コンステレーション、カバレッジ、ジオメトリ（シナリオ種別ファミリー）

エンジン v0.40.0 のシナリオ種別 7 件。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。検証マトリクスに別の記載がない限り、種別は MODELLED です（ラベルの付与方法：README のエビデンスの節）。

トピックページ：CONSTELLATION-DESIGN、COVERAGE、SOLAR-SYSTEM、SKYLINE。実行例：kshana scenarios/orbit-gnss-challenged.toml。全ファミリー：KINDS.md。

orbit#

衛星コンステレーション（Walker / TLE / RINEX）による GNSS の可用性と DOP。

必須フィールド：seed、threshold_ns、mask_deg、time、user|user_site、constellation、clock_quantum、clock_classical。任意：sigma_uere_m、constellations、epoch、export_sp3、export_omm、export_oem、skyline。

台帳：MODELLED 4 · VALIDATED 4。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ：orbit。

kshana scenarios/orbit-rinex.toml

ephemeris#

エフェメリスと地上軌跡：一機の衛星を伝搬し（TLE→SGP4 または解析的軌道）、その TEME／GCRS 状態（位置＋速度）、ITRF／ECEF 位置、WGS-84 の衛星直下点の緯度・経度・高度、そしてステップごとの局の方位角／仰角／距離と距離変化率（ドップラー）を出力します。衛星はtle、またはepochを伴う解析的なorbitで与えます（両方が指定された場合はtleが優先されます）；tleを使う場合、epochは TLE 自身のエポックを t = 0 として上書きします。

必須フィールド：tle|orbit+epoch。任意：step_s、duration_s、station、dut1_s、xp_arcsec、yp_arcsec、carrier_hz、eop_finals2000a。

台帳：VALIDATED。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ：ephemeris。

kshana scenarios/ephemeris.toml

constellation-design#

大規模なコンステレーション設計：i: T/P/F表記によるWalker DELTAとWalker STARのパターン（ノードを360 degまたは180 degに分布、軌道面内の間隔360P/T、軌道面間の位相オフセット360F/T）、明示的な要素リストとマルチシェル設計、一つの実行内の複数のコンステレーション。地球、月、火星、またはその他の惑星、冥王星や主要な衛星を周回するもので、bodyモジュールの定数（太陽系およびbody-pntの種類が使うものと同じ）を用います。公表された公称要素からのプリセット：gps-baselineとgps-expandable（GPS Standard Positioning Service Performance Standard、2020年第5版、Tables 3.2-1 to 3.2-3の24スロットと、前後の六組の拡張可能なペア）、galileo（29,599.801 km、56 degのWalker 24/3/1。Galileo Open Service Service Definition Document issue 1.1 Tables 1 and 23）、beidouとbeidou-meo（21,528 km、55 degのWalker 24/3/1に、80、110.5、140 deg Eの静止衛星三機と、55 degの傾斜静止軌道衛星三機を加えたもの。BeiDou Open Service Performance Standard 3.0 section 4.1。MEOの位相と118 deg Eの傾斜静止軌道の交差は、規格が述べていないためモデル上の設定です）、およびglonass（GLONASS Interface Control Document edition 5.1 section 5.2のスロット式による19,100 km、64.8 degの24/3/1）。カバレッジとDOP（精度低下率）：緯度／経度グリッドと、仰角マスク付きのサンプリングしたウィンドウにわたって、セルごとの視野内の衛星数、GDOP、PDOP、HDOP、VDOP、セルごとの可用性（PDOPがしきい値以下、既定は6の測位解）を、全球（面積加重）と最悪地点で求め、clock = "common"でない限りコンステレーションごとに一つの受信機クロックを使います。数千機の衛星まで拡張できます。可視性は各衛星のカバレッジ半角に対する内積であり、衛星は各エポックで星下点の緯度によって帯分けされるため、グリッドの行は視野に入りうるものだけを検査し、レポートは節約した組検査の数を数えます。JSONには、グリッドマップと間引いた衛星ごとの地上軌跡が含まれます。VALIDATED：WalkerジェネレーターはGalileo OS SDD Table 23とGLONASS ICDのスロット式に対して、GPSプリセットはSPS PS Table 3.2-1に公表された赤道通過の列に対して、GPSベースラインの全球HDOP分布はSPS PS Appendix B（中央値0.94、95% 1.25、平均0.96、許容差0.03）に対して検証されています。MODELLED：任意で永年J2を含む二体軌道、球形の天体、幾何学的な可視性のみ（信号電力、ヘルス、地形は含まない）、および異なるシステム間の相対位相であり、これは実際のどの日付のスナップショットでもありません。

必須フィールド：なし。任意：body、duration_s、step_s、mask_deg、pdop_threshold、grid_step_deg、lat_min_deg、lat_max_deg、lon_min_deg、lon_max_deg、clock、j2、track_points、max_tracks、constellation。

台帳：MODELLED 1 · VALIDATED 2。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ：constellation-design。

kshana scenarios/leo-pnt-mega-shell.toml

solar-system#

ある一つのエポックにおける太陽系全体を、任意の天体の周りの PNT（測位・航法・時刻）のために扱います。太陽、八つの惑星、冥王星、月、Phobos、Deimos、Io、Europa、Ganymede、Callisto、Titan について、ICRF（国際天文基準座標系、赤道 J2000）での太陽中心の位置と速度、太陽中心距離と J2000 黄道経度・緯度、重力定数、赤道半径と平均半径、公表されている場合は J2 とその基準半径、恒星自転周期、IAU の極とエポックでの本初子午線、一周にわたってサンプリングした軌道トラック（惑星は太陽中心、衛星は親天体中心）、そして観測者の天体（既定は地球）からの光行時間、片方向と双方向の距離、太陽の Shapiro 遅延、太陽との離角を報告します。追加の from/to リンクにも同じ処理を行います。位置：Standish と Williams による JPL のケプラー要素（1800 AD ～ 2050 AD は表 1、3000 BC ～ 3000 AD は表 2a/2b）と各惑星の公称誤差、地球と月の分離には Montenbruck & Gill の月の級数、火星と木星のガリレオ衛星には IAU の同期自転レートを用いた JPL の平均要素、Titan には IAU の自転モデルを使います。光行時間：放射測定の不動点解法で、送信側は遅延位置。ニュートン力学的で、Shapiro 遅延は別に報告します。公称誤差の二倍以内で JPL Horizons（DE441）と照合して VALIDATED：水星から土星および地球は表 1（最悪で公称の 1.87 倍）、八つの惑星すべては表 2a/2b（最悪で 1.71 倍）、そして地球から火星と木星への光行時間。MODELLED、各行にラベル付き：表 1 の天王星と海王星（DE441 に対する公称誤差の 2.0 倍と 5.2 倍）、冥王星（1992 の行。誤差の記載なし）、月と七つの衛星（Horizons に対して測定、公表された限界なし）。

必須フィールド：なし。任意：epoch、epoch_jd_tdb、bodies、observer、track_points、table、links。

台帳：MODELLED 2 · VALIDATED 3。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ：solar-system。

kshana scenarios/solar-system-tour.toml

body-pnt#

太陽系の任意の天体の周りでの測位：名前で選んだ中心天体（火星、月、エウロパ、ガニメデ、タイタンなど、太陽系カタログの天体）の周りの周回機または地表ランダーが、その天体の周りの小規模なWalker航法コンステレーション（二体軌道に天体固有のJ2永年ドリフトを加えたもの、未知のユーザークロック）からの片道疑似距離を使って航法を行い、必要に応じて、クロック不要の深宇宙の地球からの往復レンジも使います。その方向と距離は、各エポックで解析的な太陽系エフェメリスから得られます。視線は天体の平均球で遮られ、地表のユーザーには仰角マスクも必要です。エポックごとに、視野内の中継機、地球が周縁より上にあるかどうか、コンステレーションのみのGDOPとPDOP（幾何および位置の精度低下率）、地球の行を含む場合と含まない場合の形式的な一シグマの位置不確かさ、およびそれぞれの場合のシード付きガウス・ニュートン最小二乗解の誤差を求めます。実行全体では、可用性、地球の可視率、PDOPの中央値、RMS誤差、形式的シグマの中央値に加え、そのエポックにおける地球と天体の間の光行時間、往復時間、シャピロ遅延、太陽との離角も求めます。MODELLED：中継機の軌道、ノイズレベル、瞬時測定モデルはモデル化上の選択であり、ミッションの航法データに対して検証されたものではありません。天体の定数はbody.rsに引用された公表値であり、地球の幾何は太陽系エフェメリスのラベルを引き継ぎます。

必須フィールド：なし。任意：body、epoch、epoch_jd_tdb、duration_s、step_s、seed、table、user、constellation、earth_link。

台帳：MODELLED 1 · VALIDATED 1。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ：body-pnt。

kshana scenarios/mars-orbit-pnt.toml

mars-pnt#

深宇宙の火星PNT：シミュレートした MARCONI リレーコンステレーション（一方向の送信と、深宇宙局への双方向の中継を行う静止軌道型と傾斜軌道型のリレー）が、一方向と双方向の電波測定を統合した推定器を通じて、基準ユーザー（transfer | lmo | surface）を航法します。エポックごとのジオメトリと可視性、真値に対する達成 RMS、形式共分散（1σ / 3σ の位置）を報告します。これはシミュレーションによる正直な性能指標であり、認証された保護レベルではありません。

必須フィールド：なし。任意：user、clock_class、step_s、duration_s、nmax、range_sigma_m、doppler_sigma_mps、dynamic_tightness、two_way_period_s、seed。

台帳：MODELLED。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ：mars-pnt。

kshana scenarios/mars-pnt-lmo.toml

passes#

地上局のパス予測：円軌道（ウィンドウ開始時点の SGP4 平均要素）について、ウィンドウにわたり仰角マスクより上にある局に対する時間領域の可視パス（AOS/TCA/LOS、最大見かけ仰角、継続時間）と総アクセス時間を求めます。IAU 2006/2000A の地球固定座標系上の SGP4/SDP4 伝播（任意で UT1 - UTC と極運動）、ITU-R P.834-9 の対流圏屈折とダウンリンクの光行時間（どちらも既定でオン）を用い、交差は 1e-7 s まで解き、最大仰角は黄金分割探索で求めます。パスのジオメトリは、海面高度の局で Orekit 13.1.8 と照合して VALIDATED であり、シナリオの軌道と局は例示用の入力です。

必須フィールド：なし。任意：altitude_km、inclination_deg、raan_deg、arg_lat_deg、station_lat_deg、station_lon_deg、station_alt_m、epoch、mask_deg、duration_hours、step_s、refraction、light_time、ut1_minus_utc_s、xp_arcsec、yp_arcsec。

台帳：MODELLED 2 · VALIDATED 2。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ：passes。

kshana scenarios/passes.toml