orbit (skenaariotyyppi)
Moottorin v0.40.0 skenaariolaji, perhe Satelliittitähdistöt, kattavuus ja geometria. Ohjeellinen: tutkimus- ja suunnittelutyökalun analyysitulos; ei tyyppihyväksytty navigointilaite eikä ihmishengen turvaamiseen tarkoitettu palvelu. Jokainen tässä oleva nimike on moottorin tai varmennusmatriisin; laji on MODELLED, ellei matriisi toisin sano (miten nimike ansaitaan: README:n Evidence-osio).
Mitä se tekee#
GNSS-saatavuus + DOP kiertoratatähdistöstä (Walker / TLE / RINEX).
Skenaarion scenarios/orbit-rinex.toml yksi ajo tiivistyy seuraavasti: skenaario bffc887db977 | 77/361 näytettä GNSS-nimellisiä | paras PDOP 2,53 paikka 2.53m | kvantti holdover 0s p95 6.49e-5ns eheys 1,000 turvallisuus n/a (ei hyökkäystä) | klassinen holdover 0s p95 25.0ns eheys 1,000 turvallisuus n/a (ei hyökkäystä)
Syötteet#
Skeemasta (kshana kinds --json):
- Pakolliset kentät:
seed,threshold_ns,mask_deg,time,user|user_site,constellation,clock_quantum,clock_classical - Valinnaiset kentät:
sigma_uere_m,constellations,epoch,export_sp3,export_omm,export_oem,skyline
Esimerkki scenarios/orbit-rinex.toml asettaa muun muassa:
| Kenttä | Arvo | Yksikkö |
|---|---|---|
clock_classical.id |
csac-sa45s | teksti |
clock_classical.provenance |
Microchip SA.45s / SA65 -sirumittakaavan atomikello, sigma_y(1s) | teksti |
clock_classical.q_rw |
1.0000e-28 | 1/s |
clock_classical.q_wf |
9.0000e-20 | s^2/s |
clock_classical.y0 |
1.0000e-11 | 1 |
clock_quantum.id |
optical-sr-lattice | teksti |
clock_quantum.provenance |
Strontiumin optinen hilakello, avaruuteen suunnattu tavoite sigma_y | teksti |
clock_quantum.q_rw |
1.0000e-40 | 1/s |
clock_quantum.q_wf |
1.0000e-30 | s^2/s |
clock_quantum.y0 |
1.0000e-15 | 1 |
constellation.rinex |
3,04 N: GNSS NAV DATA G: GPS | teksti |
kind |
orbit | teksti |
Aja se#
kshana scenarios/orbit-rinex.toml
7 mukana toimitettua skenaariota käyttää tätä tyyppiä; muut ovat kohteessa scenarios/.
Mitä se antaa#
Tuon ajon skalaaritulokset moottorin ilmoittamilla yksiköillä:
| Tulos | Arvo | Yksikkö |
|---|---|---|
classical.filter_health.consistent |
true | lippu |
classical.filter_health.nees_chi2_lower_95 |
1.540167 | 1 |
classical.filter_health.nees_chi2_upper_95 |
2.518928 | 1 |
classical.filter_health.nees_mean |
1.963599 | 1 |
classical.filter_health.nis_chi2_lower_95 |
0.975649 | 1 |
classical.filter_health.nis_chi2_upper_95 |
1.024647 | 1 |
classical.filter_health.nis_mean |
1.000119 | 1 |
classical.fom.availability |
0.645429 | 1 |
classical.fom.holdover_s |
0 | s |
classical.fom.integrity |
1 | 1 |
Todisteet#
MODELLED 4 · VALIDATED 4: varmennusmatriisin rivit, jotka nimeävät tämän tyypin.
- VALIDATED Maan pyöriminen kaksiosaisesta UT1-Julian-päivämäärästä rataketjussa, joten Maan mukana pyörivä paikka säilyttää mikrosekunnin, jonka yksittäinen f64-päivämäärä menettää (noin 3e-9 rad lähellä vuotta 2020): jd2::gmst82 (IAU 1982 GMST, TEME-konventio, kahdelle osalle), cio:
- VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP näkölinjageometriasta kaavalla Q=(HᵀH)⁻¹ paikallisella ENU-jaolla Testit: dop_reference.rs.
- MODELLED dop_error_mc::run_geometry ja check: siemenlukuun perustuva Monte Carlo (N = 20 000 epookkia geometriaa kohti, sigma = 1,5 m, ChaCha8-siemenluku 36 + i) moottorin omasta iteroidusta pienimmän neliösumman paikannuksesta (pvt::solve_spp, yksikköpainot, ratkaistu todellisesta paikasta) Testit: uere_dop_monte_carlo.rs.
- VALIDATED skyline + frames::look_angles + geometry::sky_geometry: satelliitin geodeettinen (WGS-84) atsimuutti ja korkeuskulma maa-asemalta, atsimuutissa lineaarisesti interpoloitu atsimuutti/korkeuskulma-maskitaulukko kierrolla kohdassa 360 astetta, näkyvä joukko el Testit: skyline_orekit_oracle.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
- VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP näkölinjageometriasta Q=(HᵀH)⁻¹ paikallisella ENU-jaolla. Oraakkeli (ExternalDataset): gnss_lib_py 1.0.4 (Stanford NAV Lab) DOP — riippumaton kirjasto, täsmäytetty 1e-6 suhteelliseen tarkkuuteen
- 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 Kelloavusteinen χ², RAIM, AGC, SQM yhdistettynä epookkikohtaiseksi tietoturvan laatumittariksi. Oraakkeli (ExternalDataset): TEXBAT-skenaarioparametrit (Humphreys 2012) — luonnehdinta, ei kiinnitettyjä vektoreita. 0,30 ulkoinen vertailu, havainto (jää tasolle MODELLED): aineistolla JammerTest 2024 (Bleik; GPL-3.0-data) havaintotason monitorit (kelloavusteinen khiin neliö, RAIM, ratkaisun epäonnistuminen) eivät antaneet hälytystä 10 s kuluessa yhdestäkään 8 arvioitavissa olevasta julkaistusta harhautuksen alkamisesta (kun alkamista edeltävä ikkuna oli puhdas, ensimmäinen hälytys tuli 10,2–39 s julk
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))
- 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: Satelliittitähdistöt, kattavuus ja geometria
- Kaikki lajit: KINDS.md
- Aihesivu: SKYLINE.md
- Aihesivu: LEO-PASS.md