ミッションスレッド
助言用ソフトウェアであり、認証を受けた航法装置ではありません。公開情報のみを使用しており、いかなる機関とも提携せず、承認も受けておらず、ここにあるものはいかなるプログラムの要件への適合も主張していません。
kind = "mission-thread" は、ミッションのフェーズを連鎖させます。各フェーズは、固有のセンサーとフィルターを持つ登録済みの八つの種別の一つで、連鎖全体の航法・タイミング誤差バジェットを報告します。具体的には、フェーズごとの、入口、ピーク、出口での 1-sigma の位置、速度、時計バイアス、その単位付きのすべての寄与、あなたが明示した要求に対する余裕、最弱の連結、日付入りのイベント、そしてタイムライン図です。すべての数値は MODELLED であり、明示した入力か、その入力のモデルです。外部のオラクルの行は xval/mission-thread/ にだけあり、何を検証しているかを述べています。
チェックアウトから例を実行します(コミット済みの月カーネルの切り出しを読み込みます):
kshana scenarios/mission-thread-artemis-class.toml
文書#
kind = "mission-thread"
title = "..." # optional
seed = 20261024 # each phase's seed comes from it and the phase id
epoch_utc = "2028-01-01T00:00:00Z" # mission elapsed time counts from here
moon_kernel_path = "..." # optional JPL SPK cut with the Moon and the Earth (a file: refused by the MCP server)
[entry] # the first phase's entry state
frame = "gcrf"; x = [...] # six numbers, metres and metres per second
sigma_pos_m = 10.0; sigma_vel_mps = 0.01
timescale = "utc"; sigma_time_s = 1e-7; sigma_drift_s_per_s = 1e-12
[[phase]]
id = "ascent" # unique; names the phase in the report and seeds its noise
kind = "launch-ascent"
duration_s = 540.0
nav = ["gnss", "inertial"] # gnss | gnss-ssv | ground-tracking | lunanet | trn | inertial | relative-optical
time = "gnss" # gnss | ground-clock | lunar-time | onboard-holdover
frame = "mci" # optional: the frame this phase needs its entry in
timescale = "ltc" # optional: the clock timescale it needs
[phase.handover] # how this phase hands over to the next (default carry)
rule = "inflate"; q_acc = 1e-9; gap_s = 172800.0
[phase.requirement] # optional limits; the margin is the smallest limit over peak
max_pos_m = 50.0
[phase.model] # the kind's own parameters
文書は、推測で処理されずに拒否されます。フェーズ ID が重複する場合、nav のリストが空の場合、名前が不明な場合、モデルのキーがその種別の知らないものである場合、長さのキーが duration_s と食い違う場合、またはフェーズが、そのモデルが数値を持たないソースを挙げている場合です。
引き継ぎの働き#
引き継ぐ状態は、SI 単位での [x, y, z, vx, vy, vz] の 6x6 共分散全体、時計(バイアス、ドリフトとその共分散で、時間系のタグ付き)、座標系、ミッション時刻、そしてエビデンスのラベルです。引き継ぎが共分散をリセットすることはありません。
| 規則 | 内容 |
|---|---|
carry |
状態をそのまま引き継ぐ |
inflate |
直線モデル上で gap_s にわたる、PSD q_acc の白色加速度雑音。行は両方を明示します |
reacquire |
acquire_s の間の推測航法を行い、そのあと、下限のほうが小さい場合にだけ、その軸をソースの下限に設定します。下限を下回ることも、リセットされることもありません |
座標系と時間系#
スレッドは、フェーズの内部ではなく引き継ぎの時点で変換を行い、各変換は独立したバジェット行になります。座標系:GCRF、MCI、MCMF(ITRF と LVLH は理由を添えて拒否します)。Gcrf <-> Mci は、月の地心状態によって原点をずらします。エポックを網羅するカーネルがある場合は、カーネルによる DE440 級の状態を使い(代替値は 5 m と 1 mm/s、固定した JPL Horizons に対する測定された最悪値は 2.6 m)、そうでない場合は、測定された 195.7 km RMS を持つ解析的な級数を使い、行はこれを明示します。したがって、月の例は、そのエポックを網羅するカーネルを持つ必要があります。Mci <-> Mcmf は、エポックで軸を揃え、秤動なしの平均恒星時回転です。時間系は TT を経由します:Utc <-> Tt は厳密で、Tdb <-> Tt は 14 us を加え、Tt <-> Ltc は lunar_time の長期的なレートを使い、一日あたり 56 から 59 us の帯域をレートの不確かさとします。
八つのフェーズ種別#
| Kind | セグメント | 内容 | パラメータ |
|---|---|---|---|
launch-ascent |
地球 | 駐機軌道への動力上昇:等速モデルの共分散に白色加速度雑音、GNSS の取得とフェード、時計のホールドオーバー | src/mission_thread/earth/launch.rs 内の [phase.model] キー |
leo-rendezvous |
地球 | センサー区間にわたる相対航法:LVLH での Clohessy-Wiltshire 遷移、6x6 カルマン共分散、ドッキング窓 | 下記 |
tli-and-cruise |
地球 | TLI バーンと地球・月間空間(シスルナー)の巡航:Cowell 伝播、有限差分の状態遷移行列、gnss-ssv と地上追尾の更新 | 下記 |
entry |
地球 | 再突入インターフェースまでの帰還コースト。飛行経路角の sigma、回廊の確率、ピーク減速度、フットプリント | 下記 |
lunar-orbit-rendezvous |
月 | 月周回軌道でのドッキングまでの相対航法 | mission-thread/lunar-phases.md |
lunar-descent |
月 | 極域の地点での着陸分散バジェット | 同上 |
lunar-surface |
月 | 地点と季節ごとの月面 PNT とタイミングの可用性 | 同上 |
lunar-ascent |
月 | 投入軌道への動力上昇 | 同上 |
月の種別は単独のシナリオ種別でもあります。設計とエビデンスは MISSION-THREAD-LUNAR.md にあります。
leo-rendezvous#
バジェットが持つのは相対の sigma です。チェイサーの絶対共分散はそのまま引き継がれ、行がその旨を示します。このフェーズは、機体どうしを互いに対して測るものであり、地球に対して測るものではないためです。開始時の相対共分散は、チェイサーの絶対共分散に、ターゲットの明示した sigma を、互いに独立であるかのように加えたもの(保守的)です。キー:target_alt_m、target_abs_sigma_pos_m、target_abs_sigma_vel_mps、capture_pos_m、capture_vel_mps、任意で process_q_acc と min_window_s、そして [[phase.model.legs]] を一つ以上、それぞれに range_m、end_range_m、duration_s、sensor(optical-camera、lidar、または rf-ranging。ILLUSTRATIVE なパラメータは src/mission_thread/sensors.rs にあります)と interval_s。各区間の継続時間はフェーズの継続時間に加算されます。ドッキング窓は、相対 sigma が捕捉範囲の内側にとどまるようになった時点から、フェーズの終わりまでの時間です。繰り返しは、それぞれ固有の ID を持つ別のフェーズです。
tli-and-cruise#
平均状態は、地球の重力と J2、第三体としての太陽と月を使う、エンジンの Cowell 伝播器によるものです。共分散は、前方差分の状態遷移行列(公称実行と六回の摂動実行)と白色の加速度雑音を用いて、各 step_s セグメントを通過します。バーンは進入速度の方向に、明示した大きさの比率と指向誤差で行います。明示する制限:コミット済みの月カーネルの切り出しは月を含みますが太陽を含まないため、伝播器は月をカーネルから、太陽を解析的な級数から取ります(太陽の第三体項はその級数の誤差に鈍感です)。フェーズはどちらを使ったかをイベントで示し、カーネルがセグメントを網羅しない場合は、両方に解析的な級数を使います。バーンは目標への誘導をしません:公称状態は、明示したバーンが行き着く先であり、月のフェーズが受け取るのは共分散だけです。
更新は、文書がそのソースを挙げた場合にのみ使います:gnss-ssv(弧の代わりとなる、軌道接触要素の地球軌道に沿った、エンジンの space-service-volume 掃引による可用性と PDOP 付きの位置フィックス。ssv_window_s ごとに一回の掃引。フィックスの sigma = PDOP の中央値 × ssv_uere_m。期待情報の形式にすることで実行を決定論的に保ちます)と、ground-tracking(地心方向に沿った距離と距離変化率なので、天球面は観測されません。更新の分散は追尾デューティで割ります)。キー:tli_dv_mps、tli_dv_sigma_fraction、tli_pointing_sigma_rad、step_s、clock_q_f、clock_q_d、任意で process_q_acc、ssv_uere_m、ssv_window_s、ssv_step_min、ssv_cn0_min_dbhz、ground_range_sigma_m、ground_range_rate_sigma_mps、ground_interval_s、ground_duty。
entry#
コーストはバーンなしの tli-and-cruise のコーストで、再突入インターフェースで終わります。キーは上のコーストのキーです。インターフェースでフェーズは、共分散全体から飛行経路角とその sigma を読み取り、角度が明示した回廊の内側にある確率、公称角度と回廊の両端でのピーク減速度(エンジンの平面弾道再突入を Allen-Eggers の閉形式と並べて)を任意の限界値と比べ、さらにフットプリントを求めます。ダウンレンジは明示した感度から、クロスレンジは軌道面を横切るインターフェース共分散から求めます。キー:interface_alt_m、ballistic_coeff_kg_m2、corridor_min_deg、corridor_max_deg、downrange_sensitivity_km_per_deg、flight_time_s、任意で max_decel_g、scale_height_m、start_state_gcrf(連鎖に帰還軌道のバーンがなく公称の帰還状態を作れない場合の、公称の帰還状態で、六つの数値)。ここでは、カプセルの揚力、誘導、加熱はモデル化していません。
地上ネットワークのオーバーレイ#
任意の [ground_network] テーブルは、局と最低追尾仰角を与えます。スレッドは、それが名指しする各フェーズについて、局が追尾できるフェーズの割合を計算し、地上追尾の更新レートを調整するデューティとしてフェーズに渡します。幾何:entry-orbit(入口状態を J2 付きの二体問題で飛ばしたもので、低軌道のフェーズ用)、moon-direction(機体が月の位置にあるもので、地球・月間空間(シスルナー)の巡航用)、そして stated(あなたが与えるデューティ)。局の切り替えで handover_gap_s が失われます。フェーズのバジェットには、局が一つも見えない最長の区間が加わり、イベントがデューティを示します。ネットワークのアンテナやスケジュールはモデル化していません。
レポート#
kshana-mission-thread/1:phases[](インデックス、ID、種別、時刻、ラベル、航法とタイムのソース、制約となるソース、入口・ピーク・出口の sigma、要求、余裕、行ごとの単位を持つ budget_rows[]、events[])、weakest_link(明示した要求に対する最小の余裕、なければ最大のピーク位置)、timeline[]、スレッドの label(最も弱いフェーズのラベル)、そして units ブロックです。図は、ミッション時刻に対する 1-sigma の位置と時計バイアスで、フェーズごとに一つの帯です。
エビデンスとは何か#
スレッドのラベルは最も弱いフェーズのラベルで、すべてのフェーズが MODELLED です。月の伝播器は LRO と CAPSTONE と比較しており(xval/mission-thread-lunar/)、地球・月間空間(シスルナー)の弧は公開された Horizons の軌道と比較しています(xval/mission-thread/)。各行は、実行前にコミット済みのファイルで固定した合格基準を満たすか、満たさないかのどちらかであり、満たさなかった場合は未達として記録します。台帳がそう述べていない限り、VALIDATED のものはありません。