Traduction automatique, non relue par un locuteur natif. L'anglais fait foi.

Premiers pasModifier sur GitHubSource : docs/examples/multi-tool-pipeline.md

Exemple détaillé — Kshana comme couche de liaison d'analyse de mission multi-outils

Cet exemple suit une trajectoire à travers les types de scénario d'interopérabilité fondée sur des normes et d'analyse de mission, de bout en bout, en montrant comment Kshana se place entre les outils haute fidélité qu'un programme utilise déjà plutôt que de les concurrencer : GMAT (le General Mission Analysis Tool), Orekit et STK (Systems Tool Kit) pour la conception de trajectoire, et Basilisk ou 42 pour la simulation du système de contrôle d'attitude et d'orbite (AOCS). Chaque étape est un type de scénario exécutable, et chaque résultat porte un label indiquant sa portée et son niveau de preuve.

Mise au point d'honnêteté : il s'agit d'une chaîne géométrique/analytique au niveau pré-phase A / étude de compromis (avant la première phase formelle de conception d'une mission). Ce n'est pas une certification de dynamique de vol ; voir le champ label de chaque type de scénario.

Autres abréviations utilisées ci-dessous : FDS (système de dynamique de vol), CCSDS (Consultative Committee for Space Data Systems), OEM (Orbit Ephemeris Message), SGP4 (Simplified General Perturbations 4, le propagateur à éléments à deux lignes), TOML (le format de fichier de scénario) et CLI (interface en ligne de commande).

La chaîne d'outils#

external FDS (GMAT/Orekit/STK)            Kshana open core
        │  CCSDS OEM ephemeris                 │
        ▼                                      ▼
  [oem-interop]  ──ingest──▶  [passes]  ──▶  [link-budget]   (when does the
   import the orbit the        when is it      does the         contact close?)
   designer produced           visible?        downlink close?
                                  │
                                  ▼
                            [space-weather]   (how fast does drag
                             activity-driven    decay the orbit?)
                             density

Les étapes sont des exécutions séparées : chacune prend ses entrées dans son propre fichier de scénario ; vous reportez donc une valeur de l'une à la suivante (par exemple une distance oblique de passes vers link-budget) en modifiant le fichier suivant. Le type de scénario campaign peut contenir plusieurs types de scénario dans une même exécution sous des conditions partagées ; voir CAMPAIGNS.md.

Chaque commande ci-dessous est exécutée depuis la racine du dépôt, et le résumé qui la suit est la première ligne que kshana 0.40.0 affiche pour le scénario fourni.

1. Ingérer la trajectoire produite par un concepteur (oem-interop)#

GMAT, Orekit et STK exportent tous des messages d'éphémérides d'orbite CCSDS (OEM). Kshana les importe (l'autre sens du pont), de sorte qu'une analyse Kshana peut partir de l'orbite exacte validée par le concepteur de trajectoire, et non d'une approximation recalculée :

kshana scenarios/oem-interop.toml          # round-trips a reference orbit (self-test)
# or, to ingest a real file, set oem_text in the scenario to the external OEM
oem-interop: round-tripped 2 segment(s), 12 states; max round-trip error 4.88e-7 km / 4.61e-10 km/s (MODELLED interop)

Il indique les segments, les objets, les référentiels et l'étendue des époques, ainsi qu'un contrôle de cohérence des vitesses, ce qui montre que l'éphéméride a été ingérée fidèlement (erreur d'aller-retour inférieure à 1×10⁻⁶ km). Avec un fichier externe dans oem_text à la place, il indique ce qu'il a analysé : alimenté avec l'OEM qu'écrit kshana scenarios/orbit-sgp4-gps.toml --export-oem gps.oem, il affiche oem-interop: ingested 30 segment(s), 10830 states from external OEM (originator KSHANA) (MODELLED interop). Le label précise explicitement qu'il s'agit d'un contrôle d'ingestion structurel et physique, et non d'une validation de l'exactitude d'orbite de la source.

2. Quand est-elle visible depuis une station au sol ? (passes)#

kshana scenarios/passes.toml
passes: 5 pass(es) of a 550 km / 97.6° orbit over (52.2°, 4.4°) > 10° in 24 h; 1659 s total access (MODELLED)

Prédit les passages (lever/coucher) au-dessus d'une station, au-dessus d'un masque d'élévation : acquisition du signal (AOS), instant de plus courte distance (TCA), perte du signal (LOS), élévation maximale et durée, ainsi que le temps d'accès total. C'est la requête de planification du segment sol. L'orbite est un jeu d'éléments SGP4 porté dans le référentiel terrestre par la chaîne IAU 2006/2000A, et les élévations sont apparentes : réfraction ITU-R P.834-9 et temps de lumière de la liaison descendante, chacun pouvant être activé ou non (refraction, light_time).

Pour un passage, placez la distance oblique et les valeurs du terminal dans l'équation de liaison CCSDS 401 / DSN 810-005 (NASA Deep Space Network) :

kshana scenarios/link-budget.toml
link-budget: x-band, 2000 km, 1000000 bit/s -> FSPL 177.0 dB, Eb/N0 96.6 dB, margin 92.1 dB (closes)

Indique l'affaiblissement en espace libre (FSPL), la densité porteuse sur bruit (C/N₀), l'énergie par bit sur densité de bruit (Eb/N₀), la marge et si la liaison se ferme par rapport à un Eb/N₀ requis : le contrôle de faisabilité des communications qui transforme « elle est visible » en « nous pouvons réellement télécharger les données vers le sol ». Les chiffres découlent directement des entrées du fichier (ici une PIRE de 55 dBW, puissance isotrope rayonnée équivalente, vers un G/T de réception de 53 dB/K, rapport gain sur température de bruit) ; mettez les valeurs de votre propre terminal avant de lire la marge. C'est un calcul déterministe, et non la fiche technique d'un terminal étalonné.

4. À quelle vitesse l'environnement la fait-il décroître ? (space-weather)#

kshana scenarios/space-weather.toml
space-weather: F10.7=180 F10.7a=165 Kp=4.0 (ap=27) -> T_inf=1047 K; density x1.49 at 300 km (MODELLED)

Pilote la densité neutre thermosphérique à partir de l'activité solaire (F10.7, le flux radio de 10,7 cm, et sa moyenne sur 81 jours F10.7a) et géomagnétique (indices Kp et ap) via la température exosphérique de Jacchia-71. Cela restitue l'oscillation de densité d'un facteur ~5–10× liée au cycle solaire qu'une atmosphère statique omet, de sorte qu'une estimation de durée de vie orbitale ou de traînée reflète le régime de météorologie spatiale plutôt qu'une atmosphère fixe. Depuis 0,30, la densité est la densité thermosphérique de Jacchia 1971, caractérisée par rapport à NRLMSISE-00 (Naval Research Laboratory, spectromètre de masse et diffusion incohérente) mais n'est pas une atmosphère NRLMSISE-00 validée sur des données.

5. Restituer le résultat (exports)#

La même CLI écrit des fichiers standard pour l'outil suivant. Sur un scénario orbit, --export-oem <file> écrit une éphéméride CCSDS OEM 2,0 avec vitesse (le fichier que lisent GMAT, Orekit et STK), --export-sp3 <file> une éphéméride précise SP3 (Standard Product 3) et --export-omm <file> un catalogue de messages d'éléments moyens d'orbite CCSDS. --export <czml|kml|geojson|stk|sigmf|all|list> couvre les visionneuses : CZML (Cesium Language), KML (Keyhole Markup Language, pour Google Earth), GeoJSON, fichiers d'éphéméride STK (.e, un par satellite plus l'utilisateur) et enregistrements SigMF (Signal Metadata Format) issus du type de scénario spectrum. --export list indique lesquels s'appliquent à un scénario. Pour la Lune, le type de scénario lunar-interop-export émet le référentiel, l'échelle de temps et l'éphéméride lunaires sous forme de CCSDS OEM, avec un contrôle de concordance avec le format. Voir INTEROP.md.

Pourquoi c'est la liaison, et non un concurrent#

Chaque étape est un petit scénario vérifiable et reproductible, avec une étiquette de portée explicite. Les outils haute fidélité possèdent l'optimisation de trajectoire, l'AOCS à six degrés de liberté (6-DoF) et l'entrée, descente et atterrissage aérothermiques (EDL) ; Kshana possède le tissu conjonctif ouvert, citable et exécutable : ingérer les formats standard, répondre aux questions transverses de géométrie et de faisabilité, et transmettre le résultat, à un niveau que tout partenaire peut exécuter sans licence. Voir aussi les types de scénario d'analyse de mission associés launch-window, reentry, eo-coverage, space-packet et attitude-budget.