機械翻訳であり、ネイティブスピーカーによる確認は行われていません。英語版が基準です。

エンジン v0.40.0 92 シナリオの種類 194 シナリオファイル 実際の実行
機能

障害の連鎖全体を一つのエンジンで。

干渉、スプーフィング、慣性による惰行、時計、軌道、インテグリティ、通信タイミング、月・火星・木星の衛星周辺での測位、量子センサーのトレードスタディを、標準の交換フォーマットで扱います。このページのすべての図は、再現可能なエンジンの実行です。無線ハードウェアを駆動せず、何も送信しません。信号レベルでは、ベースバンド IQ(同相/直交)サンプルファイルを書き出し、記録済みまたは生成した IQ に対して独自のソフトウェア GNSS(全球測位衛星システム)受信機を実行します。これらは解析用ツールであり、RF(無線周波数)信号発生ハードウェアでも航法受信機でもありません。

kshana solar-system solar-system-tour.toml 実際の実行

太陽系は、エンジンの実行から JavaScript で描画されています。下のシナリオファイルとコマンドで再現できます。

JPL Horizons(ジェット推進研究所のエフェメリスサービス)と照合して確認した軌道(実線) モデル計算(破線)

    • 無償のコア

      このページに示すすべて、つまりすべてのシナリオの種類、シナリオファイル、バンド、時計、天体は、AGPL-3.0(GNU Affero General Public License、バージョン 3)のもとでオープンなエンジンで動作し、機能の制限はありません。

    • Kshana Pro

      次の機能を土台とする箇所には印を付けています:設計オプティマイザー、不確かさと感度、ミッションドシエ、較正済みのクロックツイン、順位付きトレードスタディ。Pro が追加するもの

    • カスタムスタディ

      代行が必要な場合:お使いのハードウェアに合わせて較正したセンサーモデル、またはモデル計算によるレジリエンススタディ。スタディを依頼する

    01L バンドコンソール · spectrum kind
    無償のコア

    L バンド全体を、秒ごとに。

    エンジンの spectrum kind による、GNSS L バンドの PSD(電力スペクトル密度)ウォーターフォールです。横軸は周波数、縦軸は時間、色は熱雑音フロアを上回る電力を表します。衛星信号はそのフロアより下にあるため、明るく表示されるのは干渉であり、チャープジャマー、CW(連続波)トーン、狭帯域ノイズです。受信機パネルは、表示中の行について各バンドの C/N0(搬送波対雑音密度)と J/S(ジャマー対信号比)を読み取ります。

    kshana spectrum · l-band-waterfall-jamming.toml 実際の実行

    ウォーターフォールは、記録された実行から JavaScript で描画されています。下にリンクしたエンジンのレポートは、同じ実行を示しています。

    スペクトラムアナライザー表示中の行、グリッド全体

    フロア

    spectrum kind がモデル化するものと、省いているもの

      Kshana Studio はこのシナリオをブラウザー内で実行してウォーターフォールを再生します。エンジンのレポートとコマンドで、この実行を正確に再現できます。

      02機能コンソール

      六つのコンソール、一つのエンジン。

      すべての機能を一画面に:コンソールを選んでください。各タブには来歴付きの実際のエンジン実行があり、このページへのリンクはすべて該当するタブを開きます。

      02GNSS が失敗する六つの形
      無償のコア

      GNSS が失敗する六つの形。

      各カードは、Kshana Studio の記録済みの実行を一つ再生します。線が描かれ、マーカーが実際の時系列に沿って動きます。各カードはその実行を Kshana Studio で開きます。

      干渉

      ジャミングと干渉

      受信機の近くにある広帯域ジャマー:すべての衛星の実効 C/N0 が公称値を大きく下回り、トラッキングフロアよりも低くなるため、視界にある衛星はどれもトラッキングできません。

      スプーフィング

      スプーフィングと時刻の押し出し

      スプーファーが受信機の時刻を一定の速度でずらしていきます。各時計のモニターにはそれぞれ検出の限界があり、性能の高い時計ほど、偽りをはるかに早く検知します。

      タイミング

      時計のホールドオーバー

      GNSS 時刻が失われ、各時計が自走します。時刻誤差はガード区間を外れるまで増大します。対数軸には両方の時計が同時に表示されます。

      軌道

      軌道とエフェメリス

      実在の二行軌道要素セットの SGP4(Simplified General Perturbations 4)伝搬を、実画像上の地上軌跡として描画します。CCSDS OEM(宇宙データシステム諮問委員会の軌道エフェメリスメッセージ)と SP3(Standard Product 3)ファイルの入出力に対応します。

      インテグリティ

      インテグリティ

      アラートリミットに対する RAIM(受信機自律型インテグリティ監視)の保護レベル。保護レベルがその線を越えると、位置は信頼できません。

      航法

      GNSS なしでの惰行

      小型の無人航空機が GNSS を失い、INS(慣性航法システム)で飛行を続けます。IMU(慣性計測装置)二種類、位置誤差の許容量は一つ。

      08バンドアトラス
      無償のコア

      エンジンが実際にモデル化している信号。

      地図にはエンジンがモデル化しているバンドだけを載せています。対数スケールの全体図と、引き出し線付きの拡大 L バンドインセットです。S、X、Ka は DSN(ディープスペースネットワーク)の割り当てです。地図上または下でバンドを選ぶと、そのバンドを使う同梱シナリオ、干渉がそのバンドに与える影響、そして PRN(疑似ランダム雑音符号番号)ごとの各衛星の実効 C/N0 が表示されます。エンジンがモデル化していないシステムは、地図には描かず、地図の下に名前を挙げています。

      L1 · E1 · GPS · Galileo

      1575.42 MHz · モデル計算

      ジャミング、トラッキングループ、測定シミュレーション、ドップラー、測位のための C/A(粗捕捉)コード搬送波。アンチジャムモデルでは、Galileo E1 オープンサービスを BOC(1,1)(バイナリオフセット搬送波)変調として扱います。

      エンジンのソース:jamming.rs, tracking_loop.rs, gnss_sim.rs, ephemeris.rs, navsignal.rs

      干渉が及ぼす影響

      ジャマーがジャマー対信号比を決め、処理利得がそれを衛星ごとの実効 C/N₀ に換算します。デフォルトでは、25 dB-Hz を下回った衛星はロックを失います。

      衛星ごとの実効 C/N₀(実際の実行より)

      エンジン v0.40.0 · jamming-demo.toml · シード 1Kshana Studio で開くレポート

      モデル化していないもの:GLONASS の G1 と G2、BeiDou の B1 と B2、Galileo E6。GLONASS(ロシアの全球測位衛星システム)と BeiDou のエフェメリスは RINEX(Receiver Independent Exchange Format)ファイルから読み取りますが、これらの信号はいずれもモデル化していないため、地図には載せていません。

      03自分用にカスタマイズ · Kshana Studio

      どの実行も、ブラウザーで変更できます。

      このページの実行から自分の実行にたどり着くまでの四つのステップと、それを行うアプリ:ライブラリ、編集中のシナリオ、結果が並んで表示されます。

      11自分用にカスタマイズ
      無償のコア

      あらゆるシナリオ、あらゆる衛星コンステレーション、あらゆる天体。

      このページのすべてのグラフは、エンジンが実行したシナリオファイルです。Kshana Studio では、そのファイルを開き、変更して、ブラウザー内でもう一度実行できます。エンジンは WebAssembly にコンパイルした Rust であり、何もアップロードされません。

      1. 任意のシナリオから始める

        92 種類の kind にまたがる 194 件のシナリオファイルから選ぶか、自分で書きます。kshana kinds --jsonは全 kind をフィールドとともに一覧表示し、kshana exampleは出発点となるファイルを出力します。

        Kshana Studio のライブラリ
      2. 衛星と衛星コンステレーションを設定する

        軌道シナリオは、各衛星コンステレーションを Walker パターンで記述します:altitude_km、inclination_deg、planes、sats_per_plane、phasing_f。[[constellations]] ブロックを追加するたびに、もう一つ追加されます。--export-sp3 は、結果を他のツール向けの SP3 精密エフェメリスファイルとして書き出します。

        3-D での二つの衛星コンステレーション
      3. 天体を選ぶ

        地球、月、火星、そして上の太陽系の実行に含まれる他のすべての天体は、エンジンの中に重力、自転、極を持ち、太陽の重力は第三体の力として加わります。body-pnt kind は、そのいずれの周囲でも周回機や着陸機の位置を求めます。月のインテグリティのシナリオは代表的な LunaNet リレー群に対して、火星のシナリオはシミュレートしたリレーコンステレーションに対して航法を行います。

        月火星
      4. 掃引、比較、エクスポート

        一つまたは二つのフィールドを範囲にわたって掃引し、実行をピン留めして並べて比較し、実行をエクスポートします:再現可能な HTML レポート、完全な JSON(JavaScript Object Notation)結果、シナリオファイル、CSV(カンマ区切り値)の表。

        エクスポートとレポート

      一つのブロックで、答えが変わる

      記録済みのエンジン実行

      GNSS シェルのはるか内側にある同じユーザー軌道を、GPS 型の Walker コンステレーション単独で見た場合と、Galileo 型を二つ目のブロックとして加えた場合で比較します。PDOP は位置の精度低下率で、小さいほど良好です。

      Loading the recorded run…
      GPS 型 + Galileo 型Kshana Studio で開く
      Loading the recorded run…

      エンジン v0.40.0 · orbit-gnss-challenged.toml + orbit-multignss.toml · シード 7レポート(一回目の実行)レポート(二回目の実行)

      04リファレンス

      すべてのシナリオ、機能、標準。

      エンジン自身のファイルから生成した全カタログ:シナリオアトラス、機能カード、エンジンが実装する標準。

      v0.40.0 の新機能

      Artemis級のミッションスレッド、すべての数値に付くエビデンスラベル、そして十七言語。

      月ミッションの各フェーズを一つの航法・時刻誤差バジェットにつなぎ、劣化した位置報告の発生源がありうる場所を推定し、測定したクロックログを読み込み、実行が書き出すすべての数値のエビデンスのティアを確認し、コマンドライン、レポート、Studioを十七言語で使えます。どの機能にも台帳がその機能について保持するラベルが付き、ラベルが示すのは確認した範囲だけです。助言用ソフトウェアであり、型式承認を受けた航法装置ではありません。運用者が引き続き責任を負います。

      モデル計算

      Artemis級のミッションスレッド:打ち上げから再突入までの航法・時刻誤差バジェット

      ミッションスレッド kind は、各フェーズ(打ち上げと上昇、低軌道でのランデブー、月遷移軌道投入と巡航、月のフェーズ、再突入)をつなぎ、各フェーズの位置・速度共分散を次のフェーズへ引き継ぎます。引き継ぎ規則、座標系と時刻系の変換、明記された要求に対する余裕、最も弱い部分は、それぞれバジェットの行として書かれます。

      確認結果:Artemis I との比較は合格基準に届きませんでした(5 km に対して 45.3 km)。この行は MODELLED のままです

      続きを読むKshana Studio のミッションスレッド表示

      モデル計算

      月のセグメント:ランデブー、降下、月面、上昇

      四つのシナリオ kind で、それぞれミッションスレッドのフェーズでもあります。月周回軌道でのドッキングまでの相対航法、南極域の着陸地点での着陸分散バジェット、地点と季節ごとの測位・時刻の可用性、そしてランデブー軌道への上昇です。

      確認結果:事前登録した合格基準のうち、一つは達成、一つは未達で、緩めたものはありません

      続きを読む

      モデル計算

      ADS-B または AIS の報告から推定した発信源領域

      劣化した位置報告の発生源がありうる場所を、50、90、95 パーセントの領域として、重心とその不確かさ楕円を添えて示します。単独の点は示さず、時間方向のセッションも示します。

      確認結果:事前登録済み。両方のデータ源とも評価不能のため、何も主張しません

      続きを読む

      モデル計算

      測定したクロックログと、当てはめた系列で駆動するホールドオーバー

      測定したクロックログを八つの形式(RINEX clock、TimeLab、TICC、linuxptp、chrony)で読み込み、クロックおよび通信タイミングの kind 向けに一つの位相系列にします。また、測定した系列のノイズを当てはめて、ホールドオーバーを駆動します。

      確認結果:合格基準は事前登録済み。未達は明記し、固定しています

      続きを読む

      データパートナー:測定データで昇格しうる行

      パートナーが提供する測定データによって昇格しうる、モデル計算の台帳の行はどれか。受け付ける形式、提出物をどう検査し、事前登録した合格基準に照らして採点し、評価に反映するか。

      続きを読む

      実行が書き出すすべての数値と表のエビデンスラベル

      実行が書き出す各結果ファイル、チャート、表は、どのティアに基づくか(検証済み、モデル計算、パートナー担当のうち、その行の中で最も弱いもの)を示し、その背後にある検証マトリクスの行を挙げるようになりました。これは手入力ではなく、マトリクスから読み取ったものです。

      続きを読む

      英語に加えて十七言語

      コマンドライン、レポート、ドキュメントのページ、Studioは、英語に加えて十七言語で利用できます。

      続きを読む

      モデル計算

      kshana-bench:0.40 の再キャンペーン

      事前登録した四つの比較を、承認後に一度だけ実行し、いずれも合格基準を満たしました。すべてのスコアはモデル計算によるものです。

      続きを読む

      13シナリオアトラス
      無償のコア

      同梱のすべてのシナリオを、一枚の地図に。

      92 種類の kind にまたがる 194 件のシナリオファイルすべてを、領域ごとにまとめています。181 件はエンジンに組み込まれており、celeste-iod-classical-pilot-signals、celeste-iod-end-to-end、celeste-iod-fused-pvt、leo-navmsg-celeste-iod、leo-pass-celeste-iod-multiband、lunar-descent-lola、lunar-llr-datum、lunar-station-coverage-terrain、lunar-station-geodesy-baseline、lunar-station-geodesy-with-station、lunar-surface-terrain、mission-thread-artemis-class、quantum-pnt-demonstrator.suiteは、リポジトリからコマンドラインで実行します。ドットは、台帳がその kind のモジュールを挙げている場合に、そのモジュールの台帳でのステータスを示します。実行記録のあるファイルは Kshana Studio で開きます。それ以外は、シナリオリファレンスの該当項目が開き、ファイルとそれを実行するコマンドが分かります。

      インテグリティと ARAIM4

      量子センサーとトレードスタディ6

      conflict-resilienceconflict-resiliencequantum-anomaly-detectquantum-anomaly-detectquantum-gnss-free-navquantum-gnss-free-navquantum-time-transferquantum-time-transferquantum-tradequantum-tradesweep-ndsweep-nd-inertial

      その他1

      その kind には、外部の参照と照合して確認済みの台帳行があるその kind の行はモデル計算名前では台帳のモジュールに対応づけられない