`fusion`（シナリオ種別）

エンジン v0.40.0 のシナリオ種別で、ファミリーは慣性・フュージョン・量子センサーです。助言のみ：研究・エンジニアリング用ツールによる解析出力であり、型式承認を受けた航法装置ではなく、人命安全（safety-of-life）サービスでもありません。ここにあるラベルはすべてエンジンまたは検証マトリクスによるものです；検証マトリクスが別途示さない限り、種別は MODELLED です（ラベルの獲得方法：README の Evidence の節）。

内容#

同じハイブリッド入力に対する、カルマンフィルターによる統合センサーフュージョン PNT。

scenarios/fusion-pnt.tomlの一回の実行は次のように要約されます：scenario c8eac911bbe0 | fused | 量子 PNT-holdover 6600s (t 6600s/p 6600s) integrity 1.000 security n/a (no attack) | 古典 PNT-holdover 1330s (t 1330s/p 6600s) integrity 0.973 security n/a (no attack)

入力#

スキーマ（kshana kinds --json）より：

必須フィールド：seed、timing_spec_ns、position_spec_m、time、gnss、resync、clock_quantum、clock_classical、accel_quantum、accel_classical
任意フィールド：coupled

例のscenarios/fusion-pnt.tomlでは、とりわけ次を設定しています：

フィールド	値	単位
`accel_classical.bias`	0	m/s^2
`accel_classical.id`	nav-grade-quartz	テキスト
`accel_classical.provenance`	航法グレードの水晶加速度計；例示的な雑音ドリ	テキスト
`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	テキスト
`accel_quantum.provenance`	冷却原子加速度計、長い tau での速度ランダムウォークが低い；	テキスト
`accel_quantum.q_va`	1.0000e-9	(m/s^2)^2/Hz
`clock_classical.drift`	0	1/s
`clock_classical.id`	csac-sa45s	テキスト
`clock_classical.provenance`	Microchip SA65 / SA.45s CSAC データシート sigma_y(1s)=3e-10	テキスト
`clock_classical.q_rw`	0	1/s

実行する#

kshana scenarios/fusion-pnt.toml

同梱のシナリオのうち2個がこの種類を使用しています。その他はscenarios/にあります。

得られるもの#

その実行のスカラー結果。単位はエンジンが示すとおりです：

結果	値	単位
`classical.accel_spec.id`	nav-grade-quartz	テキスト
`classical.accel_spec.kind`	inertial	テキスト
`classical.accel_spec.params.bias`	0	m/s^2
`classical.accel_spec.params.bias_instability`	false	フラグ
`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`	航法グレードの水晶加速度計；例	テキスト
`classical.clock_spec.id`	csac-sa45s	テキスト

エンジンが scenarios/fusion-pnt.toml（種別 fusion）について出力するグラフ

エビデンス#

MODELLED 4 · VALIDATED 4：この種別を挙げる検証マトリクスの行です。

VALIDATED 地上局の距離から、二体＋J2 の力モデルのもとで、Gauss–Newton のバッチ微分修正器と逐次フィルターによりエポック状態 [r,v] を復元しますテスト：batch_sequential_orbit_determination_reference.rs。
MODELLED 15 個の INS 状態、二状態の受信機クロック、追尾衛星ごとの一つのフロート搬送波アンビギュイティに対する誤差状態 EKF；SGP4 の Walker コンステレーションからの疑似距離、搬送波位相、任意のレンジレート（光行時間と Sagnac）、Klobuchar とテスト：fusion_carrier_tc.rs。
MODELLED 軌跡ライブラリ上の三つの gnss-ins シナリオ（8 m/s で蛇行する船舶、五分間の途絶あり；二機の衛星しか見えない切通しとトンネルを通る列車；途絶が25度のバンク旋回を含む航空機）と、パックの任意テスト：gnss_ins_packs.rs。
MODELLED 位置、速度、時計の位相と周波数にまたがる一つの積層カルマンフィルターに、位置と時計を結合する疑似距離を与えます（相互共分散を保持する Joseph 形式の更新）；1-DOF 版に定数の加速度計バイアスの状テスト：fusion_coupled_filters.rs。
マトリクスにはさらに4件あります。

実行そのものが検証した行と、マトリクスが各行に示すオラクル（公開ソースはそこに記載されています）：

VALIDATEDアラン偏差／修正アラン偏差／アダマール偏差と、χ² 信頼区間付きのべき乗則ノイズの同定。オラクル（ExternalDataset）：NIST SP 1065（Riley）／NBS14に対するStable32の参照偏差
MODELLED閉形式の惰性誤差増大としきい値までのホールドオーバー、量子時計のクラス。オラクル（ReferenceImpl）：複数ステップのclock_stateの共分散漸化（同じコードベース内でのクロスチェック）。基礎となる惰性分散とホールドオーバー逆算のカーネルは、scipyに対して外部で照合済みです（「Clock-holdover coast-variance & threshold inversion」を参照）。クラスごとのレッドノイズフロアのホールドオーバーの数値はMODELLEDのままです
MODELLED 3状態（位相／周波数／ドリフト）のvan-Loanカルマン時計、ジョセフ形で安定化。オラクル（ReferenceImpl）：filterpy 1.4.5のKalmanFilter（R. Labbe、MIT）、Fはscipy.linalg.expm、QはVan-Loan 1978のブロック行列によるもの。kshanaのフィルター軌跡全体を再現する、独立した参照実装です。実装間の整合性：時計の物理とアラン偏差の較正は外部の参照とは照合されていないため、これはMODELLEDのままです。0.30外部比較、所見（MODELLEDのまま）：IGSの最終30秒クロック、11機のGPS Blo
MODELLED 第一原理からの冷却原子干渉計加速度計（k_eff·T²、QPN）。オラクル（ExternalDataset）：公表されている CAI の原著論文の数値ベクトル（Cheinet 2008 の伝達関数；Peters／Freier の感度）：k_eff·T² は完全に一致し、ショット雑音 ASD は片側の下限として、公表されている各装置の約2倍以内（実機には量子下限を上回る技術雑音があります）。これは範囲の確認であり、同等性ではありません。0.30 ラウンド2（事前登録 fcb9ac64）、所見（MODELLED のまま）：QPN のみの回転雑音を、実測の Gauguet ら
MODELLED ホールドオーバー中の、バイアス＋スケールファクター＋VRW＋安定度劣化を合成した位置バジェット。オラクル（ReferenceImpl）：二重積分した白色加速度雑音の独立した numpy モンテカルロ SDE 積分（解析的な VRW 分散を真に独立したアルゴリズムで確認）＋バイアス／スケールファクター項に対する Groves 2013 の公表値アンカー；CAI 装置の数値はパートナーのハードウェアを定量化するもので、MODELLED のまま

制限事項#

実行そのものの報告が、モデル化されていない、または検証されていないとしている内容：

GNSSが使えない状況での時計のホールドオーバーはMODELLEDであり、独立した外部の参照との照合はされていません。同じコードベース内の別個の実装に照らして確認しており、テスト対象のユニットからは独立していますが、外部の権威あるものではありません。（検証マトリクス（docs/MODELLED-RATIONALE.md））
搭載時計の状態推定はMODELLEDであり、独立した外部の参照との照合はされていません。同じコードベース内の別個の実装に照らして確認しており、テスト対象のユニットからは独立していますが、外部の権威あるものではありません。（検証マトリクス（docs/MODELLED-RATIONALE.md））
量子慣性センサーの性能は MODELLED であり、独立した外部の参照と照合して確認されてはいません：副次的な主張は外部で検証されていますが、機能全体はモデルから計算した部品を組み合わせているため、この機能はモデルから計算した状態のままです。（検証マトリクス（docs/MODELLED-RATIONALE.md））
量子慣性デッドレコニングのレジリエンスは MODELLED であり、独立した外部の参照と照合して確認されてはいません：この同じコードベース内の別実装と照合していますが、これは被試験ユニットから独立してはいるものの、外部の権威あるものではありません。（検証マトリクス（docs/MODELLED-RATIONALE.md））
スプーフィングの検出はMODELLEDであり、独立した外部の参照との照合はされていません。サブクレームの一つは外部で確認されていますが、機能全体はモデルから計算した要素を組み合わせているため、この機能はモデルから計算したものにとどまります。（検証マトリクス（docs/MODELLED-RATIONALE.md））
再現性とソフトウェア保証はMODELLEDであり、独立した外部の参照との照合はされていません。サブクレームの一つは外部で確認されていますが、機能全体はモデルから計算した要素を組み合わせているため、この機能はモデルから計算したものにとどまります。（検証マトリクス（docs/MODELLED-RATIONALE.md））