ジャミング、スプーフィング、スペクトル(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 6 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:SPECTRUM、DECEIVED-TIME、IQ-FOLLOW。実行例:kshana scenarios/jamming-demo.toml。全ファミリー:KINDS.md。
| 種類 | 内容 | 台帳 |
|---|---|---|
jamming |
リンクバジェットによるジャミング:J/S → 実効 C/N₀ → ロック喪失。 | MODELLED |
spoof |
モンテカルロによる P_fa/P_md を伴う、確率的な時刻スプーフィング検出器(Neyman–Pearson / χ²₁)。 | MODELLED |
spoof-detect |
RF と測定値を組み合わせたスプーフィング検出器(複数 SV の RAIM 整合性 + AGC + SQM を融合)を、パラメーター化した攻撃(電力優位、搬送波位相の整合、時刻・位置の押し出し;TEXBAT 方式)に対して評価します。 | MODELLED |
tracking-loop |
追尾ループのロスオブロック:C/N0 から ヒステリシス付きのロック/アンロック、ロック喪失までの時間、そしてコードと搬送波のオフセットレートの関数としてのスプーフィングのプルイン。 | MODELLED |
spectrum |
L バンドのスペクトルモデルとウォーターフォール:GNSS の L バンド全体を一つの電力スペクトル密度(PSD)として、横軸に周波数、縦軸に時間をとり、スクリプト化したジャマーのタイムライン上で示します。 | MODELLED 3 · VALIDATED 2 |
impairment-eval |
機械学習による RF 障害検出の評価テストベッド(13494):ラベル付きでパラメーターに根拠のある合成コーパス(正常/ジャミング/時刻スプーフィング/位置スプーフィング/マルチパス)を生成し、検出器(エネルギー/agc/s | MODELLED 1 · VALIDATED 2 |
jamming#
リンクバジェットによるジャミング:J/S → 実効 C/N₀ → ロック喪失。
必須フィールド:seed、time、receiver、constellation。任意:jammer、mask_deg、tracking_threshold_dbhz、degraded_margin_db、signal_power_dbw、temp_k、freq_hz、chip_rate_hz、skyline。
台帳:MODELLED。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ:jamming。
kshana scenarios/jamming-demo.toml
spoof#
モンテカルロによる P_fa/P_md を伴う、確率的な時刻スプーフィング検出器(Neyman–Pearson / χ²₁)。
必須フィールド:threshold_ns、time、attack、clock_quantum、clock_classical。
台帳:MODELLED。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ:spoof。
kshana scenarios/spoof-attack.toml
spoof-detect#
RF と測定値を組み合わせたスプーフィング検出器(複数 SV の RAIM 整合性 + AGC + SQM を融合)を、パラメーター化した攻撃(電力優位、搬送波位相の整合、時刻・位置の押し出し;TEXBAT 方式)に対して評価します。
必須フィールド:attack。任意:satellites、detector。
台帳:MODELLED。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ:spoof-detect。
kshana scenarios/spoof-detect.toml
tracking-loop#
追尾ループのロスオブロック:C/N0 から ヒステリシス付きのロック/アンロック、ロック喪失までの時間、そしてコードと搬送波のオフセットレートの関数としてのスプーフィングのプルインを扱います。エンジンの既存の妨害と捕捉の基準は受信電力の比です(ジャマーは J/S = 30 dB で妨害し、スプーファーは 3 dB で捕捉します)が、実際のロス・オブ・ロックは電力比ではなく、ループのジッターに動的ストレスを加えると追尾しきい値のバジェットを超える点です。報告するのは次のとおりです。(1) 搬送波(Costas)とコード(非コヒーレント early/late)の 1-sigma 熱ジッターを C/N0 に対して示したもの(二乗損失を含む)。規定の規則 3sigma_PLL + theta_e <= 45 deg(15度ルールの三シグマ形式)および 3sigma_DLL + ramp lag <= d/2 chips と比較します。(2) 支配的なループを名指しした、ドロップとリロックの C/N0 しきい値。リロックのしきい値は、受信機が再プルインする際のより広い帯域幅から導出したものであり、断定したものではないため、ヒステリシス幅は 5log10(ratio) から 10log10(ratio) dB の間に入らなければなりません。(3) C/N0 のランプで駆動した、確認用の滞留時間を持つ二しきい値ロック検出器による、宣言されたロック喪失までの時間。これは物理的な位相脱出時間(サイクルスリップ間のビタビ平均時間。数百桁にわたるため log10 s で表します)とは別に報告します。(4) スプーフィングのプルイン限界:被害側のループが追従できるコードスルーと搬送波ドップラーレートの最大値を、両軸にわたるマップとともに示します。これは、それより速くスルーするスプーファーはループを捕捉せず、振り切ってしまうためです。(5) ループ動力学が示す妨害半径。既存の電力比による半径の代わりではなく、それと併せて報告し、両者の符号付きの差を独自の名前付きフィールド(denial_radius_delta_km)として、その定義を添えて示します。出力される数値フィールドにはすべて単位と出典の区分が付きます。VALIDATED な閉形式:搬送波とコードのジッター式、ループフィルタの縮約 sqrt(2B_nT)、一次のランプ遅れは、シード付きの合成 IF 上で先へ進めたエンジン自身の sdr コリレーターと照合しており(同じ数値に至る別の経路)、それぞれ 0.6 %、3.7 %、0.17 % 以内で一致します。サイクルスリップ時間の背後にある修正ベッセル関数 I0 は、標準の表の値と 1e-7 まで一致します。有効範囲の下限は、単に述べるだけでなく、表明しています:1 ms で約 32 dB-Hz を下回ると、実際の atan 弁別器は +-pi/2 の範囲で飽和し、どの線形理論よりも小さいジッターを測定します。MODELLED:ループ帯域幅、積分時間、コリレーター間隔、プルイン帯域幅比、確認用の滞留時間、ジャマー電力、アンテナ利得は、データシートの値ではなく、バンドの代表的な数値です。モデル化していないもの:発振器(アラン偏差)と振動によるジッター、フロントエンドの帯域制限、マルチパス、AGC の動特性、データビット遷移損失、外部アイディング、Costas のサイクルスリップ式に対する半サイクル補正。ループ動力学のもとではスプーフィングの捕捉に半径はまったくなく、支配的な制約は電力ではなくオフセットレートであるため、そのフィールドは数値をでっち上げず、理由を添えた null になります。認証を受けた受信機の性能製品ではありません。
必須フィールド:なし。任意:pll_bandwidth_hz、dll_bandwidth_hz、predetection_integration_s、correlator_spacing_chips、carrier_allowance_deg、code_allowance_chips、pullin_bandwidth_ratio、drop_confirm_epochs、relock_confirm_epochs、doppler_rate_hz_per_s、code_slew_chips_per_s、cn0_high_dbhz、cn0_low_dbhz、ramp_duration_s、jitter_table_cn0_dbhz、jammer_power_dbw、jammer_gain_dbi、rx_gain_toward_jammer_db、rx_gain_toward_sat_db、signal_power_dbw、temp_k、freq_hz、chip_rate_hz、jammer_type、q_override、denial_js_threshold_db、capture_js_threshold_db、spoof_code_slew_chips_per_s、spoof_doppler_rate_hz_per_s。
台帳:MODELLED。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ:tracking-loop。
kshana scenarios/tracking-loop.toml
spectrum#
Lバンドのスペクトルモデルとウォーターフォール:GNSS の L バンド全体を一つの電力スペクトル密度(PSD)として、横軸を周波数、縦軸を時間とし、台本どおりのジャマーのタイムラインにわたって示します。信号:GPS L1 C/A と L2C(BPSK(1))、Galileo E1 オープンサービス(MBOC(6,1,1/11)、または BOC(1,1))、GPS L5 と Galileo E5a(BPSK(10))で、それぞれの搬送波に、上書きしない限りインターフェース仕様の最小受信電力(IS-GPS-200、IS-GPS-705、Galileo OS SIS ICD)を与えます。GLONASS、BeiDou、Galileo E6 はモデル化していません。ジャマー:連続波トーン、平坦な狭帯域雑音、線形のこぎり波チャープ、各バンド自身の変調に合わせた広帯域雑音で、それぞれ中心、帯域幅、受信電力(直接指定、またはジャミングの種類の自由空間伝搬損失を通した EIRP と距離)、オン/オフ時刻を持ちます。各ジャマーは、受信機帯域幅にわたるスペクトル分離係数 kappa によって各バンドに対して評価され、(C/N0)_eff = [1/(C/N0) + sum (J/S) kappa]^-1 となります。ジャマーが一台の場合、これは Q = 1/(R_c kappa) としたジャミングの種類の耐ジャム式と等しく、レポートはこの相互確認(とその横にジャミングの種類の代表的な Q の値)を載せます。雑音フロアは k T_sys で、T_sys = T_ant + 290 K (F - 1) です。ウォーターフォールは各セルをそのビンと行にわたって平均します(チャープは厳密に、掃引全体と部分的な掃引を合わせて。行の途中で切り替わるジャマーはそのデューティで)。そのため C/N0 のタイムラインと画像は同じ数値から得られます。result.json は、電力でブロック平均したグリッド、行ごとのバンド別 C/N0 と J/S、そしてジャマーごと・バンドごとの SSC、Q、J/S、帯域内 J/S、定常 C/N0 を保持します。任意の [iq]:ある一時点でのモデルを複素 IQ として描き、SigMF 記録(cf32_le または ci16_le)に書き出して読み戻し、Welch 推定と比較します。任意の [recording](ネイティブビルド):実際の SigMF 記録の Welch PSD をモデルの横に示します。VALIDATED:信号の PSD は教科書的な主ローブ幅(BPSK(n) は零点間で 2n x 1.023 MHz、BOC(1,1) のローブは +/-1.023 MHz を中心)に照らして、スペクトル分離係数はその Parseval の閉形式と Kaplan & Hegarty の Q = 1(CW)および 1.5(整合)に照らして確認しています。MODELLED:ジャマーの電力、タイムライン、フロントエンドの帯域幅、連続スペクトル(符号線なし)の扱い、そして AGC、ブランキング、アンテナパターンを含まないこと。
必須フィールド:なし。任意:seed、duration_s、step_s、receiver、grid、bands、jammers、iq、recording。
台帳:MODELLED 3 · VALIDATED 2。入力、結果、エビデンス、制限事項を含む全ページ:spectrum。
kshana scenarios/l-band-waterfall-jamming.toml
impairment-eval#
機械学習による RF 障害検出の評価テストベッド(13494):ラベル付きでパラメーターに基づく合成コーパス(nominal/jamming/spoof-time/spoof-position/multipath)を生成し、検出器(energy|agc|sqm|parity|fused)を検出器に依存しないハーネスで採点して、AUC/ROC/混同行列と、目標 Pfa でのクラスごとの Pd、さらに分布内と分布外の楽観性ギャップを報告します。MODELLED の動作特性のみ — 現場データや IQ は一切なく、良し悪しの判定もありません。
必須フィールド:なし。任意:seed、n_per_class、nominal_cn0_dbhz、meas_noise、detector、target_pfa、shift_severity_scale、optimism_tol。
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:impairment-eval。
kshana scenarios/impairment-eval.toml