gnss-ssv (scenariotype)

Scenariotype i motoren v0.40.0, familie Navigasjon for rombrukere. 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#

MODELLED GNSS-tilgjengelighet og linkstyrke i Space Service Volume og utenfor: for en bruker på en sfære (ICG-heftets globale skall) eller på en keplersk bane (LEO til månetransfer) teller den, per konstellasjon (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) og for alle sammen, signalene som kan brukes over en C/N0-terskel - tilgjengelighet av minst ett og av fire signaler, maksimal avbruddsvarighet, mottatt C/N0, geometrisk presisjonsfortynning, lenker via hovedlobe mot sidelober - med et hefte-, parametrisk eller brukerlevert sendemønster, valgfri limb-stråle-ionosfære, plasmasfære- og atmosfæreeffekter og en valgfri utforming av mottaker for svake signaler; også et GNSS-EKF om bord for HEO- og månetransferfarkoster (banedynamikk, solstrålingstrykk, tredjelegemer, klokke) og relativ navigasjon for en formasjon av flere farkoster med enkeltdifferensierte pseudoavstander. Kontrollert mot ICG SSV-heftets tabeller under en forhåndsregistrering (xval/gnss-ssv)

Én kjøring av scenarios/gnss-ssv-heo.toml oppsummeres slik: gnss-ssv trajectory 497 to 58622 km altitude: l1 combined 1+ 100,0% 4+ 97,4% (max outage 0 min); l5 combined 1+ 100,0% 4+ 100,0% (max outage 0 min)

Inndata#

Fra skjemaet (kshana kinds --json):

• Obligatoriske felt: shell|trajectory|navigation
• Valgfrie felt: name, constellations, transmit, receiver, atmosphere, formation

Eksemplet scenarios/gnss-ssv-heo.toml setter blant annet:

Kjør den#

kshana scenarios/gnss-ssv-heo.toml

5 medfølgende scenarioer bruker denne typen; de andre ligger i scenarios/.

Hva den gir#

Skalarresultatene fra den kjøringen, med enhetene motoren oppgir:

Resultatetikett (motorens): MODELLED: et geometrisk sveip og et sveip over linkbudsjett. Hefte-mønsteret er en hovedlobe med konstant effekt, det parametriske mønsteret en representativ stand-in, og limb-stråle-mediet en enkel oppgitt modell; ingenting her er en måling av et signal i rommet. Tallene for tilgjengelighet og avbrudd følger metoden i

Evidens#

MODELLED: radene i verifikasjonsmatrisen som navngir denne typen.

• MODELLED Tilgjengelighetssveipene for typen gnss-ssv: per konstellasjon (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) og samlet, andelen av (bruker, epoke)-par med minst ett og minst fire signaler og det lengste avbruddet, for en bruker på en sfære
• MODELLED Modusen [navigation] i typen gnss-ssv: et EKF med ni tilstander (posisjon, hastighet, mottakerklokkens bias og drift, en skala for solstrålingstrykk) på pseudoavstander der tilgjengelighet, støy og C/N0 kommer fra den samme link
• MODELLED Modusen [formation] i typen gnss-ssv: en chief og deputies kjører hver det absolutte filteret; deputyens posisjon relativt til chief estimeres ved å subtrahere de absolutte estimatene og med et relativt filter på enkeltdifferensierte pseud
• MODELLED Fasen tli-and-cruise: middeltilstanden fra motorens Cowell-propagator (jordens punktmasse og J2, Solen og Månen som tredje legemer, Månen fra oppdragstrådens DE440-kjerne der den dekker segmentet og Solen fra den analytiske serie

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
• MODELLED Tilgjengelighetssveipene for typen gnss-ssv: per konstellasjon (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) og samlet, andelen av (bruker, epoke)-par med minst ett og minst fire signaler og det lengste avbruddet, for en bruker på en sfære. Uavhengig referanse (ExternalDataset): ICG Space Service Volume-heftet (UN OOSA ST/SPACE/75, 2018), selv en simulering, sammenlignet under en forhåndsregistrering lagt inn før kjøringen (xval/gnss-ssv/PREREGISTRATION.md; resultater i xval/gnss-ssv/RESULTS.md, festet av tests/ssv_booklet_results.rs, bommene inkludert). Kjøring 1 etter den forhåndsregistrerte lesemåten: konstantene for minste utstrålte effekt og månetersklen stemmer (S0, S6 nådd); øvre og nedre SSV, RF-terskel
• MODELLED En Chapman-ionosfære, en plasmasfære av Gallagher-typen og en nøytral atmosfære (brytningsbøyning, oksygenabsorpsjon, defokusering) integrert langs den rette. Uavhengig referanse (InternalConsistency): Lukkede former og publiserte størrelsesordener i testene (toppen i et Chapman-lag og bøyningen ved overflatelimben, noen få TECU plasmasfære på en stråle fra GPS til GEO); mottakerutformingen gjenbruker modellene for innhenting og sporingssløyfe og testene deres. Ingen målte data fra limb-sondering eller mottak av svake signaler er sammenlignet med den
• MODELLED Modusen [navigation] i typen gnss-ssv: et EKF med ni tilstander (posisjon, hastighet, mottakerklokkens bias og drift, en skala for solstrålingstrykk. Uavhengig referanse (InternalConsistency): Simulert sannhet mot filterets eget estimat (et konsistent filters gjennomsnittlige normaliserte kvadrerte estimeringsfeil er omtrent 3 for posisjonen) og determinisme for et fast seed. Ingen flyvedata eller registrerte GNSS-data fra høy bane er sammenlignet; Sola og Månen er lavpresisjons sirkulære stand-ins
• MODELLED Modusen [formation] i typen gnss-ssv: en chief og deputies kjører hver det absolutte filteret; deputyens posisjon relativt til chief estimeres ved å subtrahere. Uavhengig referanse (InternalConsistency): Den samme simulerte sannheten som for det absolutte filteret: det relative filterets feil mot den sanne relative tilstanden, og kontrollen av at det gjør det minst like bra som å subtrahere to uavhengige absolutte posisjonsbestemmelser. Ingen data fra flyvende formasjoner er sammenlignet

Begrensninger#

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

• MODELLED: et geometrisk sveip og et sveip over linkbudsjett. Hefte-mønsteret er en hovedlobe med konstant effekt, det parametriske mønsteret en representativ stand-in, og limb-stråle-mediet en enkel oppgitt modell; ingenting her er en måling av et signal i rommet. Tallene for tilgjengelighet og avbrudd følger metoden i ICG Space Service Volume-heftet (UN ST/SPACE/75) og er kontrollert mot tabellene i xval/gnss-ssv/. (resultat label)
• MODELLED GNSS-tilgjengelighet og linkstyrke i Space Service Volume og utenfor: for en bruker på en sfære (ICG-heftets globale skall) eller på en keplersk bane (LEO til månetransfer) teller den, per konstellasjon (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) og for alle sammen, signalene som kan brukes over en C/N0-terskel - tilgjengelighet av minst ett og av fire signaler, maksimal avbruddsvarighet, mottatt C/N0, (typekatalog (kshana kinds --json))
• MODELLED: mønsteret er representativt, ikke målt; mediet er en oppgitt enkel modell (docs/SSV.md). (kommentar i scenariofilen, linje 14)
• 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))
• GNSS-signaltilgjengelighet i Space Service Volume og utenfor, sammenlignet med ICG SSV-heftet, 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))
• Limb-stråle-ionosfære, plasmasfære- og atmosfæreeffekter på tangerende GNSS-signaler, og utformingen av mottaker for svake signaler, i typen gnss-ssv er MODELLED, ikke validert: kontrollert mot sin egen lukkede/analytiske identitet, noe som fanger opp transkripsjons- og koeffisientfeil, men ikke er en ekstern uavhengig referanse. (verifikasjonsmatrise (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• GNSS-navigasjonsfilteret om bord for romfartøy i høy bane og månetransfer er MODELLED, ikke validert: kontrollert mot sin egen lukkede/analytiske identitet, noe som fanger opp transkripsjons- og koeffisientfeil, men ikke er en ekstern uavhengig referanse. (verifikasjonsmatrise (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Relativ navigasjon for en formasjon av flere romfartøy i en sterkt elliptisk bane fra GNSS er MODELLED, ikke validert: kontrollert mot sin egen lukkede/analytiske identitet, noe som fanger opp transkripsjons- og koeffisientfeil, men ikke er en ekstern uavhengig referanse. (verifikasjonsmatrise (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

Se også#

• Familieside: Navigasjon for rombrukere
• Alle typer: KINDS.md
• Temaside: SSV.md
• Temaside: MISSION-THREAD.md