fusion (skenaariotyyppi)
Moottorin v0.40.0 skenaariotyyppi, perhe Inertia-, fuusio- ja kvanttianturit. Ohjeellinen: tutkimus- ja suunnittelutyökalun analyysitulos; ei tyyppihyväksytty navigointilaite eikä ihmishengen turvaamiseen tarkoitettu palvelu. Jokainen tässä oleva merkintä on moottorin tai varmennusmatriisin oma; tyyppi on MODELLED, ellei matriisi toisin sano (miten merkintä ansaitaan: README-tiedoston osio Evidence).
Mitä se tekee#
Yhteinen Kalman-anturifuusio-PNT samoilla hybridisyötteillä.
Yksi ajo tiedostolla scenarios/fusion-pnt.toml tiivistyy seuraavasti: scenario c8eac911bbe0 | fused | quantum PNT-holdover 6600s (t 6600s/p 6600s) integrity 1,000 security n/a (no attack) | classical PNT-holdover 1330s (t 1330s/p 6600s) integrity 0,973 security n/a (no attack)
Syötteet#
Skeemasta (kshana kinds --json):
- Pakolliset kentät:
seed,timing_spec_ns,position_spec_m,time,gnss,resync,clock_quantum,clock_classical,accel_quantum,accel_classical - Valinnaiset kentät:
coupled
Esimerkki scenarios/fusion-pnt.toml asettaa muun muassa seuraavat:
| Kenttä | Arvo | Yksikkö |
|---|---|---|
accel_classical.bias |
0 | m/s^2 |
accel_classical.id |
nav-grade-quartz | teksti |
accel_classical.provenance |
Navigointiluokan kvartsikiihtyvyysanturi; havainnollistava kohinan ajaut | teksti |
accel_classical.q_va |
1.0000e-7 | (m/s^2)^2/Hz |
accel_quantum.bias |
0 | m/s^2 |
accel_quantum.id |
cold-atom-quat | teksti |
accel_quantum.provenance |
Kylmäatomikiihtyvyysanturi, matala pitkän tau:n nopeuden satunnaiskävely; | teksti |
accel_quantum.q_va |
1.0000e-9 | (m/s^2)^2/Hz |
clock_classical.drift |
0 | 1/s |
clock_classical.id |
csac-sa45s | teksti |
clock_classical.provenance |
Microchip SA65 / SA.45s CSAC -tietolehti sigma_y(1s)=3e-10 | teksti |
clock_classical.q_rw |
0 | 1/s |
Aja se#
kshana scenarios/fusion-pnt.toml
2 mukana toimitettua skenaariota käyttää tätä lajia; muut ovat kohteessa scenarios/.
Mitä se antaa#
Tuon ajon skalaaritulokset moottorin ilmoittamilla yksiköillä:
| Tulos | Arvo | Yksikkö |
|---|---|---|
classical.accel_spec.id |
nav-grade-quartz | teksti |
classical.accel_spec.kind |
inertial | teksti |
classical.accel_spec.params.bias |
0 | m/s^2 |
classical.accel_spec.params.bias_instability |
false | lippu |
classical.accel_spec.params.gyro_bias |
0 | rad/s |
classical.accel_spec.params.q_aa |
0 | (m/s^2)^2/s |
classical.accel_spec.params.q_arw |
0 | (rad/s)^2/Hz |
classical.accel_spec.params.q_va |
1.0000e-7 | (m/s^2)^2/Hz |
classical.accel_spec.provenance |
Navigointiluokan kvartsikiihtyvyysanturi; i | teksti |
classical.clock_spec.id |
csac-sa45s | teksti |
Todisteet#
MODELLED 4 · VALIDATED 4: varmennusmatriisin rivit, jotka nimeävät tämän tyypin.
- VALIDATED Palauta epookkitila [r,v] maa-aseman etäisyyksistä Gauss–Newton-eräkorjaimella ja sekventiaalisella suodattimella kahden kappaleen+J2-voimamallissa Testit: batch_sequential_orbit_determination_reference.rs.
- MODELLED Virhetila-EKF 15 INS-tilalle, kaksitilainen vastaanottimen kello ja yksi float-kantoaaltoepävarmuus seurattua satelliittia kohti; pseudoetäisyys, kantoaallon vaihe ja valinnainen etäisyysnopeus SGP4 Walker -tähdistöstä (valon kulkuaika ja Sagnac), Klobuchar an Testit: fusion_carrier_tc.rs.
- MODELLED Kolme gnss-ins-skenaariota ratakirjastossa (alus, joka kiemurtelee nopeudella 8 m/s ja jolla on viiden minuutin katkos; juna kahden satelliitin leikkauksen ja tunnelin läpi; ilma-alus, jonka katkos kattaa 25 asteen kallistetun käännöksen) ja paketin valinnainen Testit: gnss_ins_packs.rs.
- MODELLED Yksi pinottu Kalman-suodatin paikalle, nopeudelle, kellon vaiheelle ja taajuudelle, jolle syötetään paikan ja kellon kytkevät pseudoetäisyydet (Joseph-muotoiset päivitykset, jotka kantavat ristikovarianssin); 1-DOF-variantti, jota on täydennetty vakiokiihtyvyysanturin harhalla s Testit: fusion_coupled_filters.rs.
- ja 4 lisää matriisissa.
Rivit, joita ajo itse käytti, ja kullekin matriisin antama oraakkeli (julkiset lähteet on nimetty siellä):
- VALIDATED Allanin / modifioitu / Hadamardin poikkeama + potenssilakikohinan tunnistus χ²-luottamusväleillä. Oraakkeli (ExternalDataset): NIST SP 1065 (Riley) / Stable32-vertailupoikkeamat NBS14
- MODELLED Suljetun muodon ajelehtimisvirheen kasvu + holdover kynnykseen; kvanttikelloluokat. Oraakkeli (ReferenceImpl): Monivaiheinen clock_state-kovarianssirekursio (saman koodikannan ristiintarkistus); taustalla oleva ajelehtimisvarianssin ja holdover-inversion ydin on validoitu ulkoisesti scipy-kirjastoa vastaan (ks. 'Clock-holdover coast-variance & threshold inversion'). Luokkakohtaiset punakohinalattian holdover-luvut pysyvät MODELLED
- MODELLED 3-tilainen (vaihe/taajuus/ajautuma) van Loan -Kalman-kello, Joseph-stabiloitu. Oraakkeli (ReferenceImpl): filterpy 1.4.5 KalmanFilter (R. Labbe, MIT), jossa F on laskettu scipy.linalg.expm-funktiolla ja Q Van Loanin 1978 lohkomatriisilla — riippumaton viitetoteutus, joka toistaa koko Kshana-suodattimen liikeradan. Toteutusten välinen johdonmukaisuus: kellofysiikkaa / Allan-kalibrointia ei ole validoitu ulkoisesti, joten tämä jää tasolle MODELLED. 0,30 ulkoinen vertailu, havainto (jää tasolle MODELLED): IGS final 30 s -kelloilla, joita on 11 GPS Blo
- MODELLED Kylmäatomi-interferometrikiihtyvyysanturi ensiperiaatteista (k_eff·T², QPN). Oraakkeli (ExternalDataset): Julkaistut CAI:n alkuperäisartikkelien numeeriset vektorit (Cheinet 2008 siirtofunktio; Peters/Freier-herkkyys): k_eff·T² täsmää tarkasti, shot-kohinan ASD yksipuolinen lattia ~2× sisällä kustakin julkaistusta instrumentista (todelliset laitteet kantavat teknistä kohinaa kvanttilattian yläpuolella). Haarukka, ei pariteetti. 0,30 kierros 2 (ennakkorekisteröity fcb9ac64), havainto (jää tasolle MODELLED): pelkkä QPN-kiertokohina mitattua Gauguet ym.
- MODELLED Koostettu harha + asteikkokerroin + VRW + stabiilisuuden vaimenemis -paikkabudjetti holdoverin yli. Oraakkeli (ReferenceImpl): Riippumaton numpy Monte Carlo -SDE-integrointi kaksoisintegroidulle valkoisen kiihtyvyyden kohinalle (validoi analyyttisen VRW-varianssin aidosti riippumattomalla algoritmilla) + Grovesin 2013 julkaistu arvoankkuri harha- ja asteikkokerroin-termeille; CAI-laitelukemat kvantifioivat kumppanin laitteiston ja pysyvät tasolla MODELLED
Rajoitukset#
Mitä ajon oma raportti sanoo olevan mallintamatta tai validoimatta:
- Kellon holdover GNSS:n ollessa estetty on MODELLED, ei validoitu: se on tarkistettu erillistä toteutusta vasten samassa koodikannassa — riippumaton testattavasta yksiköstä, mutta ei ulkoisesti auktoritatiivinen. (varmennusmatriisi (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Onboard-kellon tilan estimointi on MODELLED, ei validoitu: se on tarkistettu erillistä toteutusta vasten samassa koodikannassa — riippumaton testattavasta yksiköstä, mutta ei ulkoisesti auktoritatiivinen. (varmennusmatriisi (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Kvanttiinertiaanturin suorituskyky on MODELLED, ei validoitu: osaväite tarkistetaan ulkoisesti, mutta koko kyvykkyys koostuu mallinnetuista osista, joten kyvykkyys jää mallinnetuksi. (varmennusmatriisi (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Kvanttiinertiaalisen dead reckoning -paikanpidon kestävyys on MODELLED, ei validoitu: se on tarkistettu erillistä toteutusta vasten samassa koodikannassa — riippumaton testattavasta yksiköstä, mutta ei ulkoisesti auktoritatiivinen. (varmennusmatriisi (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Harhautuksen (spoofing) havaitseminen on MODELLED, ei validoitu: osaväite tarkistetaan ulkoisesti, mutta koko kyvykkyys koostuu mallinnetuista osista, joten kyvykkyys jää mallinnetuksi. (varmennusmatriisi (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Toistettavuus ja ohjelmistovarmistus on MODELLED, ei validoitu: alaväite tarkistetaan ulkoisesti, mutta koko kyvykkyys kokoaa yhteen mallinnettuja osia, joten kyvykkyys pysyy mallinnettuna. (varmennusmatriisi (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
Katso myös#
- Perhesivu: Inertia-, fuusio- ja kvanttianturit
- Kaikki lajit: KINDS.md
- Aihesivu: INTEGRITY.md
- Aihesivu: LEO-PNT-FUSION.md