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。

はじめにGitHub で編集ソース:docs/GLOSSARY.md

用語集

Kshana で使う用語の平易な定義です。各項目は一行の「平たく言えば」から始まり、必要に応じて正確な意味を補います。各セクションで定義していない略語は、末尾近くの A から Z までの表にあります(その他すべての略語、A から Z)。

PNT — 測位・航法・時刻(Positioning, Navigation, and Timing)。自分がどこにいるか、どちらへ向かっているか、今何時かを精密に知ることです。現代の PNT の大半は衛星信号(GNSS、次に定義する全球測位衛星システム)から得られます。Kshana が調べるのは、それらの信号が失われたときに時刻と位置に何が起きるかです。

GNSS — 全球測位衛星システム(Global Navigation Satellite System)。PNT を提供する衛星コンステレーションです。GPS(Global Positioning System、米国(United States of America))、Galileo(EU)、GLONASS(ロシアの Global Navigation Satellite System)、BeiDou(中国)があります。≥ 4 機の衛星が見える受信機は、3 次元の位置と時刻の解を完全に計算できます。

GNSS の途絶・拒否・劣化・ジャミング。衛星信号が利用できない状態(遮蔽、ジャミング、視界外)です。途絶中、システムは自身の搭載センサーだけで「惰行」しなければなりません。Kshana の目的は、その惰行がどれだけうまくいくかを測ることに尽きます。

ホールドオーバー。平たく言えば、GNSS を失った後、時計が自力でどれだけ長く正しい時刻を保てるかです。優れた時計ほど、誤差が許容限界を超えるまでの時間が長くなります。

推測航法(デッドレコニング)。平たく言えば、外部の参照なしに、測定した運動を積算して現在位置を推定することです。誤差は蓄積するため、優れた慣性センサーほどドリフトが遅くなります。

仕様・しきい値。解が「仕様外」とみなされるまでに許される最大誤差です。例:「タイミングは 20 ns 以内」「位置は 100 m 以内」。

Kshana が比較するセンサー#

時計(原子時計)。原子の固有振動を数えて時刻を刻む装置です。ここでは 二つの例を挙げます。

  • CSAC — チップスケール原子時計(Chip-Scale Atomic Clock)。小型で、実運用されている市販の時計です(「古典」側の基準)。性能は良好ですが、長い途絶ではかなりドリフトします。
  • 光格子時計(例:ストロンチウム)。はるかに安定した「量子」時計です。研究室では最先端ですが、宇宙ではまだ飛行していません。

加速度計。加速度(運動の変化)を測ります。二回積分すると位置になるため、誤差は急速に増大します。コールドアトム加速度計は長期安定性がはるかに優れた量子版で、航法級は古典版です。

ジャイロスコープ。回転を測ります。わずかな回転誤差でもプラットフォームが傾き、重力が水平方向に漏れ込んで位置推定を狂わせます。

IMU — 慣性計測装置(Inertial Measurement Unit)。加速度計とジャイロスコープをまとめたパッケージそのものです。それぞれ三軸を備え、比力と角速度を出力します。運動を測りますが、それだけでは自分がどこにいるかを知りません。

INS — 慣性航法システム(Inertial Navigation System)。IMU に、その出力を積分して姿勢・速度・位置を求める「メカナイゼーション」を加えたものです。GNSS の途絶中に推測航法を行うのが INS であり、その精度は下に挙げる IMU の誤差過程で決まります。

時刻比較・時刻伝送。二地点間(例:衛星間)で精密な時刻信号を送ることです。光リンクは RF(無線周波数)リンクよりはるかに精密です。

誤差のモデル化(時計ノイズ)#

時計の誤差は、既知の特徴を持つ標準的な「ノイズの種類」から構成されます。

ホワイト FM(white frequency modulation)。平たく言えば、時計の周波数に生じる、速くランダムなジッターです。平均化すると、時間とともに改善します。パラメーターは q_wf です。

ランダムウォーク FM。平たく言えば、時計の周波数がゆっくりさまようことです。長い途絶ではこれが支配的になります。パラメーターは q_rw です。

フリッカー FM(1/f ノイズ)。平たく言えば、時計がどれだけ平均化しても下回れない、頑固なノイズフロアです。平均化時間によらず一定です。パラメーターは flicker_floor です。

エージング・ドリフト。周波数がゆっくりと、予測可能な形で変化することです。予測可能なので、Kshana の推定器はこれを除去します。パラメーターは drift です。

VRW — 速度ランダムウォーク(Velocity Random Walk)。加速度計におけるホワイトノイズに相当するものです。速度へのランダムな擾乱が積み重なり、位置誤差になります。パラメーターは q_va です。

ARW — 角度ランダムウォーク(Angular Random Walk)。ジャイロスコープにおける相当物で、向きへのランダムな擾乱です。パラメーターは q_arw です。

安定度の測り方#

アラン偏差(σ_y(τ))。平たく言えば、ある平均化時間 τ における時計の安定度を表す標準的な方法です。時計のデータシートでは、たとえば σ_y(1 s) = 3×10⁻¹⁰ のように示します。Kshana は、自らの出力のアラン偏差を計算し、公表値と一致することを確認して、時計モデルを検証しています。(参考文献:Riley, NIST SP 1065 — 米国国立標準技術研究所特別刊行物 1065。)

PSD — パワースペクトル密度(Power Spectral Density)。ノイズの電力が周波数にどう分布するかを表します。ホワイト、ランダムウォーク、フリッカーの各ノイズを規定する正式な方法です。

性能指標(実行のスコアの付け方)#

Kshana が報告する 六つの運用上の PNT 性能指標です(README の「Output」表を参照)。

FoM — 性能指標(Figure of Merit)。実行の一つの側面を一つの数値で評価するもので、単位と、独立した外部の参照と照合して確認済みか、モデルから計算したものかを添えて報告します。以下の六つが Kshana の運用上の FoM です。

  • 測位・タイミング性能 — 誤差の大きさを、RMS(二乗平均平方根、二次平均)と 95 パーセンタイルで示します。
  • 自律性 — ホールドオーバー時間(GNSS なしで仕様内にとどまる時間)です。
  • レジリエンス — GNSS を失った後に誤差がどれだけ速く増大するかです。
  • 可用性 — 実行のうち、仕様内の解が得られた時間の割合です。
  • インテグリティ — システム自身による誤差の推定を信頼できるか。Kshana は、途絶中のサンプルのうち、真の誤差がフィルターの保護境界内に収まった割合を報告します。
  • セキュリティ — スプーフィングへの頑健性です。クロック安定度に基づくスプーフィング検出可能性スコア(v0.3.0 以降)で、スプーフィング攻撃シナリオを設定した場合にのみ意味を持ちます。これは航空用グレードのインテグリティではありません。水平・垂直の保護レベル(HPL/VPL)は計算せず、受信機自律インテグリティ監視(RAIM)も、高度化したものを含めて実行しません。それらは別のインテグリティおよび ARAIM(高度 RAIM)のシナリオ種別が担い、下の「インテグリティと補強」で定義しています。輸出管理の対象となる可能性があります。

性能指標とあわせて使われる用語:

スプーフィング。平たく言えば、位置や時刻について嘘をつく偽の衛星信号です。スプーフィングを行う側は、もっともらしいが誤った答えを受信機に与えます。受信機が気づかないことがあるため、ジャミングより悪質です。

1-DOF — 一自由度。単一の軸です。Kshana のシナリオパックの位置誤差は単一軸であり、完全な 3 次元の答えには三軸モデルが必要です。

モンテカルロ・アンサンブル。同じシナリオを異なる乱数シードで何度も実行し、一回の実行ではなく結果のばらつきを報告します。

CI — 信頼区間(confidence interval)。ある統計量が、定められた確率(たとえば 95 %)で収まると期待される範囲です。README の表やバッジでは、「CI」はむしろ継続的インテグレーション、つまり変更のたびに実行される自動のビルドとテストを指すことが多く、どちらかは文脈で決まります。

k シグマ境界。フィルター自身の不確かさの標準偏差の k 倍に設定した境界です。インテグリティの性能指標は、真の誤差がその内側にとどまる頻度を数えます。

CEP / 2DRMS — 半数必中界 / 二乗平均平方根距離の二倍。2 次元の水平精度を表す 二つの標準的な方法です。CEP は測位解の 50 % を含む半径、2DRMS は水平方向の二乗平均平方根誤差の二倍です。ライブラリは位置共分散(src/fom.rs)から両方を計算できますが、現時点でそれらを報告するシナリオ種別はありません。

結果の読み方:出力に現れる用語#

結果ファイルやプレイグラウンドの要約で出会う名前を、まず平たく説明します。

ホールドオーバー(holdover_s)。平たく言えば、GNSS を失った後、システムが誤差限界内にとどまった秒数です。Kshana は、実行内のすべての途絶にわたって最も短い惰行時間を、実行の時間グリッド上で測って報告するため、時間刻みの分解能における下限値になります。ホールドオーバーが途絶の長さと等しい場合は、限界を一度も超えなかったことを意味します。

p95(timing_p95_ns)。平たく言えば、95 % の時間で、タイミング誤差がこの値以下だったということです。途絶中の誤差の 95 パーセンタイルです。非常に小さい値は、短い要約では 0.0 と表示されることがあります。結果の JSON(JavaScript Object Notation)ファイルには、完全な精度の数値が入っています。

インテグリティ(integrity)。平たく言えば、システム自身の誤差推定がどれだけ誠実だったかです。途絶中のサンプルのうち、真の誤差がフィルターの k シグマ境界(下で定義)の内側にとどまった割合です。1 に近い値は、推定器が自らの誤差を過小評価しなかったことを意味します。これは航空用の保護レベルではありません。下の「インテグリティと補強」と INTEGRITY.md を参照してください。

セキュリティスコア(security)。平たく言えば、スプーフィング攻撃が検出される可能性です。設定された攻撃が検出される確率、つまり 一から見逃し確率 P_md を引いたものであり、時計の安定度から導かれます。シナリオでスプーフィング攻撃を設定した場合にのみ意味を持ちます。攻撃が設定されていないとき、一行の要約は security n/a (no attack) と表示し、結果は figure_tiers ブロックでこの指標を applicable: false とします。値は文書に残り、「適用外」を意味するのであって、「セキュリティがゼロ」という意味ではありません。

PDOP — 位置の精度低下率(pdop_min などのキー)。平たく言えば、衛星配置が測距誤差を位置誤差へどれだけ拡大するかです。位置誤差はおおよそ PDOP に測距誤差を掛けた値になるため、小さいほど良好です。「推定と幾何」の DOP を参照してください。

sigma_y(σ_y(τ)、アラン偏差)。平たく言えば、時間 τ で平均したとき、時計の周波数がどれだけ揺らぐかです。sigma_y(1 s) = 3e-10 のようなデータシートの記載は、一秒で平均した周波数が 10¹⁰ 分の約 3 変動することを意味します。小さいほど安定した時計です。上の「安定度の測り方」を参照してください。

q_wf — ホワイト周波数ノイズの強度。平たく言えば、時計の周波数に生じる速くランダムなジッターの強さです。ホワイト周波数ノイズについて σ_y²(τ) = q_wf / τ の係数にあたるため、シナリオはデータシートの一秒のアラン偏差から q_wf = sigma_y(1 s)² を設定します。関連するものに q_rw(ランダムウォーク周波数ノイズ)と drift(エージング)があります。上の「誤差のモデル化」を参照してください。

通信タイミングの用語#

通信ネットワークは、GNSS で駆動される基準時計から、パケットネットワーク(Precision Time Protocol)で時刻を配信します。国際電気通信連合 電気通信標準化部門(ITU-T)は、各時計が加えてよい時刻誤差の限度を定めています。これらの用語は telecom-timing 種別に現れます。TELECOM-TIMING.md を参照してください。

TE — 時刻誤差(time error)。平たく言えば、ある瞬間における、時計の時刻と基準時刻とのずれです。正負があり、通常はナノ秒で表します。

max|TE| — 最大絶対時刻誤差。平たく言えば、測定中に見られた最悪の時刻誤差を、符号を無視して見たものです。多くのマスクが定める主要な限度です。

cTE — 定常時刻誤差(constant time error)。平たく言えば、時刻誤差のうち一定のオフセット分、つまり測定中に変化しない平均誤差です。

dTE — 動的時刻誤差(dynamic time error)。平たく言えば、時刻誤差のうち揺らぐ分、つまり定常オフセットを除いた後に残るものです。MTIE と TDEV で評価します。

MTIE — 最大時間間隔誤差(maximum time interval error)。平たく言えば、ある長さの任意の窓の中で見られる、時刻誤差の最大の振れです。窓の長さごとに、記録に沿って窓をスライドさせ、最大のピーク間変化を取ります。マスクは窓の長さごとに許容される最大値を与えます。

TDEV — 時間偏差(time deviation)。平たく言えば、短期のジッターを平均して除いた後の、ある平均化時間における時刻誤差の典型的な(二乗平均平方根の)ゆらぎです。アラン偏差の時間領域における親戚にあたり、MTIE と同様にマスクと照合して確認します。

PRTC — 一次基準時刻クロック(primary reference time clock)。通信タイミングチェーンの最上位にある時計で、通常は GNSS で制御されます。性能限度は ITU-T 勧告 G.8272 にあります。

ePRTC — 拡張一次基準時刻クロック(enhanced primary reference time clock)。時刻誤差の限度がより厳しい PRTC で、非常に安定したローカルの原子時計を備えており、長い GNSS 喪失の間も時刻を保てます。ITU-T 勧告 G.8272.1。

T-BC — 通信用バウンダリークロック(telecom boundary clock)。上流から時刻を受け取り、下流へ渡すネットワーククロックで、自身でもわずかな時刻誤差を加えます。ITU-T 勧告 G.8273.2。

T-TSC — 通信用タイムスレーブクロック(telecom time slave clock)。チェーンの末端で時刻を受け取り、それを必要とする機器(たとえば無線基地局)へ供給する時計です。これも ITU-T 勧告 G.8273.2 の対象です。

OCXO — 恒温槽付き水晶発振器(oven-controlled crystal oscillator)。小さな恒温槽の中で一定温度に保たれた水晶発振器で、通常の水晶発振器よりはるかに安定します。ネットワーク機器でよく使われるホールドオーバー用の時計で、数日のうちにかなりエージング(ドリフト)します。

CSAC — チップスケール原子時計(chip-scale atomic clock)。非常に小型の原子時計です(上の「Kshana が比較するセンサー」を参照)。長いホールドオーバーでは OCXO より安定しますが、コストと消費電力は高くなります。

エビデンスのティア:VALIDATED、MODELLED、PARTNER#

機械でチェックされる検証マトリクス(VERIFICATION-MATRIX.md)のすべての機能には、三つのティアのいずれかが付きます。

VALIDATED。平たく言えば、他者の答えと照合して確認したものです。その機能の出力を、独立した外部のオラクル(実測データ、他者が書いた独立したライブラリ、公表された基準値)と比較し、定められた許容差の範囲内で一致しました。外部のオラクルを挙げていない VALIDATED の行は、継続的インテグレーションのチェックで拒否されます。

MODELLED。平たく言えば、確かな物理に基づいて構築し、内部の整合性は確認したが、外部の答えとはまだ比較していないものです。数値は比較や設計上のトレードオフには意味がありますが、実機がその通りに動作する証拠ではありません。MODELLED-RATIONALE.md は、そうした各行がなぜモデルによる計算なのかを説明しています。

PARTNER。平たく言えば、この部分はハードウェアまたは製品保証のパートナーの担当であり、Kshana はそれについて何も主張しません。ギャップが黙って見過ごされず、見えるようにするために、この行が存在します。

スペクトルと干渉の用語#

これらの用語は spectrum 種別に現れます。SPECTRUM.md を参照してください。

  • BPSK(n) — n × 1.023 Mchip/s の二相位相偏移変調(binary phase-shift keying)。GPS L1 の C/A(coarse/acquisition)と L2 民生用(L2C)(n = 1)、および GPS L5 と Galileo E5a(n = 10)の矩形チップ変調です。スペクトルは sinc² で、n × 1.023 MHz ごとにヌルがあります。
  • BOC(m, n) — バイナリオフセットキャリア(binary offset carrier)。n × 1.023 Mchip/s の拡散符号に、m × 1.023 MHz の方形波サブキャリアを掛けたもので、スペクトルは搬送波の両側の 二つのローブに分かれます。
  • MBOC(6,1,1/11) — 多重化バイナリオフセットキャリア(multiplexed binary offset carrier)。パワースペクトル密度は 10/11 × BOC(1,1) + 1/11 × BOC(6,1) で、Galileo E1 オープンサービスと GPS L1C で合意されています。Galileo はこれを複合 BOC(CBOC)として送信します。
  • CW — 連続波(continuous wave)。変調されていない搬送波、つまり単一のトーンです。
  • J/S — ジャマー対信号比(jammer-to-signal ratio)。受信したジャマー電力を受信した信号電力で割った値で、デシベルで表します。
  • SSC — スペクトル分離係数(spectral separation coefficient)。κ = ∫ G_s(f) G_j(f) df(受信機の帯域にわたる積分)です。単位電力の干渉波のスペクトルのうち、どれだけが信号のスペクトルと重なる位置に入るかを表します。実効的な搬送波対雑音密度比は [1/(C/N₀) + (J/S)·κ]⁻¹ です。
  • 雑音指数。受信機が熱雑音にどれだけ上乗せするかを、デシベルで表す比 F として示したものです。システム雑音温度は T_ant + 290 K × (F − 1) です。
  • ウォーターフォール。スペクトルの時間周波数の表示です。横に周波数、下方向に時間、色で電力を表します。
  • ウェルチ推定。窓をかけて重ね合わせたピリオドグラムを平均して推定するパワースペクトル密度です(Welch 1967)。
  • SigMF — 信号メタデータフォーマット(Signal Metadata Format)。オープンな記録フォーマットで、サンプルの生の .sigmf-data ファイル(ここでは複素 cf32_le、ci16_le、または ci8)を記述する JSON の .sigmf-meta ファイルからなります。
  • IQ — 同相と直交(in-phase and quadrature)。複素ベースバンドサンプルの 二つの成分です。

LEO-PNT 信号の用語#

これらの用語は leo-signal 種別と、複数帯域の spectrum シナリオに現れます。LEO-SIGNAL.md を参照してください。

  • LEO-PNT — 低軌道の測位・航法・時刻(low Earth orbit positioning, navigation and timing)。高度数百 km から約 1200 km の衛星から放送される航法信号です。中軌道の GNSS より強く、速く移動します。
  • RNSS、RDSS、MSS、EESS — 無線航行衛星業務、無線測位衛星業務、移動衛星業務、地球探査衛星業務(Radio Navigation Satellite Service, Radio Determination Satellite Service, Mobile Satellite Service, Earth Exploration-Satellite Service)。ある帯域が属しうる ITU(国際電気通信連合)の業務分類です。
  • パイロット、データ、捕捉の各成分。一つの信号を構成する部分です。測距用のデータなしのパイロット、航法メッセージを運ぶデータ成分、そして見つけやすい短くて低レートの捕捉成分があります。
  • FDMA — 周波数分割多元接続(frequency-division multiple access)。符号ではなく搬送波周波数によって、成分や衛星を分離する方式です。
  • ガボール(RMS)帯域幅。β = √(∫ f² G df / ∫ G df)(受信機の帯域にわたる積分)です。信号の電力が周波数上でどれだけ広がっているかを表し、どれだけ細かく測距できるかを決めます。
  • DLL — 遅延ロックループ(delay lock loop)。符号追尾ループです。アーリー・レイト相関器の間隔と雑音帯域幅が、熱雑音による測距ジッターを決めます。
  • EFQPSK — 拡張フェーア直交位相偏移変調(enhanced Feher quadrature phase-shift keying)。定包絡線の変調です(Xona Pulsar)。ここでは矩形チップのスペクトルで近似しています。
  • OFDM — 直交周波数分割多重(orthogonal frequency-division multiplexing)。マルチキャリアの波形です(Starlink のダウンリンク)。ここでは平坦な帯域として描いています。
  • TEC — 全電子数(total electron content)。経路に沿った 平方メートルあたりの電子数です。1 TECU = 10¹⁶ el/m²。一次の電離圏遅延は 40.3·TEC/f² メートルです。
  • EIRP — 等価等方輻射電力(effective isotropic radiated power)。送信電力に、受信機方向へのアンテナ利得を掛けたものです。

インテグリティと補強#

インテグリティは信頼の問いです。「自分の誤差はどれだけ大きいか」ではなく、「それを境界で抑えられるか、境界が破られたときに知らされるか」です。これは、そのための航空分野の用語です。

RAIM — 受信機自律インテグリティ監視(Receiver Autonomous Integrity Monitoring)。平たく言えば、受信機が衛星どうしを突き合わせて確認することです。測位解に必要な 四機より多くの衛星があれば、余りの分(残差)は小さいはずです。残差が大きければ、ある衛星が嘘をついているということであり、受信機は地上の助けなしにそれを知らせることができます。src/raim.rs に実装されています。

ARAIM — 高度受信機自律インテグリティ監視(Advanced Receiver Autonomous Integrity Monitoring)。RAIM の現代的な、二周波・複数コンステレーションの形です。各衛星の想定誤差と故障確率を示すインテグリティ支援メッセージを受け取り、合否のフラグではなく保護レベルを返します。すべての前提を含む詳細な扱いは ARAIM_REFERENCE.md にあります。

SISRE — 信号空間測距誤差(Signal-in-Space Range Error)。平たく言えば、衛星が放送する軌道と時計によって、典型的なユーザーが測る距離がどれだけずれるかです。軌道誤差を径方向、進行方向、軌道面直交方向の成分に分け、それぞれが平均的な視線方向にどれだけ現れるかで重み付けし、時計誤差と合成します(Montenbruck et al. 2018)。低軌道衛星では、ユーザーが天底から大きく離れた方向から見るため、進行方向と軌道面直交方向の成分の重みが GPS よりはるかに大きくなります。leo-navmsg 種別で使用します。

RAC — 径方向、進行方向、軌道面直交方向(Radial, Along-track, Cross-track)。軌道誤差を分解する 三つの方向で、地球の中心から外向き、飛行方向、軌道面に垂直な方向です。leo-navmsg 種別の kepler-rac モデルは、それぞれに補正多項式を加えます。

SVID — 衛星識別子(Space-Vehicle Identifier)。航法メッセージが、送信した衛星を指すために使う番号です。

IOD — データ発行番号(Issue of Data)。衛星の航法メッセージの内容が変わるたびに変化するカウンターで、受信機が新しいメッセージと繰り返しを区別できるようにします。(IOD と略される軌道上実証(in-orbit demonstration)、たとえば ESA の Celeste IOD とは別物です。)

TOW — 週内時間(Time of Week)。現在の GNSS 週の始まり(日曜日の 00:00)からの秒数です。

CRC-24Q — 24 ビット巡回冗長検査(Qualcomm 多項式)。RTCM 10403 と Galileo のメッセージが持つ誤り検出用のチェックで、メッセージのビット列を多項式 0x1864CFB で割った 24 ビットの剰余です。受信機はこれを再計算し、一致しないメッセージを破棄します。

URE — ユーザー測距誤差(User Range Error)。平たく言えば、衛星自身が放送する軌道と時計によって、その衛星へのすべての距離がどれだけ誤るかです。信号空間誤差(SISE)とも呼ばれ、ARAIM と RAIM に与える衛星ごとの誤差予算です(src/raim.rs の sigma_ure_m)。

MHSS — 複数仮説解分離(Multiple Hypothesis Solution Separation)。ARAIM が用いる手法です。コンステレーションに起こりうる故障の仕方ごとに、疑わしい衛星を除外した解を作り、その部分解が全可視衛星による解からどれだけ離れうるかを境界で抑えます。

HPL / VPL — 水平 / 垂直保護レベル(Horizontal / Vertical Protection Level)。平たく言えば、定められたインテグリティリスクのもとで、真の誤差がその内側にあるとシステムが約束する半径です。測定された誤差ではなく、アルゴリズムが計算する境界です。保護レベルが、その運用で許容されるアラート限界(VAL は垂直アラート限界、HAL は水平アラート限界)を下回っている間、その実行は利用可能です。

SBAS — 衛星型補強システム(Satellite-Based Augmentation System)。GNSS を監視し、補正値とインテグリティ境界を計算して、静止衛星から放送する地上ネットワークです。WAAS — 広域補強システム(Wide Area Augmentation System)は米国のもの、EGNOS(欧州静止衛星航法オーバーレイサービス)は欧州の対応するものです。Kshana は、DO-229E の重み付き最小二乗の形式で保護レベルを計算します(DO-229E は SBAS 受信機に対する RTCA の最低運用性能基準で、RTCA はかつての Radio Technical Commission for Aeronautics です)(src/sbas.rs)。

推定と幾何#

推定器。センサーモデルに基づいて、途絶中の真の位置・時刻を予測するアルゴリズムです。Kshana には、解析的なホールドオーバー予測器とカルマンフィルターがあります。

カルマンフィルター。平たく言えば、ある量を追跡すると同時に、その不確かさも追跡するアルゴリズムです。Kshana は、その不確かさの境界を使ってインテグリティを計算します。

EKF — 拡張カルマンフィルター(Extended Kalman Filter)。非線形の問題に対するカルマンフィルターで、各ステップで現在の推定値の周りでモデルを線形化します。GNSS と INS を結合する際の標準的な選択です。

UKF — アンセンテッドカルマンフィルター(Unscented Kalman Filter)。線形化せずに同じ役割を果たします。決定論的に選んだ少数のサンプル点を真の非線形モデルに通し、それらが落ち着いた位置から平均と共分散を再構成します。非線形性が強い場合にもよく振る舞うため、軌道決定にはこれを使っています。

DOP — 精度低下率(Dilution Of Precision)。平たく言えば、衛星の配置が測距誤差を位置誤差や時刻誤差へどれだけ拡大するかです。位置誤差 ≈ PDOP × 測距誤差なので、小さい値は良好な配置を意味します。系列は次のとおりです。GDOP(幾何:位置と時刻を合わせたもの)、PDOP(位置)、HDOP(水平)、VDOP(垂直)、TDOP(時刻)。

ウォーカー・コンステレーション。衛星コンステレーションを、軌道面の数と 一面あたりの衛星数で記述する標準的な方法です(GPS はおおよそ 24/6 のウォーカーシェルです)。

仰角マスク。衛星を利用可能とみなす、ローカルな水平線からの最小角度です。これより低い信号は除外されます。

掩蔽。地球が衛星への視線を物理的に遮ることです。

スカイライン(スカイラインマスク)。平たく言えば、建物、クレーン、丘が空に描く輪郭を、方位ごとの仰角として表したものです。衛星は、その方位での max(elevation mask, skyline) より上にあるときだけ可視とみなされ、マスクより上でもスカイラインの背後にある衛星は「スカイラインによってマスクされた」ものとなります。Kshana は、表、ストリートキャニオン、セクター、地形(それらの点ごとの最大値)、または REPRESENTATIVE のプリセットから作成します。扱うのは視線のみで、反射や回折は含みません(SKYLINE.md)。

天空の幾何。スカイラインのもとで、ある地点にどの衛星が見え、それが解にどう影響するかです。DOP の各係数、最小二乗解の東・北・上の共分散とその誤差楕円、そして独立で等しいガウス分布の距離誤差を仮定したときに、測位解のうち定められた割合(既定は 95 %)を含む水平領域を示します。これは定められた誤差モデルのもとでの MODELLED の幾何であり、受信機の実際の誤差ではありません(SKYLINE.md)。

CTI — 合成タイミングインテグリティ(Composed Timing Integrity)。位置ではなく時刻の保護レベルで、異なる時刻源の間の切り替え、たとえば衛星で検査された(RAIM が利用可能な)時計から、ホールドオーバー中の自走時計への切り替えをまたいで計算されます。これにより、遷移の間も境界が有効に保たれます(src/integrity/mod.rs)。

TIB — タイミングインテグリティ・ベンチマーク(Timing Integrity Benchmark)。他者のタイミング監視装置のための物差しです。さまざまな故障を注入し、その監視装置が示す保護レベルが実際に誤差を抑えていたかを確認します。自らは精度についての主張をしないため、過大に主張することもありえません(src/benchmark/mod.rs)。

軌道とシスルナー#

CR3BP — 円制限三体問題(Circular Restricted Three-Body Problem)。地球・月系を、共通の重心の周りを円軌道で回る 二つの天体と、引き戻すことのできない軽い宇宙機として扱うものです。月の近くでは、二体のケプラー楕円は形そのものが誤りであり、CR3BP は正しい力学のなかで最も低コストなものです(src/cr3bp.rs)。

NRHO — 近直線ハロー軌道(Near-Rectilinear Halo Orbit)。周期的な CR3BP 軌道で、月の一方の極の上空を近くで通り、もう一方の極の上空では遠くまで離れます。そのため真横から見ると、ほぼ直線になるので「近直線」と呼ばれます。月周回ゲートウェイに選ばれた軌道で、地球とのほぼ連続した視線を保ちます。

DRO — 遠方逆行軌道(Distant Retrograde Orbit)。もう一つの CR3BP の軌道族で、回転座標系から見て月の周りを逆向きに回る、大きく安定した軌道です。

EOP — 地球姿勢パラメーター(Earth Orientation Parameters)。地球のわずかに不規則な揺れと自転を実測したもの(極運動、UT1(世界時 1、地球自転時)−UTC — 地球自転時から協定世界時を引いたもの — そして日長)で、地球固定の位置をメートル未満の精度で慣性系の位置に変換するために必要です。IERS(国際地球回転・基準系事業)が公表しており、Kshana は --eop を通じてその finals2000A ファイルを読み込みます。

標準、フォーマット、組織#

README とパッケージのページが、標準、ファイル形式、時刻系、座標系、およびそれらを支える団体について使う略語です。それぞれ、それらのページで最初に使われる箇所でも正式名称を示しています。

軌道、座標系、時刻

  • SGP4 / SDP4 — 簡易一般摂動 4 / 簡易深宇宙摂動 4。公表されている衛星軌道に対する標準的な解析的伝播器です。
  • TLE — 二行軌道要素(two-line element set)。SGP4 が読み込む公開の軌道フォーマットです。
  • LEO / MEO / GTO / IGSO — 低軌道 / 中軌道 / 静止トランスファー軌道 / 傾斜静止軌道(low Earth orbit / medium Earth orbit / geostationary transfer orbit / inclined geosynchronous orbit)。軌道の領域です。GNSS 衛星の大半は MEO を飛行します。
  • LMO — 低火星軌道(low Mars orbit)。
  • ECI / ECEF — 地球中心慣性 / 地球中心・地球固定(Earth-centred inertial / Earth-centred, Earth-fixed)。地球とともに回転しない座標系と、回転する座標系です。
  • TEME — 真赤道・平均春分点(true equator, mean equinox)。SGP4 が出力する座標系です。
  • GCRS / ITRS / ITRF — 地心天球基準系 / 国際地球基準系 / その実現である国際地球基準座標系(Geocentric Celestial Reference System / International Terrestrial Reference System / International Terrestrial Reference Frame)。現代の慣性系と地球固定系です。
  • CIO — 天球中間原点(Celestial Intermediate Origin)。春分点を用いない現代の地球自転の変換系列における基準点です。
  • LVLH — 局所鉛直・局所水平(local vertical, local horizontal)。宇宙機とともに動く座標系です。
  • WGS-84 — 世界測地系 1984。GPS が使用する地球楕円体です。
  • UTC / TAI / TT / UT1 / TDB — 協定世界時 / 国際原子時 / 地球時 / 世界時 1(地球自転時) / 太陽系力学時。
  • LTC / TCL — 月座標時(Lunar Coordinate Time、Temps-Coordonnée Lunaire)。月のために提案されている時刻系です。
  • OD — 軌道決定(orbit determination)。追跡測定から軌道を復元することです。
  • CR3BP、NRHO、DRO は、上の「軌道とシスルナー」で定義しています。

ファイル形式とメッセージ

  • SP3 — 標準プロダクト 3。国際 GNSS 事業(IGS)の精密軌道ファイル形式で、バージョン c と d があります。
  • RINEX — 受信機独立交換フォーマット(Receiver Independent Exchange Format)。GNSS 観測データと放送エフェメリスの標準ファイル形式です。
  • IONEX — 電離圏マップ交換フォーマット(IONosphere map EXchange format)。
  • OEM / OMM / TDM — 軌道エフェメリスメッセージ / 軌道平均要素メッセージ / 追跡データメッセージ(Orbit Ephemeris Message / Orbit Mean-elements Message / Tracking Data Message)。宇宙データシステム諮問委員会(CCSDS)による、軌道と追跡データの標準メッセージです。
  • TOML — Tom's Obvious, Minimal Language。Kshana のシナリオのプレーンテキスト形式です。
  • KIF — Kshana 交換フォーマット(Kshana Interchange Format)。Kshana のバージョン付きで自己記述的な結果のエンベロープです。

標準

  • DO-229E / DO-316。SBAS 受信機、および航空機ベースの補強を伴う GPS 機上装置に対する RTCA の最低運用性能基準です。
  • IS-GPS-200 / IS-GPS-705。GPS のインターフェース仕様です(後者は L5 信号を扱います)。
  • NIST SP 1065。米国国立標準技術研究所の周波数安定度解析ハンドブック(Handbook of Frequency Stability Analysis)です。
  • TRL — 技術成熟度レベル(technology readiness level)。ハードウェアの成熟度を 1 から 9 で表す尺度です。

組織

  • ESA / ESOC / ESTRACK — 欧州宇宙機関、その欧州宇宙運用センター、およびその欧州宇宙追跡ネットワークです。
  • NASA / JPL / NAIF / DSN — 米国航空宇宙局、そのジェット推進研究所、SPICE(Spacecraft, Planet, Instrument, C-matrix, Events)ツールキットを公開している航法・補助情報施設(Navigation and Ancillary Information Facility)、およびその深宇宙ネットワークです。
  • IGS — 国際 GNSS 事業。IERS — 国際地球回転・基準系事業。IAU — 国際天文学連合(その SOFA ライブラリ(Standards of Fundamental Astronomy)と、そのオープンな移植版 ERFA(Essential Routines for Fundamental Astronomy)は、Kshana の座標系の参照です)。
  • CCSDS — 宇宙データシステム諮問委員会。AIAA — 米国航空宇宙学会。RTCA — かつての Radio Technical Commission for Aeronautics です。

ソフトウェアとサプライチェーン

  • CLI — コマンドラインインターフェース(command-line interface)。 MCP — Model Context Protocol。Kshana のエージェントサーバーが話すプロトコルです。IDE — 統合開発環境(integrated development environment)。
  • SBOM — ソフトウェア部品表(software bill of materials)。 SLSA — Supply-chain Levels for Software Artifacts。Kshana のリリースが証明されているビルド来歴フレームワークです。

その他すべての略語、A から Z#

リポジトリのドキュメント(docs/ と 四つの README)で使われている略語のうち、上のどのセクションでも定義していないものすべてと、参照しやすいように重複して載せたいくつかです。各ページでも最初に使う箇所で略語を正式名称で示していますが、この表は、それらすべてを調べられる唯一の場所です。いくつかの項目は略語ではなく識別子や名前であり、その旨を示しています。

略語 正式名称 登場する場面
3GPP 第三世代パートナーシッププロジェクト(Third Generation Partnership Project) 非地上系ネットワークを含む 5G 標準を策定する団体
5G 第五世代移動通信ネットワーク その非地上系ネットワーク(NTN)による測位を含む
ABI アプリケーションバイナリインターフェース(application binary interface) Python の wheel タグ
ABMF グアドループのル・ムールにある IGS 観測局 四文字の観測局識別子
AC 交流(alternating current) AC-Stark(光シフト)効果など
ADD アルゴリズム記述文書(Algorithm Description Document) WG-C の ARAIM 基準機上アルゴリズム
ADEV / OADEV アラン偏差 / 重複アラン偏差 上のアラン偏差を参照
ADIS16460 / ADIS16465 / ADIS16488、STIM300、3DM-GX3(GX3) 慣性センサーの型番(Analog Devices、Safran Sensonor、MicroStrain) 略語ではなく識別子
AEM 姿勢エフェメリスメッセージ(Attitude Ephemeris Message) CCSDS のメッセージ
AESS 航空宇宙・電子システム部会(Aerospace and Electronic Systems Society) IEEE の
AF 平均化係数 アラン型推定器における、サンプル間隔の整数倍
AFS 拡張順方向信号(Augmented Forward Signal) LunaNet の月航法信号
AGC 自動利得制御 受信機フロントエンドにおけるジャミングの指標
AHP 階層分析法(Analytic Hierarchy Process) 多基準の重み付け手法(Saaty)
AI / ML 人工知能 / 機械学習
AL / HAL / VAL アラート限界 / 水平アラート限界 / 垂直アラート限界 インテグリティ監視装置が抑えなければならない誤差
AltBOC 代替バイナリオフセットキャリア(alternative binary offset carrier) Galileo E5 の変調
AM-HM 算術平均・調和平均(の不等式)
AOCS 姿勢・軌道制御系
AOS / TCA / LOS 信号捕捉 / 最接近時刻 / 信号喪失 地上局パスのイベント(LOS は視線も意味し、どちらかは文脈で決まります)
API アプリケーションプログラミングインターフェース
APID アプリケーションプロセス識別子 CCSDS スペースパケットのヘッダーフィールド
APS 米国物理学会(American Physical Society)
APV 垂直ガイダンス付き進入 APV-I:水平アラート限界 40 m、垂直アラート限界 50 m
ARL 平均ラン長 変化検出器が警報を出すまでの平均時間
ARM / ARM64 Arm プロセッサーアーキテクチャ / その 64 ビット版
ASD 振幅スペクトル密度 パワースペクトル密度の平方根
AU 天文単位 149,597,870.7 km
AUC / ROC 曲線下面積 / 受信者動作特性 検出器の評価
AWS Amazon Web Services SRTM 標高タイルのオープンなミラーをホストしている
BEL 建物侵入損失 ITU-R P.2109
BI バイアス不安定性 慣性センサーのアラン偏差の平坦な最小値
BIPM 国際度量衡局(Bureau International des Poids et Mesures) Circular T を公表している
BKG ドイツ連邦地図・測地庁(Bundesamt für Kartographie und Geodäsie) IGS データミラーを運営している
BSD Berkeley Software Distribution BSD ライセンスなど
BSP バイナリ SPK バイナリ形式の SPICE エフェメリスカーネルファイル
BSTAR 二行軌道要素の抗力項
CAI コールドアトム干渉計 QUANTUM.md を参照
CARIOQA-PMP Cold Atom Rubidium Interferometer in Orbit for Quantum Accelerometry – Pathfinder Mission Preparation(量子加速度測定のための軌道上コールドアトム・ルビジウム干渉計 – パスファインダーミッション準備)
CC / CC BY クリエイティブ・コモンズ / クリエイティブ・コモンズ 表示 データまたはテキストのライセンス
CDDIS 地殻変動データ情報システム(Crustal Dynamics Data Information System) NASA の宇宙測地アーカイブ
CDF 累積分布関数
CFAR 定誤警報確率 捕捉検出器のしきい値規則
CGCS2000 中国測地座標系 2000 BeiDou の測地系
CIP 天球中間極(Celestial Intermediate Pole)
CIRS 天球中間基準系(Celestial Intermediate Reference System)
CISA サイバーセキュリティ・インフラストラクチャセキュリティ庁(Cybersecurity and Infrastructure Security Agency) 米国 DHS の
CM / CL 民生中(civil moderate)/ 民生長(civil long) GPS L2C の 二つの時間多重コード
CMPL 同相保護レベル(common-mode protection level) 残差検定では見えない誤差の境界
CN 収束ニュートン(converged Newtonian) SPICE の光行時間収差補正
C/N0(C/N₀) 搬送波対雑音密度比 dB-Hz 単位
COPRAS COmplex PRoportional ASsessment(複合比例評価) 多基準のランキング手法
COSPAR 宇宙空間研究委員会(Committee on Space Research) 国際衛星識別符号を発行している
CPR 一周回あたりのサイクル数 軌道周波数での経験的な軌道加速度
CPU / GPU / NPU 中央処理装置 / グラフィックス処理装置 / ニューラル処理装置
CRB / CRLB クラメル・ラオ限界 / クラメル・ラオ下界 不偏推定量が達成しうる最小の分散
CRD Consolidated laser Ranging Data format(統合レーザー測距データ形式) ILRS ノーマルポイントファイル
CRPA 受信パターン制御アンテナ 耐ジャミング用のアンテナアレイ
CR / RI 整合比 / ランダム指数 AHP の整合性チェック(CR < 0.10 を受理)
CS GROUP Orekit を保守しているフランスの企業 企業名であり、展開すべき略語ではありません
CSK 符号シフトキーイング
CSS カスケーディングスタイルシート(Cascading Style Sheets)
CSV カンマ区切り値
CUSUM 累積和 逐次的な変化検出器
CV cross-validation (時刻伝送におけるコモンビュー。どちらかは文脈で決まります)
CZML Cesium Language CesiumJS の JSON シーン形式
dB / dBW / dB-Hz デシベル / デシベルワット / デシベルヘルツ 電力比、絶対電力、および C/N0 の単位
DC 直流 周波数ゼロの極限
DCM 方向余弦行列 回転行列
DCO Developer Certificate of Origin(開発者原産証明)
DCT 設計管理表 リンクバジェット表(JPL DESCANSO の Galileo X バンドの例)
DE / DE421 / DE430 / DE440 / DE441 JPL 開発エフェメリス(バージョン 421、430、440、441) 惑星・月のエフェメリス。「DE-grade」はその水準の精度を意味します
DEM 数値標高モデル
DESCANSO 深宇宙通信・航法システム卓越センター(Deep Space Communications and Navigation Systems Center of Excellence) JPL のモノグラフシリーズ
DGFI-TUM Deutsches Geodätisches Forschungsinstitut der Technischen Universität München(ミュンヘン工科大学ドイツ測地研究所) EUROLAS データセンターをホストしている
DGNSS 差動 GNSS
DHS 国土安全保障省 米国
DoD 国防総省 米国
DOF / DoF 自由度 上の 1-DOF を参照
DOI デジタルオブジェクト識別子
DOR / Δ-DOR 差動片道測距 / デルタ差動片道測距 深宇宙の角度追跡
DP5 / RK4 / RK5 / DOP853 ドルマン・プリンス 5(4) / ルンゲ・クッタ 4 / ルンゲ・クッタ 5 / ドルマン・プリンス 8(5,3) 数値積分器
DRMS 二乗平均平方根距離 2DRMS を参照
DS00002980D / DS00002985D / DS00003047A Microchip のデータシート文書番号 略語ではなく識別子
DSAC 深宇宙原子時計(Deep Space Atomic Clock) NASA の捕捉水銀イオン時計
DUT1 UT1 から UTC を引いたもの 地球自転の補正
Eb/N0 ビットあたりのエネルギー対雑音密度
ECI0 実行開始時に地球固定系と一致させた慣性系 leo-pass の相互運用エクスポートで使用
ECMAScript / ES JavaScript の元になっている標準 / ES モジュール
ECOM2 経験的 CODE 軌道モデル 2 GNSS の太陽輻射圧モデル(CODE:Center for Orbit Determination in Europe)
ECSS 欧州宇宙標準化協力機構(European Cooperation for Space Standardization) ECSS-E-ST-10-02 はその検証標準
ED EUROCAE 文書 ED-259A など
EDL 進入・降下・着陸
EEE 電気・電子・電気機械(部品) 宇宙製品保証
EGM / EGM2008 地球重力モデル(2008 年版) NGA
EIGEN European Improved Gravity model of the Earth by New techniques(新手法による欧州改良地球重力モデル)
ELECTRE ELimination Et Choix Traduisant la REalité(現実を表現する消去と選択) 優越関係に基づく多基準手法
ELP/MPP02 Éphéméride Lunaire Parisienne の MPP02 版(Chapront) 解析的な月の理論
EME2000 J2000 の地球平均赤道・春分点 慣性系
EML early-minus-late 符号弁別器
EMT 有効監視しきい値 ARAIM の出力
ENU / NED 東・北・上 / 北・東・下 局所水平座標系
EO 地球観測
EPM / EPM2021 惑星と月のエフェメリス(2021 年版) IAA RAS のエフェメリス
ERA 地球回転角
ESKF 誤差状態カルマンフィルター
ESS 有効サンプルサイズ パーティクルフィルターの
ESSR 欧州宇宙ソフトウェアリポジトリ(European Space Software Repository) ESA
ET エフェメリス時 SPICE における TDB の呼び名
EUROCAE 欧州民間航空装置機関(European Organisation for Civil Aviation Equipment)
EUROLAS 欧州レーザーネットワーク 衛星レーザー測距と月レーザー測距
FAQ よくある質問
FCC 連邦通信委員会 米国
FCNN 全結合ニューラルネットワーク
FD 有限差分
FDE 故障検出・除外
FES / FES2004 有限要素解(Finite Element Solution)(2004 年版) 海洋潮汐モデル
FIM フィッシャー情報行列
FNV-1a Fowler–Noll–Vo ハッシュ、バリアント 1a ゴールデン出力を固定するために使用
FOC / IOV 完全運用能力 / 軌道上検証 衛星の世代(Galileo、Xona Pulsar)
FOV / IFOV 視野 / 瞬時視野
FPGA / MCU / RTOS フィールドプログラマブルゲートアレイ / マイクロコントローラーユニット / リアルタイム OS
FSL / FSPL 自由空間損失 / 自由空間伝搬損失 ITU-R P.525
GB / KB / MB ギガバイト / キロバイト / メガバイト
GCRF 地心天球基準座標系(Geocentric Celestial Reference Frame)
GDAL Geospatial Data Abstraction Library(地理空間データ抽象化ライブラリ)
GEO 静止軌道
GeoJSON Geographic JavaScript Object Notation IETF RFC 7946
GG 重力傾斜 重力傾斜トルクなど
GHz / kHz ギガヘルツ / キロヘルツ
GIM 全球電離圏マップ
GINS / KF-GINS GNSS/INS 統合 / 武漢大学のカルマンフィルターによる GNSS/INS のデータセットとコード
GIS 地理情報システム
GIVE グリッド電離圏垂直誤差 SBAS のメッセージ用語
gLAB GNSS-Lab Tool ESA が配布している GNSS データ処理スイート
GLIBC GNU C ライブラリ
GLONASS ロシアの全球測位衛星システム(Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema)
GLS 一般化最小二乗法
GM 重力パラメーター 万有引力定数に天体の質量を掛けたもの
GMAT General Mission Analysis Tool(汎用ミッション解析ツール) NASA
GMM-3 Goddard Mars Model 3 火星の重力場
GMST グリニッジ平均恒星時
GNC 誘導・航法・制御
GPOD Grid Processing On Demand ESA
GR 一般相対性理論
GRGM / GRGM660PRIM NASA ゴダードによる GRAIL の月重力モデル(GRAIL:Gravity Recovery and Interior Laboratory)
GRS80 測地基準系 1980(Geodetic Reference System)
GSD 地上サンプル間隔
GSE 地上支援装置
GSFC ゴダード宇宙飛行センター NASA
HDEV / OHDEV アダマール偏差 / 重複アダマール偏差 ドリフトの影響を受けない安定度の尺度
HIL ハードウェア・イン・ザ・ループ
HMI / MI 危険なほど誤解を招く情報 / 誤解を招く情報 スタンフォード・ダイアグラムの領域
HP Hewlett-Packard
HTML HyperText Markup Language
IAA RAS ロシア科学アカデミー応用天文学研究所
IAG 国際測地学協会
IAGA / V-MOD(VMOD) 国際地磁気学・超高層物理学協会 / その作業部会 V-MOD(地磁気モデリング) IGRF を維持管理している
IC 初期条件
ICAO 国際民間航空機関
ICD インターフェース管理文書 Galileo OS SIS ICD など
ICGEM 国際地球モデルセンター
ICRF 国際天球基準座標系
ID 識別子(または、ノイズ種別の ID のような識別)
IEEE 米国電気電子学会
IETF / RFC インターネット技術タスクフォース / コメント募集
IF 中間周波数 受信機のサンプル
IGb14 ITRF2014 の IGS による実現
IGRF / IGRF14 国際標準地球磁場 IGRF-14(ファイル IGRF14.shc)は第14世代
IGSO 傾斜静止軌道
IIF GPS Block II Follow-on GPS 衛星の世代
ILRS 国際レーザー測距事業
ILS 整数最小二乗法 整数値バイアスの決定(アンビギュイティ解決)
IMCCE Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides(天体力学・天体暦研究所) パリ天文台。INPOP を公表している
INPOP21a Intégration Numérique Planétaire de l'Observatoire de Paris、バージョン 21a 惑星エフェメリス
IOAG 機関間運用諮問グループ(Interagency Operations Advisory Group)
ION / ITM 米国航法学会(Institute of Navigation) / その国際技術会議
IoT モノのインターネット
IR インテグリティリスク 危険なほど誤解を招く情報の確率
IRE 無線技術者協会(Institute of Radio Engineers) IEEE の前身の一つ
ISB システム間バイアス 二つの GNSS 間の時計オフセット
ISL 衛星間リンク
ISM インテグリティ支援メッセージ ARAIM
ISO 国際標準化機構 ISO 8601 はその日時形式
ISS 国際宇宙ステーション
ITRF93 / ITRF2020 国際地球基準座標系 1993 / 2020
ITU-R 国際電気通信連合 無線通信部門 その P シリーズ勧告が電波伝搬をモデル化している
IVS 測地・天文測量のための国際 VLBI 事業
JD / MJD ユリウス日 / 修正ユリウス日
JMLR Journal of Machine Learning Research(機械学習研究ジャーナル)
JOSA Journal of the Optical Society of America(米国光学会誌)
JRC / JRC122785 欧州委員会共同研究センター / その報告書番号の一つ
JS JavaScript
JSON JavaScript Object Notation
JSTSP IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing
KF カルマンフィルター
KML Keyhole Markup Language Google Earth が読み込む OGC 標準
KP16 / KRAC / LU22 / APOL Kshana 独自の LEO 航法メッセージのテキスト形式のレコード種別ラベル 標準ではなく Kshana の拡張
KPI 重要業績評価指標
KSC ケネディ宇宙センター
KVN Keyword = Value Notation CCSDS メッセージのテキスト形式
LANS Lunar Augmented Navigation Service(月補強航法サービス) NASA
LAPACK Linear Algebra PACKage(線形代数パッケージ)
LCG 線形合同法による乱数生成器 NIST SP 1065 の試験系列の生成器
LCNS Lunar Communications and Navigation Services(月通信・航法サービス) ESA の Moonlight サービス
LCRNS Lunar Communications Relay and Navigation Systems(月通信中継・航法システム) NASA
LFSR 線形フィードバックシフトレジスタ 拡散符号の生成
LGPL GNU Lesser General Public License
LIL 反復対数の法則
LLI / SSI ロック喪失指標 / 信号強度指標 RINEX の観測フラグ
LLR 月レーザー測距
LLVM LLVM コンパイラ基盤(もとは Low Level Virtual Machine)
LNAV レガシー航法メッセージ GPS
LNCSS 月航法・通信衛星システム NAVIGATION 70(4)、navi.613 のコンステレーションのケーススタディ
LNIS LunaNet Interoperability Specification(LunaNet 相互運用仕様)
LNSS Lunar Navigation Satellite System(月航法衛星システム) 提案されている月のコンステレーション
LPV / LPV-200 垂直ガイダンス付きローカライザー性能 / その決心高 200 ft の区分 航空の進入方式
LRO 月周回衛星 Lunar Reconnaissance Orbiter NASA
LS うるう秒 Δt_LS など
LT 光行時間
LTE Long-Term Evolution 4G のセルラー標準
LU 下三角・上三角(分解)
LuGRE Lunar GNSS Receiver Experiment(月 GNSS 受信機実験) 2025 年に月へ飛行した
LuPNT スタンフォード大学の月 PNT ライブラリ 名前
MAAST MATLAB Algorithm Availability Simulation Tool(MATLAB アルゴリズム可用性シミュレーションツール) スタンフォード大学
MAIT 製造、組立、統合、試験
MAR099 / JUP365 / SAT441 火星、木星、土星の衛星に対する JPL の衛星エフェメリス解 識別子
MASPS 航空システム最低性能基準
MATLAB MATrix LABoratory 数値計算製品
MAUT 多属性効用理論
MC モンテカルロ
MCD Mars Climate Database(火星気候データベース)
MCDA 多基準意思決定分析
MCI / MCMF 月中心慣性 / 月中心・月固定
MDB 最小検出可能バイアス
MDEV 修正アラン偏差
MEMS 微小電気機械システム
MeO / MLRO MéO(Métrologie Optique)、グラース・レーザー局 / マテーラ・レーザー測距観測所(Matera Laser Ranging Observatory) 月レーザー測距局
ME / PA 平均地球 / 主軸 月の二つの天体固定座標系(MOON_ME、MOON_PA)
MGEX マルチ GNSS 実験(Multi-GNSS Experiment) IGS
MIT マサチューセッツ工科大学 MIT ライセンスなど
MLP 多層パーセプトロン 小規模なニューラルネットワーク
MOD / TOD 日付の平均 / 日付の真 赤道・春分点座標系
MOORA Multi-Objective Optimisation on the basis of Ratio Analysis(比率分析に基づく多目的最適化)
MOPS 最低運用性能基準
MPL Mozilla Public License
MRO110 / MRO110B2 Mars Reconnaissance Orbiter の重力モデル 110 と 110B2
MSRV サポートされる最小の Rust バージョン
MTF 変調伝達関数 光学撮像
MVDR 最小分散ひずみなし応答 適応ビームフォーミング
MWL マイクロ波リンク ACES の時刻伝送リンク
NaN 非数
NavIC Navigation with Indian Constellation(インドのコンステレーションによる航法)
NAVISP Navigation Innovation and Support Programme(航法革新・支援プログラム) ESA
NAV / OBS 航法(メッセージ) / 観測 RINEX の二つのファイル種別。スタンフォード大学の NAV Lab は Navigation and Autonomous Vehicles Laboratory(航法・自律走行車研究室)
NBS / NBS14 かつての米国国立標準局 / NBS14 周波数安定度の参照データセット アラン推定器の検査に使用
NEES / NIS 正規化推定誤差二乗 / 正規化イノベーション二乗 フィルターの整合性検定
NGA 米国国家地理空間情報局 米国
NGS / NOAA 米国国立測地調査所 / 米国海洋大気庁 米国
NIMA / TR8350 米国国家画像地図局 / その技術報告書 TR8350.2(WGS 84 の定義) NIMA は NGA のかつての名称
NLOS non-line-of-sight 反射波のみの信号
NNLS 非負最小二乗法
NORAD 北米航空宇宙防衛司令部 公開の衛星カタログを維持している
NP ネイマン・ピアソン 検出理論
NPA 非精密進入 航空
NPB 章動・歳差・バイアス IAU 2006/2000A の行列
NRL / NRLMSISE-00 米国海軍研究所 / その質量分析計・非干渉散乱レーダー拡張大気モデル(2000 年版)
NTN 非地上系ネットワーク 衛星からの 5G
NTRS NASA Technical Reports Server(NASA 技術報告サーバー)
OC-0 … OC-13 過大主張の識別子 CLAIMS-VS-REALITY.md の行
OCI Open Container Initiative コンテナイメージ形式
ODE / SDE 常微分方程式 / 確率微分方程式
ODM 軌道データメッセージ OEM と OMM を含む CCSDS のファミリー
OGC Open Geospatial Consortium
OLS / WLS 通常最小二乗法 / 重み付き最小二乗法
OPS-SAT / OPSSAT-AD ESA の軌道上ソフトウェア実験室衛星 / その異常検知データセット
OSIP Open Space Innovation Platform ESA
OSNMA / TESLA オープンサービス航法メッセージ認証 / Timed Efficient Stream Loss-tolerant Authentication Galileo の信号認証
OS / OSes オープンサービス(Galileo、BeiDou)、またはオペレーティングシステム どちらかは文脈で決まります
OU オルンシュタイン・ウーレンベック 平均回帰するノイズ過程
PA 製品保証(K_H,PA のように、精密進入も意味する) どちらかは文脈で決まります
PCK 惑星定数カーネル SPICE
PDF Portable Document Format
Pd / Pfa 検出確率 / 誤警報確率
PEF pseudo-Earth-fixed TEME と ITRF の間の座標系
PG01 / PRN120 / GSAT0101 衛星識別子:SP3 の GPS 衛星ラベル、SBAS の擬似ランダム雑音番号、Galileo の衛星名 略語ではなく識別子
PHARAO Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbite(軌道上の原子冷却による原子時計プロジェクト) ACES のセシウム時計
PL 保護レベル
PLL 位相同期ループ
PMC / PMC10301026 PubMed Central / その論文識別子の一つ
PM / FM 位相変調 / 周波数変調 時計の位相、または周波数のノイズ
PN pseudo-noise PN 測距など
PNG Portable Network Graphics
POD 精密軌道決定
PPN パラメーター化ポストニュートン
PPP / RTK / SPP 精密単独測位 / リアルタイムキネマティック / 単独測位
PPS 秒パルス
PR プルリクエスト
PRN 擬似ランダム雑音(符号番号) 信号の中で GNSS 衛星を呼ぶ名前
PROMETHEE Preference Ranking Organization METHod for Enrichment of Evaluations(評価の充実のための選好順位付け手法)
PRX Physical Review X 学術誌
PSD パワースペクトル密度 上記を参照
PS / SPS 性能標準 / 標準測位サービス GPS SPS PS
PTB Physikalisch-Technische Bundesanstalt(ドイツ物理工学研究所) ドイツの国家計量機関
PTP Precision Time Protocol IEEE 1588
PVT 位置、速度、時刻
PyO3 / PyPA / PyPI Rust と Python の連携ライブラリ / Python Packaging Authority / Python Package Index
PZ-90 Parametry Zemli 1990 GLONASS の測地系
QA 品質保証
QEMU Quick Emulator
QPN 量子射影雑音
QPSK 四相位相偏移変調
QZSS 準天頂衛星システム 日本
RAAN 昇交点赤経
RAFS ルビジウム原子周波数標準
RDRR Resist–Detect–Respond–Recover(抵抗・検出・対応・復旧) RethinkPNT/Firesmith のレジリエンスモデル
RF 無線周波数
RHEL Red Hat Enterprise Linux
RHS 右辺
RMS / RSS 二乗平均平方根 / 二乗和平方根
RNG 乱数生成器
RNTF Resilient Navigation and Timing Foundation
ROI 投資収益率
RPCF Resilient PNT Conformance Framework 米国 DHS
RTCM 海上無線技術委員会(Radio Technical Commission for Maritime Services) そのメッセージ標準は CRC-24Q を採用している
RTKLIB オープンソースの GNSS 測位ライブラリ(リアルタイムキネマティックのライブラリ)
RTN 径方向、横方向、法線方向 軌道固定座標系
RW ランダムウォーク バイアスのランダムウォークなど
RWFM / WFM / FFM / WPM / FPM ランダムウォーク、ホワイト、フリッカー周波数変調 / ホワイト、フリッカー位相変調 べき乗則に従う時計ノイズの種類
SA.45s / SA65、OX-208 Microchip の製品名(チップスケール原子時計二種、恒温槽付き水晶発振器一種) 略語ではなく名前
SD 標準偏差
SDD サービス定義文書 Galileo OS SDD など
SDK ソフトウェア開発キット
SDR ソフトウェア無線
SDS 宇宙防衛飛行隊 第 18 SDS が米国の衛星カタログを維持している
SEP 太陽・地球・探査機角(球面誤差確率も意味する) どちらかは文脈で決まります
SGD 確率的勾配降下法
SHA-256 Secure Hash Algorithm、256 ビット
SHM 単振動
SI 国際単位系
SIB 安全情報速報(Safety Information Bulletin) EASA。EASA は欧州連合航空安全機関
SINEX Solution INdependent EXchange format(解独立交換フォーマット) 測地解
SIR 重点サンプリングによるリサンプリング パーティクルフィルター
SIS / SISA 信号空間 / 信号空間精度
SITAN Sandia Inertial Terrain-Aided Navigation(サンディア慣性地形支援航法)
SLR 衛星レーザー測距
SMAD Space Mission Analysis and Design(宇宙ミッションの解析と設計) 教科書
SNR 信号対雑音比
SOS / SSE 二乗和 / 残差二乗和
SOTA 最先端
SP1065 NIST 特別刊行物 1065 NIST SP 1065 と同じ文書
SPD / PD 対称正定値 / 正定値
SPDX Software Package Data Exchange ファイルヘッダーのライセンス識別子
SPK 宇宙機と惑星のエフェメリス用の SPICE カーネル
SPOF 単一障害点
SQM 信号品質監視 相関器の形状によるスプーフィング検査
SRIF 平方根情報フィルター
SRP 太陽輻射圧
SRTM / SRTMHGT Shuttle Radar Topography Mission(スペースシャトル・レーダー地形ミッション) / その標高ファイル形式 タイルは南西の角で命名されます(例:N36W117)
SSD Solar System Dynamics(太陽系力学) JPL のグループ
STEC 斜め方向の全電子数
STK Systems Tool Kit ミッション解析製品
STL Satellite Time and Location Iridium の測位・時刻サービス
STM 状態遷移行列
SV 宇宙機(衛星)
SVD 特異値分解
SVG Scalable Vector Graphics
TAES IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems
TC / TM テレコマンド / テレメトリ
TCXO 温度補償水晶発振器
TDD テスト駆動開発
TDOA / FDOA 到来時間差 / 到来周波数差 受動的な発信源の位置推定
TERCOM 地形等高線照合
TEXBAT Texas Spoofing Test Battery(テキサス・スプーフィング試験セット) 記録された GNSS スプーフィングデータ(OAKBAT は同種のデータセット)
TIE 時間間隔誤差
TIES Telecommunication Information Exchange Service(電気通信情報交換サービス) ITU 加盟者のアカウント
ToA 到来時刻
TOL 許容差
TOPSIS Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution(理想解への類似度による選好順位付け手法)
TOTDEV / TOTVAR トータル偏差 / トータル分散 拡張範囲の安定度推定器
TPAMI IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence
TPL タイミング保護レベル SLOT-TIMING.md を参照
TPS 熱防護システム
TRN 地形参照航法
TR / TN 技術報告書 / 技術ノート
TU Delft デルフト工科大学
TWSTFT / TWTFT 衛星双方向時刻周波数比較 / 双方向時刻周波数比較
UBX u-blox のバイナリ受信機プロトコル
UDRE ユーザー差分距離誤差 SBAS
UERE ユーザー等価距離誤差
UFFC Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control(超音波、強誘電体、周波数制御) IEEE Transactions の一つ
UHF 極超短波 300 MHz から 3 GHz
UI / UX ユーザーインターフェース / ユーザー体験
ULA 等間隔リニアアレイ
ULP 最下位桁の単位 浮動小数点の精密度
URA / URE ユーザー測距精度 / ユーザー測距誤差 URA はインテグリティのための境界、URE は精度の RMS
URL 統一資源位置指定子
USGS 米国地質調査所
USNO 米国海軍天文台
USO 超安定発振器
USSA76 米国標準大気 1976
VIKOR VIseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje(多基準最適化と妥協解)
VLBI 超長基線電波干渉法
WAAS / EGNOS 広域補強システム / 欧州静止衛星航法オーバーレイサービス SBAS。上記を参照
WASM WebAssembly
WASPAS Weighted Aggregated Sum Product ASSessment(重み付き集約和積評価)
WG-C 衛星航法に関する欧州連合・米国協力の作業部会 C ARAIM の参照文書を公表している
WGCCRE 地図座標・自転要素作業部会(Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements) IAU
WGN ホワイトガウスノイズ
WGS72 / WGS84 世界測地系 1972 / 1984 SGP4 は WGS72 の定数を使用
WHU 武漢大学
WSM / WPM 重み付き和モデル / 重み付き積モデル 多基準の集約(WPM はホワイト位相変調も意味し、どちらかは文脈で決まります)
XML Extensible Markup Language
XOR 排他的論理和
X / Y / Z / F(XYZF)、D / I 地磁気の成分:北、東、下、全磁力、偏角、伏角
YAGNI you aren't gonna need it(それは必要にならない) 設計原則
ZHD 天頂静水圧遅延

再現性とライセンス#

再現可能(決定論的)。同じ入力からは、常にビット単位で同一の出力が得られます(scenario + seed + version → identical result)。隠れたランダム性はありません。

シード。(決定論的な)乱数生成器を初期化する数値で、実行を繰り返せるようにします。

オープンコア。ビジネスモデルの一つで、エンジンは無料のオープンソース(AGPL-3.0、下で定義する GNU Affero General Public License。商用のデュアルライセンス)です。事業を支えるのは、サポート、統合、商用ライセンス、独自のアドオンであり、オープンなエンジンに対する利用者ごとの料金ではありません。

AGPL-3.0。GNU Affero General Public License v3 — OSI(Open Source Initiative)が承認した、強力なコピーレフトのオープンソースライセンスです。GPL(GNU General Public License)に似ていますが、ソフトウェアをネットワーク越しに利用者へ提供する場合を対象とする追加の条項(§13)があります。ネットワーク経由で到達できる改変版は、それらの利用者に対応するソースを提供しなければなりません。Kshana のオープンライセンスです。

デュアルライセンス。同じコードを二つのライセンスで提供し、利用者が選べるようにすることです。ここでは、AGPL-3.0(オープン、コピーレフト)または、AGPL が適さない独自・クローズドな用途向けに Ashforde OÜ(エストニアの非公開有限会社。OÜ = osaühing)が提供する商用ライセンスです。LICENSING.md を参照してください。

kshana.dev でも使用

上のリポジトリの用語集にない、ウェブサイトで使う略語です。

GPS
全地球測位システム(Global Positioning System)
C/N₀
搬送波対雑音密度比(dB-Hz 単位)
L-band
GNSS が使う 1 から 2 GHz の無線帯域
C/A
GPS L1 の C/A コード(coarse/acquisition)
AFS
拡張順方向信号(月)
MEMS
微小電気機械システム
UAS
無人航空機システム
PL · AL
保護レベル · アラート限界
APV-I
垂直ガイダンス付き進入、レベル I
LEO · GEO
低軌道 · 静止軌道
OEM · OMM · TDM
CCSDS の軌道エフェメリス、軌道平均要素、追跡データの各メッセージ
IGRF
国際標準地球磁場
DSN
深宇宙ネットワーク
VLBI
超長基線電波干渉法
LLR
月レーザー測距
TCXO · OCXO
温度補償水晶発振器 · 恒温槽付き水晶発振器
RAFS
ルビジウム原子周波数標準
PHM
パッシブ水素メーザー
USO · DSAC
超安定発振器 · 深宇宙原子時計
MTIE · TDEV
最大時間間隔誤差 · 時間偏差
PRTC · ePRTC
一次基準時刻クロック · 拡張 PRTC
ADEV · σy(τ)
平均化時間 τ におけるアラン偏差
ITU-T
国際電気通信連合 電気通信標準化部門
NIS · NEES
正規化イノベーション二乗 · 正規化推定誤差二乗
IEEE
米国電気電子学会
WASM
WebAssembly
JSON · CSV · SVG
JavaScript Object Notation · カンマ区切り値 · Scalable Vector Graphics
CLI · API · IDE
コマンドラインインターフェース · アプリケーションプログラミングインターフェース · 統合開発環境
SBOM · SLSA
ソフトウェア部品表 · Supply-chain Levels for Software Artifacts
NDA
秘密保持契約
DOI
デジタルオブジェクト識別子(Digital Object Identifier)
C/N₀ ウォーターフォール
衛星ごとの搬送波対雑音密度比の時間変化を示すグラフ
HPL · VPL
水平 · 垂直保護レベル
LROC
Lunar Reconnaissance Orbiter Camera(月周回衛星カメラ)