Machinevertaling, niet beoordeeld door een moedertaalspreker. Engels is de referentie.

Pagina's per scenariotypeBewerken op GitHubBron: docs/kinds/by-kind/orbit.md

orbit (scenariosoort)

Scenariokind van de engine v0.40.0, familie Constellaties, dekking en geometrie. Adviserend: analyse-uitvoer van een onderzoeks- en engineeringhulpmiddel, geen typegoedgekeurde navigatieapparatuur en geen veiligheidskritieke dienst. Elk label hier is dat van de engine of van de verificatiematrix; een kind is MODELLED tenzij de matrix anders zegt (hoe een label wordt verdiend: de sectie Evidence van de README).

Wat het doet#

GNSS-beschikbaarheid + DOP uit een baanconstellatie (Walker / TLE / RINEX).

Eén run van scenarios/orbit-rinex.toml vat samen als: scenario bffc887db977 | 77/361 samples GNSS-nominaal | beste PDOP 2,53 pos 2.53m | quantum-holdover 0s p95 6.49e-5ns integriteit 1,000 beveiliging n.v.t. (geen aanval) | klassieke holdover 0s p95 25.0ns integriteit 1,000 beveiliging n.v.t. (geen aanval)

Invoer#

Uit het schema (kshana kinds --json):

  • Verplichte velden: seed, threshold_ns, mask_deg, time, user|user_site, constellation, clock_quantum, clock_classical
  • Optionele velden: sigma_uere_m, constellations, epoch, export_sp3, export_omm, export_oem, skyline

Het voorbeeld scenarios/orbit-rinex.toml stelt onder meer in:

Veld Waarde Eenheid
clock_classical.id csac-sa45s tekst
clock_classical.provenance Microchip SA.45s / SA65 chipschaal-atoomklok, sigma_y(1s) tekst
clock_classical.q_rw 1.0000e-28 1/s
clock_classical.q_wf 9.0000e-20 s^2/s
clock_classical.y0 1.0000e-11 1
clock_quantum.id optical-sr-lattice tekst
clock_quantum.provenance Optische strontiumroosterklok, op de ruimte gericht doel sigma_y tekst
clock_quantum.q_rw 1.0000e-40 1/s
clock_quantum.q_wf 1.0000e-30 s^2/s
clock_quantum.y0 1.0000e-15 1
constellation.rinex 3,04 N: GNSS NAV DATA G: GPS tekst
kind orbit tekst

Uitvoeren#

kshana scenarios/orbit-rinex.toml

7 meegeleverde scenario's gebruiken deze soort; de overige staan in scenarios/.

Wat het oplevert#

De scalaire resultaten van die run, met de eenheden die de engine noemt:

Resultaat Waarde Eenheid
classical.filter_health.consistent true vlag
classical.filter_health.nees_chi2_lower_95 1.540167 1
classical.filter_health.nees_chi2_upper_95 2.518928 1
classical.filter_health.nees_mean 1.963599 1
classical.filter_health.nis_chi2_lower_95 0.975649 1
classical.filter_health.nis_chi2_upper_95 1.024647 1
classical.filter_health.nis_mean 1.000119 1
classical.fom.availability 0.645429 1
classical.fom.holdover_s 0 s
classical.fom.integrity 1 1
De grafiek die de engine schrijft voor scenarios/orbit-rinex.toml, soort orbit

Bewijs#

MODELLED 4 · VALIDATED 4: de rijen van de verificatiematrix die deze soort noemen.

  • VALIDATED Aardrotatie uit een tweedelige UT1-juliaanse datum op het baanpad, zodat de aardvaste positie de microseconde behoudt die een enkele f64-datum verliest (ongeveer 3e-9 rad nabij 2020): jd2::gmst82 (IAU 1982 GMST, de TEME-conventie, op de twee delen), cio:
  • VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP uit de zichtlijngeometrie via Q=(HᵀH)⁻¹ met een lokale ENU-splitsing Tests: dop_reference.rs.
  • MODELLED dop_error_mc::run_geometry en check: een Monte Carlo met seed (N = 20.000 epochs per geometrie, sigma = 1,5 m, ChaCha8-seed 36 + i) van de eigen iteratieve kleinstekwadratenpositiebepaling van de engine (pvt::solve_spp, eenheidsgewichten, opgelost vanuit de ware positie) op Tests: uere_dop_monte_carlo.rs.
  • VALIDATED skyline + frames::look_angles + geometry::sky_geometry: het geodetische (WGS-84) azimut en de elevatie van een satelliet vanaf een grondstation, een azimut-/elevatiemaskertabel die lineair in azimut is geïnterpoleerd met wikkeling bij 360 graden, de zichtbare set el Tests: skyline_orekit_oracle.rs.
  • en 4 meer in de matrix.

De rijen die de run zelf heeft beproefd, met de onafhankelijke referentie die de matrix aan elk geeft (de openbare bronnen worden daar genoemd):

  • VALIDATED Allan-/gemodificeerde/Hadamard-deviatie + machtswetruisidentificatie met χ²-betrouwbaarheidsintervallen. Onafhankelijke referentie (ExternalDataset): NIST SP 1065 (Riley) / referentiedeviaties van Stable32 op NBS14
  • VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP uit de zichtlijngeometrie via Q=(HᵀH)⁻¹ met een lokale ENU-splitsing. Onafhankelijke referentie (ExternalDataset): gnss_lib_py 1.0.4 (Stanford NAV Lab) DOP, een onafhankelijke bibliotheek, overeenkomstig tot 1e-6 relatief
  • MODELLED Gesloten-vorm-groei van de driftfout tijdens coasting + holdover-tot-drempel; kwantumklasseklokken. Onafhankelijke referentie (ReferenceImpl): Recursie van de covariantie van clock_state in meerdere stappen (kruiscontrole binnen dezelfde codebase); de onderliggende kernel voor coast-variantie en holdover-inversie is extern getoetst tegen scipy (zie 'Clock-holdover coast-variance & threshold inversion'). De holdovercijfers per klasse met rode-ruisbodem blijven MODELLED
  • MODELLED 3-toestanden (fase/frequentie/drift) van-Loan-Kalmanklok, Joseph-gestabiliseerd. Onafhankelijke referentie (ReferenceImpl): filterpy 1.4.5 KalmanFilter (R. Labbe, MIT), met F via scipy.linalg.expm en Q via de Van-Loan-blokmatrix van 1978 — een onafhankelijke referentie-implementatie die het volledige filtertraject van kshana reproduceert. Consistentie tussen implementaties: de klokfysica en de Allan-kalibratie zijn niet extern getoetst, dus dit blijft MODELLED. 0,30 externe vergelijking, een bevinding (blijft MODELLED): op IGS final 30 s-klokken van 11 GPS Blo
  • MODELLED Klokondersteunde χ², RAIM, AGC, SQM, per tijdstip gefuseerde veiligheidskwaliteitsmaat. Onafhankelijke referentie (ExternalDataset): TEXBAT-scenarioparameters (Humphreys 2012) — karakterisering, geen vastgezette vectoren. 0,30 externe vergelijking, een bevinding (blijft MODELLED): op JammerTest 2024 (Bleik; GPL-3.0-data) gaven de monitors op waarnemingsniveau (klokondersteunde chikwadraat, RAIM, oplossingsfout) geen alarm binnen 10 s van een van de 8 evalueerbare gepubliceerde spoofingbegintijden (waar het venster vóór het begin schoon was, kwam het eerste alarm 10,2 tot 39 s na de pu

Beperkingen#

Wat het eigen rapport van de run zegt dat niet is gemodelleerd of niet extern getoetst is:

  • Klok-holdover bij GNSS-uitval is MODELLED, niet extern getoetst: gecontroleerd tegen een afzonderlijke implementatie in dezelfde codebase — onafhankelijk van de geteste eenheid, maar niet extern gezaghebbend. (verificatiematrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Schatting van de toestand van de boordklok is MODELLED, niet extern getoetst: gecontroleerd tegen een afzonderlijke implementatie in dezelfde codebase — onafhankelijk van de geteste eenheid, maar niet extern gezaghebbend. (verificatiematrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Spoofingdetectie is MODELLED, niet extern getoetst: een deelclaim wordt extern gecontroleerd, maar de hele mogelijkheid is samengesteld uit gemodelleerde onderdelen, dus de mogelijkheid blijft gemodelleerd. (verificatiematrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Reproduceerbaarheid en softwarewaarborging is MODELLED, niet extern getoetst: een deelclaim wordt extern gecontroleerd, maar de hele mogelijkheid is samengesteld uit gemodelleerde onderdelen, dus de mogelijkheid blijft gemodelleerd. (verificatiematrix (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

Zie ook#