Maskinoversettelse, ikke gjennomgått av en morsmålsbruker. Engelsk er referansen.

Sider for scenariotyperRediger på GitHubKilde: docs/kinds/by-kind/fusion.md

fusion (scenariotype)

Scenariotype i motoren v0.40.0, familie Treghets-, fusjons- og kvantesensorer. Veiledende: analyseresultat fra et forsknings- og ingeniørverktøy, ikke typegodkjent navigasjonsutstyr og ikke en safety-of-life-tjeneste. Hver etikett her kommer fra motoren eller verifikasjonsmatrisen; en type er MODELLED med mindre matrisen sier noe annet (hvordan en etikett oppnås: avsnittet Evidence i README).

Hva den gjør#

Felles Kalman-sensorfusjon for PNT over de samme hybride inndataene.

Én kjøring av scenarios/fusion-pnt.toml oppsummeres slik: scenario c8eac911bbe0 | fused | quantum PNT-holdover 6600s (t 6600s/p 6600s) integrity 1,000 security n/a (no attack) | classical PNT-holdover 1330s (t 1330s/p 6600s) integrity 0,973 security n/a (no attack)

Inndata#

Fra skjemaet (kshana kinds --json):

  • Obligatoriske felt: seed, timing_spec_ns, position_spec_m, time, gnss, resync, clock_quantum, clock_classical, accel_quantum, accel_classical
  • Valgfrie felt: coupled

Eksemplet scenarios/fusion-pnt.toml setter blant annet:

Felt Verdi Enhet
accel_classical.bias 0 m/s^2
accel_classical.id nav-grade-quartz tekst
accel_classical.provenance Kvartsakselerometer i navigasjonsklassen; illustrativ støy-dr tekst
accel_classical.q_va 1.0000e-7 (m/s^2)^2/Hz
accel_quantum.bias 0 m/s^2
accel_quantum.id cold-atom-quat tekst
accel_quantum.provenance Kaldatom-akselerometer, lav velocity-random-walk ved lang tau; tekst
accel_quantum.q_va 1.0000e-9 (m/s^2)^2/Hz
clock_classical.drift 0 1/s
clock_classical.id csac-sa45s tekst
clock_classical.provenance Microchip SA65 / SA.45s CSAC-datablad sigma_y(1s)=3e-10 tekst
clock_classical.q_rw 0 1/s

Kjør den#

kshana scenarios/fusion-pnt.toml

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

Hva den gir#

Skalarresultatene fra den kjøringen, med enhetene motoren oppgir:

Resultat Verdi Enhet
classical.accel_spec.id nav-grade-quartz tekst
classical.accel_spec.kind inertial tekst
classical.accel_spec.params.bias 0 m/s^2
classical.accel_spec.params.bias_instability false flagg
classical.accel_spec.params.gyro_bias 0 rad/s
classical.accel_spec.params.q_aa 0 (m/s^2)^2/s
classical.accel_spec.params.q_arw 0 (rad/s)^2/Hz
classical.accel_spec.params.q_va 1.0000e-7 (m/s^2)^2/Hz
classical.accel_spec.provenance Kvartsakselerometer i navigasjonsklassen; i tekst
classical.clock_spec.id csac-sa45s tekst
Diagrammet motoren skriver for scenarios/fusion-pnt.toml, typen fusion

Evidens#

MODELLED 4 · VALIDATED 4: radene i verifikasjonsmatrisen som nevner denne typen.

  • VALIDATED Gjenvinn en epoketilstand [r,v] fra avstandsmålinger til bakkestasjoner med en Gauss–Newton-batchkorrektor og et sekvensielt filter, over en kraftmodell med todelslegeme + J2. Tester: batch_sequential_orbit_determination_reference.rs.
  • MODELLED Feiltilstands-EKF over 15 INS-tilstander, en klokke med to tilstander i mottakeren og én flytende bærebølgeflertydighet per sporet satellitt; pseudoavstand, bærebølgefase og valgfri avstandsrate fra en SGP4 Walker-konstellasjon (lystid og Sagnac), Klobuchar an Tester: fusion_carrier_tc.rs.
  • MODELLED Tre gnss-ins-scenarioer på banebiblioteket (et fartøy som slingrer med 8 m/s og et avbrudd på fem minutter; et tog gjennom en skjæring med to satellitter og en tunnel; et fly der avbruddet dekker en 25 graders krengt sving) og pakkens valgfrie Tester: gnss_ins_packs.rs.
  • MODELLED Ett stablet Kalman-filter over posisjon, hastighet, klokkefase og frekvens, matet med pseudoavstander som kobler posisjon og klokke (oppdateringer på Joseph-form som bærer kryss-kovariansen); en 1-DOF-variant utvidet med en konstant akselerometerbias-s Tester: fusion_coupled_filters.rs.
  • og 4 til i matrisen.

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

  • VALIDATED Allan-/modifisert/Hadamard-avvik + identifikasjon av potenslov-støy med χ²-konfidensintervaller. Uavhengig referanse (ExternalDataset): NIST SP 1065 (Riley) / Stable32-referanseavvik på NBS14
  • MODELLED Lukket form for vekst i glidefeil + holdover-til-terskel; kvantklokkeklasser. Uavhengig referanse (ReferenceImpl): Rekursjon over kovariansen i flere trinn i clock_state (kontroll mot samme kodebase); kjernen for glidevarians og invertering av holdover er eksternt validert mot scipy (se «Clock-holdover coast-variance & threshold inversion»). Tallene for holdover med rød-støy-gulv per klasse forblir MODELLED
  • MODELLED 3-tilstands (fase/frekvens/drift) van Loan-Kalman-klokke, Joseph-stabilisert. Uavhengig referanse (ReferenceImpl): filterpy 1.4.5 KalmanFilter (R. Labbe, MIT), med F via scipy.linalg.expm og Q via Van-Loan-blokkmatrisen 1978 — en uavhengig referanseimplementering som gjengir hele banen til Kshanas filter. Konsistens på tvers av implementeringer: klokkefysikken / Allan-kalibreringen er ikke eksternt validert, så dette forblir MODELLED. 0,30 ekstern sammenligning, et funn (forblir MODELLED): på IGS final 30 s-klokker fra 11 GPS Blo
  • MODELLED Kaldatom-interferometer-akselerometer fra grunnprinsipper (k_eff·T², QPN). Uavhengig referanse (ExternalDataset): Publiserte numeriske vektorer fra primærartikler om CAI (Cheinet 2008 overføringsfunksjon; Peters/Freier-følsomhet): k_eff·T² stemte nøyaktig, skuddstøy-ASD et ensidig gulv innenfor ~2× av hvert publiserte instrument (virkelige enheter har teknisk støy over kvantegulvet). Et intervall, ikke likhet. 0,30 runde 2 (forhåndsregistrert fcb9ac64), et funn (forblir MODELLED): rotasjonsstøyen kun fra QPN mot den målte Gauguet et al.
  • MODELLED Sammensatt posisjonsbudsjett over holdover fra bias + skalafaktor + VRW + stabilitetsforfall. Uavhengig referanse (ReferenceImpl): Uavhengig numpy Monte Carlo-SDE-integrasjon av dobbeltintegrert hvit akselerasjonsstøy (validerer den analytiske VRW-variansen med en genuint uavhengig algoritme) + et publisert Groves 2013-verdianker for bias-/skalafaktorleddene; CAI-enhetenes tall kvantifiserer partnerens maskinvare og forblir MODELLED

Begrensninger#

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

  • Klokkens holdover uten GNSS er MODELLED, ikke validert: kontrollert mot en separat implementering i denne samme kodebasen — uavhengig av enheten som testes, men ikke eksternt autoritativ. (verifikasjonsmatrise (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Tilstandsestimering for klokken om bord er MODELLED, ikke validert: kontrollert mot en separat implementering i denne samme kodebasen — uavhengig av enheten som testes, men ikke eksternt autoritativ. (verifikasjonsmatrise (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Ytelsen til kvanteinertisensorer er MODELLED, ikke validert: et delkrav er kontrollert eksternt, men hele funksjonen setter sammen modellerte deler, så funksjonen forblir modellert. (verifikasjonsmatrise (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Robustheten til kvanteinertisk dødregning er MODELLED, ikke validert: kontrollert mot en separat implementasjon i den samme kodebasen, uavhengig av enheten som testes, men ikke eksternt autoritativ. (verifikasjonsmatrise (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Spoofing-deteksjon 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))
  • 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))

Se også#