine ümber suvalise Päikesesüsteemi keha: orbiter või pinnaleandur nimega valitud keskkeha ümber (Marss, Kuu, Europa, Ganymedes, Titan ja ülejäänud Päikesesüsteemi kataloog), navigeerides ühesuunaliste pseudovahemaadega keha ümber oleva väikese Walkeri navigatsioonikonstellatsiooni abil (kahe keha orbiidid keha enda J2 sekulaarse triiviga, tundmatu kasutaja kell) ja soovi korral kellavaba süvakosmose kahesuunalise vahemaaga Maalt, mille suund ja kaugus tulevad analüütilisest Päikesesüsteemi efemeriidist igal epohhil. Vaatejooned blokeerib keha keskmine sfäär ja pinnakasutaja vajab ka kõrgusmaski. Epohhi kohta: nähtavad releed, kas Maa on limbuse kohal, ainult konstellatsiooni GDOP ja PDOP (geomeetriline ja positsiooni täpsuse halvenemise tegur), formaalne ühe sigma positsiooni määramatus Maa reaga ja ilma ning algväärtusega (seed) Gauss-Newtoni vähimruutude lahendi viga mõlemal juhul; jooksu üle: kättesaadavus, Maa nähtavus, PDOP-i mediaan, RMS-viga ja formaalse sigma mediaan, pluss Maa ja keha vaheline valguse levimisaeg, edasi-tagasi aeg, Shapiro viivitus ja Päikese nurkkaugus epohhil. MODELLED: releeorbiidid, mürataseme ja hetkeline mõõtemudel on modelleerimisvalikud, mitte missiooni navigatsiooniandmete vastu valideeritud; keha konstandid on body.rs-is viidatud avaldatud väärtused ning Maa geomeetria pärib Päikesesüsteemi efemeriidi sildid.

Kohustuslikud väljad: puuduvad. Valikulised: body, epoch, epoch_jd_tdb, duration_s, step_s, seed, table, user, constellation, earth_link.

Register (ledger): MODELLED 1 · VALIDATED 1. Täielik leht koos sisendite, tulemuste, tõendite ja piirangutega: body-pnt.

kshana scenarios/mars-orbit-pnt.toml

mars-pnt#

Kaugkosmose Marsi PNT: simuleeritud MARCONI releekonstellatsioon (areostatsionaarsed + kaldega releed, mis edastavad ühesuunaliselt + releestavad kahesuunaliselt kaugkosmose jaamale) navigeerib etalonkasutajat (transfer | lmo | surface) ühise ühe-/kahesuunalise radiomeetrilise liitmise hindaja kaudu. Esitab epohhipõhise geomeetria/nähtavuse, saavutatud RMS-i tõe suhtes ja formaalse kovariatsiooni (1σ / 3σ asukoht) — aus simuleeritud kvaliteedinäitaja, MITTE sertifitseeritud kaitsetase.

Kohustuslikud väljad: puuduvad. Valikulised: user, clock_class, step_s, duration_s, nmax, range_sigma_m, doppler_sigma_mps, dynamic_tightness, two_way_period_s, seed.

Register (ledger): MODELLED. Täielik leht koos sisendite, tulemuste, tõendite ja piirangutega: mars-pnt.

kshana scenarios/mars-pnt-lmo.toml

passes#

Maajaama läbimiste ennustus: ringorbiidi ajaplaanilised nähtavusläbimised (AOS/TCA/LOS, maksimaalne näiv tõusunurk, kestus), SGP4 keskmiste elementidena akna alguses, jaama kohal üle tõusunurga maski kogu akna jooksul, koos kogu juurdepääsuajaga. SGP4/SDP4 propageerimine IAU 2006/2000A Maaga seotud tugisüsteemis (valikuline UT1 - UTC ja poolusliikumine), ITU-R P.834-9 troposfääri murdumine ja allalingi valguse levimisaeg (mõlemad vaikimisi sees), ületused lahendatud täpsusega 1e-7 s ja kulminatsioon kuldlõike otsinguga. Läbimise geomeetria on VALIDATED Orekit 13.1.8 vastu merepinna kõrgusel asuvates jaamades; stsenaariumi orbiit ja jaam on illustratiivsed sisendid.

Kohustuslikud väljad: puuduvad. Valikulised: altitude_km, inclination_deg, raan_deg, arg_lat_deg, station_lat_deg, station_lon_deg, station_alt_m, epoch, mask_deg, duration_hours, step_s, refraction, light_time, ut1_minus_utc_s, xp_arcsec, yp_arcsec.

Register (ledger): MODELLED 2 · VALIDATED 2. Täielik leht koos sisendite, tulemuste, tõendite ja piirangutega: passes.

kshana scenarios/passes.toml