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シナリオ種別のページGitHub で編集ソース:docs/kinds/by-kind/gnss-ssv.md

gnss-ssv(シナリオ種別)

エンジン v0.40.0 のシナリオ種別で、ファミリーは宇宙ユーザー航法です。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#

MODELLED の、宇宙サービスボリュームおよびその先での GNSS 可用性とリンク強度:球面上(ICG 小冊子のグローバルシェル)またはケプラー軌道上(LEO から月遷移軌道まで)のユーザーについて、衛星コンステレーションごと(GPS、GLONASS、Galileo、BDS、QZSS、NavIC)および全体で、C/N0 しきい値を超えて使える信号を数えます - 信号一つ以上および四つ以上の可用性、最大途絶時間、受信 C/N0、精度低下率、メインローブ対サイドローブのリンク - 小冊子、パラメトリック、またはユーザー提供の送信パターン、任意のリム経路電離圏・プラズマ圏・大気の効果、任意の微弱信号受信機設計を伴います;さらに HEO および月遷移機向けの搭載 GNSS 拡張カルマンフィルター(軌道力学、太陽放射圧、第三体、時計)と、単一差分疑似距離による複数機編隊の相対航法も含みます。事前登録のもとで ICG SSV 小冊子の表と照合(xval/gnss-ssv)

scenarios/gnss-ssv-heo.tomlの一回の実行は次のように要約されます:gnss-ssv 軌道、高度497~58622 km:l1 合成 1+ 100.0% 4+ 97.4%(最大途絶0 min);l5 合成 1+ 100.0% 4+ 100.0%(最大途絶0 min)

入力#

スキーマ(kshana kinds --json)より:

  • 必須フィールド:shell|trajectory|navigation
  • 任意フィールド:name、constellations、transmit、receiver、atmosphere、formation

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

フィールド 値 単位
constellations.bands [l1, l5] 記載なし
constellations.include [gps, glonass, galileo, bds] 記載なし
kind gnss-ssv テキスト
name HEO、高利得の天底アンテナとパッチの天頂アンテナ、パラメトリッ テキスト
receiver.cn0_min_dbhz 20 dB-Hz
trajectory.antennas [booklet-high-gain-nadir, booklet-patch-zenith] 記載なし
trajectory.duration_periods 1 記載なし
trajectory.preset heo テキスト
trajectory.series_every_min 60 min
trajectory.step_min 10 min
transmit.pattern parametric テキスト

実行する#

kshana scenarios/gnss-ssv-heo.toml

5件の同梱シナリオがこの種別を使います;残りは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
atmosphere_model.gamma0_db_per_km 0.0072 dB/km
atmosphere_model.gamma_scale_km 5.3 km
atmosphere_model.h_scale_km 60 km
atmosphere_model.hmf2_km 300 km
atmosphere_model.n0 315 N-units
atmosphere_model.n_scale_km 7.35 km
atmosphere_model.nmf2 1.0000e12 1/m^3
atmosphere_model.plasmapause_l 4.5 1
atmosphere_model.plasmasphere_scale 1 1
atmosphere_model.trough_density 5000000 1/m^3

結果ラベル(エンジンによるもの):MODELLED:幾何とリンクバジェットの掃引です。小冊子のパターンは一定電力のメインローブ、パラメトリックのパターンは代表的な代用、リム経路の媒質は明示した単純なモデルであり、ここにあるものはどれも宇宙空間の信号の測定ではありません。可用性と途絶の数値は次の方式

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

エビデンス#

MODELLED:この種類を挙げている検証マトリクスの行。

  • MODELLED gnss-ssv種別の可用性掃引:衛星コンステレーション(GPS、GLONASS、Galileo、BDS、QZSS、NavIC)ごと、および全体で、信号が一つ以上、および四つ以上ある(ユーザー、エポック)の組の割合と最長の途絶を、球面上のユーザーについて求めます
  • MODELLED gnss-ssv種別の[navigation]モード:疑似距離に対する九状態の拡張カルマンフィルター(位置、速度、受信機クロックのバイアスとドリフト、太陽放射圧のスケール)で、その可用性、雑音、C/N0 は同じリンク
  • MODELLED gnss-ssv種別の[formation]モード:チーフとデピューティがそれぞれ絶対フィルターを実行します;チーフに対するデピューティの位置は、絶対推定値の差し引きと、単一差分疑似距離に対する相対フィルターによって推定します
  • MODELLED tli-and-cruiseフェーズ:平均状態はエンジンの Cowell 伝播器で求めます(地球の点質量と J2、第三体としての太陽と月、月はスレッドの DE440 カーネルがその区間を覆う場合はそれから、太陽は解析的な級

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):

  • MODELLED決定論的、シナリオハッシュ付き、SBOMとクロスプラットフォームのゴールデンゲート。オラクル(ExternalDataset):公式のCycloneDX 1.5 JSON Schema(および有効なSPDX識別子)へのSBOM適合性。これは外部の公開標準であり、依存関係グラフ全体で検証エラーはゼロです。FoMの決定論性とバイト単位の再現性の部分は固定された自己整合性チェックのままであるため、この行はMODELLEDのままです
  • MODELLED gnss-ssv種別の可用性掃引:衛星コンステレーション(GPS、GLONASS、Galileo、BDS、QZSS、NavIC)ごと、および全体で、(ユーザー、エポック)の組の割合。オラクル(ExternalDataset):ICG Space Service Volume 小冊子(UN OOSA ST/SPACE/75、2018)自体がシミュレーションであり、実行前に確定した事前登録のもとで比較しました(xval/gnss-ssv/PREREGISTRATION.md;結果は xval/gnss-ssv/RESULTS.md にあり、未達も含めて tests/ssv_booklet_results.rs で固定)。事前登録した読み方での実行1:最小放射電力の定数と月の合格基準は一致しました(S0、S6 は満たしました);上位・下位 SSV、RF しき
  • MODELLED Chapman 電離圏、Gallagher 型プラズマ圏、中性大気(屈折率による屈曲、酸素吸収、デフォーカス)を直線に沿って積分します。オラクル(InternalConsistency):テスト内の閉形式と公表されている大きさ(Chapman 層のピークと地表リムの屈曲、GPS から GEO への経路上の数 TECU のプラズマ圏);受信機設計は捕捉・追尾ループのモデルとそのテストを再利用します。実測のリム観測や微弱信号受信のデータとは比較していません
  • MODELLED gnss-ssv種別の[navigation]モード:疑似距離に対する九状態の拡張カルマンフィルター(位置、速度、受信機クロックのバイアスとドリフト、太陽放射圧のスケール。オラクル(InternalConsistency):シミュレートした真値とフィルター自身の推定値との比較(整合したフィルターでは、位置の正規化推定誤差二乗の平均は約3になります)と、固定シードでの決定性。飛行データや記録された高軌道の GNSS データとは比較していません;太陽と月は低精度の円軌道による代用です
  • MODELLED gnss-ssv種別の[formation]モード:チーフとデピューティがそれぞれ絶対フィルターを実行します;チーフに対するデピューティの位置は、差し引き。オラクル(InternalConsistency):絶対フィルターと同じシミュレートした真値:真の相対状態に対する相対フィルターの誤差と、独立した二つの絶対解を差し引く場合と少なくとも同等であることの検査。飛行中の編隊データとは比較していません

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:

  • MODELLED:幾何とリンクバジェットの掃引です。小冊子のパターンは一定電力のメインローブ、パラメトリックのパターンは代表的な代用、リム経路の媒質は明示した単純なモデルであり、ここにあるものはどれも宇宙空間の信号の測定ではありません。可用性と途絶の数値は ICG Space Service Volume 小冊子(UN ST/SPACE/75)の方式に従い、xval/gnss-ssv/ にあるその表と照合しています。(結果label)
  • MODELLED の、宇宙サービスボリュームおよびその先での GNSS 可用性とリンク強度:球面上(ICG 小冊子のグローバルシェル)またはケプラー軌道上(LEO から月遷移軌道まで)のユーザーについて、衛星コンステレーションごと(GPS、GLONASS、Galileo、BDS、QZSS、NavIC)および全体で、C/N0 しきい値を超えて使える信号を数えます - 信号一つ以上および四つ以上の可用性、最大途絶時間、受信 C/N0、(種別カタログ(kshana kinds --json))
  • MODELLED:パターンは代表的なものであり、実測ではありません;媒質は明示した単純なモデルです(docs/SSV.md)。(シナリオファイルのコメント、14行目)
  • 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))
  • 宇宙サービスボリュームおよびその先での GNSS 信号可用性の、ICG SSV 小冊子との比較は 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))
  • gnss-ssv種別における、かすめる GNSS 信号へのリム経路の電離圏・プラズマ圏・大気の効果と、微弱信号受信機設計は 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:自身の閉形式・解析的な恒等式との照合であり、転記ミスや係数の誤りは検出できますが、外部のオラクルではありません。(検証マトリクス(docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • 高軌道および月遷移軌道の宇宙機向け搭載 GNSS 航法フィルターは 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:自身の閉形式・解析的な恒等式との照合であり、転記ミスや係数の誤りは検出できますが、外部のオラクルではありません。(検証マトリクス(docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • GNSS による、高楕円軌道上の複数宇宙機編隊の相対航法は 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:自身の閉形式・解析的な恒等式との照合であり、転記ミスや係数の誤りは検出できますが、外部のオラクルではありません。(検証マトリクス(docs/MODELLED-RATIONALE.md))

関連項目#