leo-pnt-chain (scenariotype)

Scenariotype i motoren v0.40.0, familie Navigasjon i lav jordbane. 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#

Ett LEO-PNT-system (posisjonering, navigasjon og tidssynkronisering fra lav jordbane) fra ende til ende, for enhver konstellasjon og ethvert signal: leo-signal-utformingen navngitt av signal_design (en offentlig forhåndsinnstilling eller en innebygd [signal]-utforming) setter senter, båndbredde, chiprate og EIRP-fordeling for et [pass]-bånd, linkbudsjettet leo-pass gir den sporede C/N0 og den båndbegrensede kodejitteren over passeringen, en C/N0-linje i sin(elevasjon) og den kringkastede SISRE-en fra meldingen [navmsg] (tilpasset ved passeringssatellittens høyde) mates til hvert LEO-system i den felles posisjonsbestemmelsen leo-pvt i [fusion], og valgfritt til tilfellene leo-ppp i [ppp]; hver overlevering er oppført med verdi og enhet. MODELLED.

Én kjøring av scenarios/leo-pnt-end-to-end.toml oppsummeres slik: LEO-PNT end to end, generic 1080 km constellation signal generic-l (https://www.itu.int/pub/R-REG-RR), tracked pilot at 10,230 Mchip/s, C/N0 offset -2.57 dB pass LEO-1 1080 km: tracked C/N0 peak 58,2 dB-Hz, code jitter median 0,050 m; C/N0 line 35,6 + 24,3 sin(el) dB-Hz message kepler-rac 300 s fit / 300 s update: representation SISRE 0,907 mm RMS (orbit 0,005 mm), with 0,250 m orbit determination: 0,250 m handed on fused fix: GNSS only PDOP 1,47 RMS 3D 1,60 m -> GNSS + LEO PDOP 1,06 RMS 3D 0,43 m PPP convergence: GNSS only 11,5 min, 240 LEO 7,5 min 11 values handed between stages. MODELLED.

Inndata#

Fra skjemaet (kshana kinds --json):

• Obligatoriske felt: signal_design, pass, fusion
• Valgfrie felt: name, description, seed, signal, navmsg, od_sisre_m, ppp

Eksemplet scenarios/leo-pnt-end-to-end.toml setter blant annet:

Kjør den#

kshana scenarios/leo-pnt-end-to-end.toml

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

Hva den gir#

Skalarresultatene fra den kjøringen, med enhetene motoren oppgir:

Resultatetikett (motorens): MODELLED — kjeden leverer hvert trinns utdata videre til det neste; trinnene beholder sine egne etiketter (radene leo-signal, leo-pass, leo-navmsg, leo-pvt og leo-ppp i verifikasjonsmatrisen).

Evidens#

MODELLED: radene i verifikasjonsmatrisen som navngir denne typen.

• MODELLED Typen leo-pnt-chain: en leo-signal-utforming (offentlig forhåndsinnstilling eller innebygd) setter senter, båndbredde, chiprate og EIRP-fordeling for et leo-pass-bånd; passeringen gir C/N0 for den sporede komponenten og båndbegrenset kodejitter per epoke; en minstekvadraters C/ Tester: leo_pnt_chain.rs.

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 navsignal: sinusintegralet (sine_integral), BPSK-R-andelen av effekten innenfor et dobbeltsidig bånd i lukket form (bpsk_power_in_band_closed_form), det bånd. Uavhengig referanse (ExternalDataset): Eksternt festet: 90,3 prosent hovedlobeeffekt, den koherente early-late-jitteren ved det oppgitte driftspunktet, tabellverdiene for sinusintegralet, og BPSK-koeffisienten for spektral selvseparasjon 2/(3 R_c) ved null forskyvning. Kun interne krysskontroller, ikke ekstern validering: den lukkede formen for Gabor-båndbredden til båndbegrenset BPSK og dens asymptote, og koeffisienten for spektral separasjon for forskjøvet BPSK ved forskyvninger ulik null, begge
• MODELLED Typen leo-signal: parametriserte signalutforminger (bånd, sendebåndbredde, ITU-tildeling; innhentings-, data- og pilotkomponenter med BPSK(n), BOC(m,n), MB. Uavhengig referanse (InternalConsistency): De validerte lukkede formene i de to radene ovenfor, kvadratlov-identiteten for falsk alarm P_d(snr = 0) = P_fa og Holmes' gjennomsnittlige innhentingstid, og reduksjon til spektrumtypens egen SSC-kjede (den samme koden Jammer::ssc). Utformingene selv er inndata: forhåndsinnstillinger merket REPRESENTATIVE eller WORKSHOP er ikke publiserte spesifikasjoner, forbedrede Feher QPSK-, kodeskifte- og OFDM-spektre er tilnærmet, og formen
• VALIDATED ITU-R P.618-14 avsnitt 2.4.1 trinn 3 til 9 (referansesigma fra N_wet, effektiv banelengde, antenne-midlingsfaktor, fadingdybde for 0,01 % til 50 % av tiden. Uavhengig referanse (ExternalDataset): Valideringseksemplene til ITU-R Study Group 3 (CG-3M3J-13-ValEx-Rev8.3.0) for P.618-14-scintillasjon, med hvert steds P.453-14 N_wet fra de samme eksemplene; innsjekket i tests/fixtures/leo_link/p618_14_scintillation.csv med URL-ene og hentedato. Uttrykket for våt refraktivitet fra temperatur og fuktighet dekkes ikke av denne raden
• VALIDATED Gruppeforsinkelse 40,3 STEC/f^2 per bånd; de ionosfærefrie koeffisientene f1^2/(f1^2 - f2^2) og -f2^2/(f1^2 - f2^2) og støyforsterkningen sqrt(a1^2 s1^2 + a2^. Uavhengig referanse (ExternalDataset): IS-GPS-200 avsnitt 20.3.3.3.3.2, som oppgir L1/L2-gruppeforsinkelsesforholdet gamma = (77/60)^2 som følger av førsteordens 1/f^2-skalering, og Friis' overføringsformel (Proc. IRE, 1946). Validerer skaleringslovene, ikke en skrå TEC

Begrensninger#

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

• Posisjonsbestemmelsestrinnet modellerer C/N0 som en rett linje i sinus til elevasjonen mellom masken og zenit; kjeden tilpasser den linjen til passeringens sporede C/N0, slik at en passeringsspesifikk form (et isoflux-platå, en strålekant) reduseres til to tall. (resultat limitations[0])
• SISRE-en som leveres videre til posisjonsbestemmelsestrinnene er navigasjonsmeldingens representasjonsfeil mot en sannhetsbane integrert av Kshana, pluss scenarioets oppgitte od_sisre_m som kvadratroten av kvadratsummen; meldingstrinnet selv modellerer ingen banebestemmelse eller prediksjon. (resultat limitations[1])
• Posisjonsbestemmelsestrinnet beregner sin egen jitter i delay-lock-loop fra den videreleverte C/N0 med en formel for ubegrenset båndbredde; passeringen rapporterer den båndbegrensede jitteren til den faktiske utformingen ved siden av. (resultat limitations[2])
• Trinnet for presis punktposisjonering tar meldingens SISRE som LEO-bane- og klokkefeil; kode- og fasestøyen forblir trinnets egne inndata. (resultat limitations[3])
• Én satellitt, den første hvis bånd bærer utformingen, står for hele LEO-systemet i passerings- og meldingstrinnene. (resultat limitations[4])
• MODELLED — kjeden leverer hvert trinns utdata videre til det neste; trinnene beholder sine egne etiketter (radene leo-signal, leo-pass, leo-navmsg, leo-pvt og leo-ppp i verifikasjonsmatrisen). (resultat label)
• MODELLED. (typekatalog (kshana kinds --json))
• MODELLED: hvert trinn beholder sin egen etikett; kjeden tilfører ingen fysikk. (kommentar i scenariofilen, linje 25)

Se også#

• Familieside: Navigasjon i lav jordbane
• Alle typer: KINDS.md
• Temaside: LEO-PNT.md
• Temaside: LEO-PASS.md