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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/inertial.md

inertial(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#

GNSS 途絶中の1-DOF 慣性推測航法。

scenarios/imu-deadreckoning.tomlの一回の実行は次のように要約されます:scenario fc9191cef784 | 量子 holdover 6600s p95 41.39m | 古典 holdover 350s p95 30629.9m

入力#

スキーマ(kshana kinds --json)より:

  • 必須フィールド:seed、threshold_m、time、gnss、accel_quantum、accel_classical
  • 任意フィールド:runs

例のscenarios/imu-deadreckoning.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 0.00157 m/s^2
accel_classical.bias_instability 1.0000e-5 記載なし
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(Honeywell QA-2000 / G テキスト
accel_classical.q_aa 1.0000e-13 (m/s^2)^2/s
accel_classical.q_va 3.8416e-8 (m/s^2)^2/Hz
accel_quantum.bias 5.8800e-7 m/s^2
accel_quantum.id cold-atom-quat テキスト
accel_quantum.provenance Exail ハイブリッド量子加速度計トライアド:バイアス安定性 6e- テキスト
accel_quantum.q_va 4.6656e-8 (m/s^2)^2/Hz
gnss.windows[0].state nominal テキスト
gnss.windows[0].t0 0 記載なし

実行する#

kshana scenarios/imu-deadreckoning.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.fom.availability 0.131761 1
classical.fom.drift_slope_m_per_s 5.138079 m/s
classical.fom.holdover_s 350 s
classical.fom.integrity 値なし 記載なし
classical.fom.pos_p95_m 30629.852742 m
classical.fom.pos_rms_m 15189.151543 m
classical.fom.security 値なし 記載なし
classical.monte_carlo false フラグ
classical.spec.id nav-grade-quartz テキスト
classical.spec.kind inertial テキスト
エンジンが scenarios/imu-deadreckoning.toml(種別 inertial)について出力するグラフ

エビデンス#

MODELLED 6 · VALIDATED 2:この種別を挙げる検証マトリクスの行です。

  • VALIDATED クォータニオン姿勢、WGS-84 NED のストラップダウン慣性機構(コーニング/スカーリング補償済み)で、(Δθ, Δv) の増分から航法状態を伝搬します テスト:classical_strapdown_ins_reference.rs。
  • MODELLED 第一原理からの冷却原子干渉計加速度計(k_eff·T²、QPN) テスト:quantum_inertial_sensor_reference.rs。
  • MODELLED Mach–Zehnder のフリンジ曖昧性によるダイナミックレンジ:2π 周期のフリンジ読み出しが最大の曖昧さのない比力 a_max=π/(k_eff·T²) を決め、分解能セル単位の曖昧さのない範囲 a_max/σ_a=π/σ_Φ は光学スケールファク
  • 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 テスト:quantum_inertial_dead_reckoning_reference.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):

  • 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
  • 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
  • PARTNER 提供しません — 性能モデルのみ;冷却原子/時計のハードウェアはパートナーのものです。オラクル(NoneKind):なし:パートナーが所管する分野であり、設計上モジュールもテストもありません

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:

  • 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))
  • 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))

関連項目#