aocs (scenariotype)

Scenariotype i motoren v0.40.0, familien Oppdragsanalyse, linker og romoperasjoner. Veiledende: analyseutdata fra et forsknings- og ingeniørverktøy, ikke typegodkjent navigasjonsutstyr og ikke en tjeneste der liv og sikkerhet står på spill. Hver etikett her er motorens eller verifikasjonsmatrisens; en type er MODELLED med mindre matrisen sier noe annet (hvordan en etikett oppnås: avsnittet Evidence i README).

Hva den gjør#

Holdningskontroll for romfartøy: en treghetspekende sving av en stiv hub med tre eller flere balanserte reaksjonshjul under MRP-tilbakekobling (L = -K sigma - P omega), minimumsnorm hjulmomenter begrenset til hver motors grense, RK4 med null-ordens holdning; eventuelt sluttet i en multiplikativ EKF fra en simulert gyro (vinkel- og hastighetsrandomvandring) og stjernesensor. Rapporterer innsvingningstid, endelig og maksimal pekefeil, maksimal hjulhastighet og maksimalt moment, den mettede andelen, drift i dreieimpuls og, med estimatoren, dens holdningsfeil og NEES. Sløyfen for sann tilstand er VALIDATED mot Basilisk 2.9.1; estimatoren er MODELLED.

Én kjøring av scenarios/aocs-slew.toml oppsummeres som: aocs: 4 wheels, 600 s slew from 82,06 deg -> settles below 0,1 deg at 481,0 s | final 2.37e-2 deg | peak wheel 1797 rpm | true-state loop

Inndata#

Fra skjemaet (kshana kinds --json):

• Obligatoriske felt: hub_inertia_kg_m2, k_nm, p_nms, wheels, sigma0
• Valgfrie felt: duration_s, dt_s, sample_s, omega0_rad_s, pointing_threshold_deg, estimator

Eksempelet scenarios/aocs-slew.toml setter blant annet:

Kjør den#

kshana scenarios/aocs-slew.toml

2 medfølgende scenarioer bruker denne typen; de andre står i scenarios/.

Hva den gir#

Skalarresultatene fra den kjøringen, med enhetene motoren oppgir:

Resultatetikett (motorens): VALIDATED kontrolllov og hjuldynamikk (mot Basilisk 2.9.1 på sløyfen for sann tilstand); denne kjøringens inndata er scenarioets egne — holdningskontroll med reaksjonshjul under MRP-tilbakekobling, treghetspeking, ingen sensorstøy, ingen friksjon

Evidens#

MODELLED 1 · VALIDATED 1: radene i verifikasjonsmatrisen som nevner denne typen.

• VALIDATED Treghetspekende holdningskontroll av en stiv hub med tre eller flere balanserte reaksjonshjul: MRP-tilbakekoblingsloven L_r = -K sigma_BR - P omega_BR (Schaub og Junkins), minimumsnorm hjulmotormomenter G_s u = -L_r begrenset til hvert hjuls l Tester: aocs_basilisk_oracle.rs.
• MODELLED Den multiplikative EKF-en til Lefferts, Markley og Shuster: holdningsfeil i kroppsrammen og gyrobias som tilstander, propagering med gyrohastigheten minus biasestimatet og Farrenkopfs diskrete prosessstøy (vinkel- og hastighetsrandomvandring), stjernesensoroppdatering

Radene kjøringen selv brukte, med den uavhengige referansen matrisen gir hver (de offentlige kildene er navngitt der):

• MODELLED Deterministisk, scenariohashet, SBOM + gates med gylne verdier på tvers av plattformer. Uavhengig referanse (ExternalDataset): SBOM-overensstemmelse med det offisielle CycloneDX 1,5 JSON Schema (+ gyldige SPDX-identifikatorer), en ekstern publisert standard, null valideringsfeil over hele avhengighetsgrafen; delen om FoM-determinisme / byte-reproduserbarhet er fortsatt en festet selvkonsistenssjekk, så raden forblir MODELLED
• VALIDATED Treghetspekende holdningskontroll av en stiv hub med tre eller flere balanserte reaksjonshjul: MRP-tilbakekoblingsloven L_r = -K sigma_BR - P omega_BR (Schaub og J. Uavhengig referanse (ExternalDataset): Basilisk 2.9.1 (AVSLab, ISC; bsk-hjulkjøringen som et eget verktøy, aldri lenket eller inkludert): romfartøyhub, reactionWheelStateEffector (BalancedWheels, momentgrense på), simpleNav, inertial3D, attTrackingError, mrpFeedback (uten integralledd) og rwMotorTorque ved dt = 0,1 s med dens RK4, mot Kshanas egen implementering på tre tilfeller (tre ortogonale hjul; en firehjuls pyramide; et mettende firehjulstilfelle),
• MODELLED Den multiplikative EKF-en til Lefferts, Markley og Shuster: holdningsfeil i kroppsrammen og gyrobias som tilstander, propagering med gyrohastigheten minus biasestimatet og Farre. Uavhengig referanse (InternalConsistency): Intern konsistens: filterets normaliserte estimeringsfeil i kvadrat mot sannheten simulert fra de samme sensormodellene over Monte Carlo-seed, og konvergens av holdnings- og biasestimatene. HVA SOM IKKE ER: ingen ekstern estimator eller flydata er sammenlignet (Basilisk 2.9.1 har ingen MEKF-modul); sensormodellene er lærebokmodellene, uten skjevjustering, skaleringsfaktor eller effekter av stjernesensorens synsfelt.

Begrensninger#

Hva kjøringens egen rapport sier ikke er modellert eller ikke er validert:

• Sløyfen for sann tilstand er VALIDATED mot Basilisk 2.9.1; estimatoren er MODELLED. (typekatalog (kshana kinds --json))
• Reproduserbarhet og programvarekvalitetssikring er MODELLED, ikke validert: en delpåstand er kontrollert eksternt, men hele funksjonen setter sammen modellerte deler, så funksjonen forblir modellert. (verifikasjonsmatrise (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Multiplikativ EKF-holdningsestimering fra en gyro og en stjernesensor er MODELLED, ikke validert: kontrollert mot sin egen lukkede/analytiske identitet – fanger opp transkripsjons- og koeffisientfeil, men er ikke en uavhengig ekstern referanse. (verifikasjonsmatrise (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

Se også#

• Familieside: Oppdragsanalyse, linker og romoperasjoner
• Alle typer: KINDS.md
• Temaside: AOCS.md