orbit (scenariotype)

Scenariotype i motoren v0.40.0, familie Konstellasjoner, dekning og geometri. Veiledende: analyseutdata fra et forsknings- og ingeniørverktøy, ikke typegodkjent navigasjonsutstyr og ikke en sikkerhetskritisk tjeneste for menneskeliv. Hver etikett her er motorens eller verifikasjonsmatrisens; en type er MODELLED med mindre matrisen sier noe annet (hvordan en etikett fortjenes: Evidens-avsnittet i README).

Hva den gjør#

GNSS-tilgjengelighet og DOP fra en banekonstellasjon (Walker / TLE / RINEX).

En kjøring av scenarios/orbit-rinex.toml oppsummeres slik: scenario bffc887db977 | 77/361 samples GNSS-nominal | best PDOP 2,53 pos 2.53m | quantum holdover 0s p95 6.49e-5ns integrity 1,000 security n/a (no attack) | classical holdover 0s p95 25.0ns integrity 1,000 security n/a (no attack)

Inndata#

Fra skjemaet (kshana kinds --json):

• Obligatoriske felt: seed, threshold_ns, mask_deg, time, user|user_site, constellation, clock_quantum, clock_classical
• Valgfrie felt: sigma_uere_m, constellations, epoch, export_sp3, export_omm, export_oem, skyline

Eksempelet scenarios/orbit-rinex.toml angir blant annet:

Kjør den#

kshana scenarios/orbit-rinex.toml

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

Hva den gir#

Skalarresultatene fra den kjøringen, med enhetene motoren oppgir:

Evidens#

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

• VALIDATED Jordrotasjon fra en todelt UT1-juliansk dato på banestien, slik at den jordfaste posisjonen beholder mikrosekundet som en enkelt f64-dato mister (omtrent 3e-9 rad nær 2020): jd2::gmst82 (IAU 1982 GMST, TEME-konvensjonen, på de to delene), cio:
• VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP fra siktlinjegeometri via Q=(HᵀH)⁻¹ med en lokal ENU-oppdeling Tester: dop_reference.rs.
• MODELLED dop_error_mc::run_geometry og check: en Monte Carlo med seed (N = 20 000 epoker per geometri, sigma = 1,5 m, ChaCha8-seed 36 + i) av motorens egen iterative minste kvadraters posisjonsbestemmelse (pvt::solve_spp, enhetsvekter, løst fra den sanne posisjonen) på Tester: uere_dop_monte_carlo.rs.
• VALIDATED skyline + frames::look_angles + geometry::sky_geometry: den geodetiske (WGS-84) azimuten og elevasjonen til en satellitt fra et bakkested, en tabell for azimut-/elevasjonsmaske lineært interpolert i azimut med omslag ved 360 deg, det synlige settet el Tester: skyline_orekit_oracle.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
• VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP fra siktlinjegeometri via Q=(HᵀH)⁻¹ med en lokal ENU-oppdeling. Uavhengig referanse (ExternalDataset): gnss_lib_py 1.0.4 (Stanford NAV Lab) DOP, uavhengig bibliotek, samsvarte til 1e-6 relativt
• 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 Klokkestøttet χ², RAIM, AGC, SQM sammensatt per epoke til en sikkerhetskvalitetsmåling. Uavhengig referanse (ExternalDataset): TEXBAT-scenarioparametere (Humphreys 2012) — karakterisering, ikke fastlåste vektorer. 0,30 ekstern sammenligning, et funn (forblir MODELLED): på JammerTest 2024 (Bleik; GPL-3.0-data) utløste monitorene på observabelnivå (klokkestøttet kjikvadrat, RAIM, løsningssvikt) ingen alarm innen 10 s av noen av de 8 evaluerbare publiserte spoofing-starttidspunktene (der vinduet før start var rent, kom den første alarmen 10,2 til 39 s etter pu

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))
• 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#

• Familieside: Konstellasjoner, dekning og geometri
• Alle typer: KINDS.md
• Temaside: SKYLINE.md
• Temaside: LEO-PASS.md