Missieanalyse, verbindingen en ruimteoperaties (familie van scenariosoorten)

14 scenariosoorten van de engine v0.40.0. Adviserend: analyse-uitvoer van een onderzoeks- en engineeringhulpmiddel, geen typegoedgekeurde navigatieapparatuur en geen veiligheidsdienst voor mensenlevens. Elk label hier is dat van de engine of van de verificatiematrix; een soort is MODELLED tenzij de matrix anders aangeeft (hoe een label wordt verdiend: het onderdeel Bewijs van de README).

Themapagina's: ENTRY-EO-ASCENT, CONTACT-SCHEDULING, AOCS. Voer er een uit: kshana scenarios/launch-window.toml. Alle families: KINDS.md.

launch-window#

Lanceer- en stijggeometrie met twee lichamen: lanceerazimut(s) (sin Az = cos i / cos lat), minimaal bereikbare inclinatie, cirkelsnelheid, de oostwaartse bonus van de aardrotatie, Δv voor een dogleg-vlakwijziging wanneer de doelinclinatie lager is dan de breedtegraad van de locatie, en het aantal dagelijkse lanceermogelijkheden. MODELLED geometrie met een bolvormige aarde (geen correctie met snelheidsdriehoek voor de roterende aarde, geen model voor stijg-/weerstandsverlies).

Verplichte velden: geen. Optioneel: site_lat_deg, target_inclination_deg, altitude_km, site_lon_deg, epoch, eop_finals2000a.

Register: MODELLED. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: launch-window.

kshana scenarios/launch-window.toml

ascent-losses#

Vlakke zwaartekrachtbocht-opstijging van een meertrapsvoertuig boven een niet-roterende bolvormige aarde door de US Standard Atmosphere 1976 (verticale stijging, pitch-kick, stuwkracht langs de snelheid), waarbij de zwaartekracht-, weerstands-, stuur- en tegendrukverliezen worden geïntegreerd en wordt gecontroleerd of ideale dv min verliezen gelijk is aan de burn-outsnelheid; max-Q, piekversnelling en burn-outtoestand. MODELLED.

Verplichte velden: geen. Optioneel: stages, payload_kg, drag_coefficient, reference_area_m2, kick_altitude_m, kick_angle_deg, kick_duration_s, step_s.

Register: MODELLED. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: ascent-losses.

kshana scenarios/ascent-losses.toml

reentry#

Ballistisch terugkeercorridor volgens Allen-Eggers: piekvertraging (onafhankelijk van de ballistische coëfficiënt, V_e^2 sin|γ|/(2eH)), de snelheid en hoogte bij de piek-g, en de snelheid bij piekverhitting, voor een intreesnelheid/baanhoek/ballistische coëfficiënt door een exponentiële atmosfeer, plus een vlakke puntmassa-integratie van dezelfde ballistische intrede met zwaartekracht, aardkromming en de US Standard Atmosphere 1976 (piekvertraging, snelheid, hoogte en tijd bij de piek). MODELLED ballistische intrede (zonder lift); de verhittingsuitvoer is de SNELHEID bij piekverhitting, geen warmtestroom (geen aerothermisch model/TPS-model).

Verplichte velden: geen. Optioneel: entry_velocity_m_s, flight_path_angle_deg, ballistic_coeff_kg_m2, scale_height_m, rho0_kg_m3, entry_interface_altitude_m.

Register: MODELLED. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: reentry.

kshana scenarios/reentry.toml

entry-heating#

3-DoF-puntmassa-atmosferische-intrede boven een roterende bolvormige Aarde of Mars (ballistisch of liftend bij constante rolhoek), RK4, door US76, een exponentiële of de Mars-atmosfeer, met convectieve verwarming van het stuwpunt volgens Sutton-Graves (NASA TR R-376): piekvertraging, warmteflux en dynamische druk, warmtelast, downrange, een energiecontrole in het roterende frame en de gesloten vorm van Allen-Eggers ernaast. De piekvertraging wordt gecontroleerd tegen de gepubliceerde nominale waarde van Stardust; de verwarming is MODELLED.

Verplichte velden: geen. Optioneel: body, atmosphere, rho0_kg_m3, scale_height_m, entry_interface_altitude_m, velocity_frame, entry_speed_m_s, flight_path_angle_deg, heading_deg, latitude_deg, longitude_deg, mass_kg, drag_coefficient, reference_area_m2, nose_radius_m, lift_to_drag, bank_angle_deg, rotating_planet, step_s, terminal_altitude_m, max_time_s.

Register: MODELLED 1 · VALIDATED 1. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: entry-heating.

kshana scenarios/entry-heating-stardust.toml

eo-coverage#

Voetafdruk van een aardobservatiepayload en dekkingsgeometrie (SMAD-ruimtedriehoek): hoekstraal van de Aarde, zwadbreedte, grondafstand van een sample in nadir, maximale toegang buiten nadir, cirkelvormige periode, J2-knoopperiode en equatoriale grondspoorafstand met een vlag voor aaneengesloten dekking, voor een baanhoogte, inclinatie (standaard zonsynchroon) en sensor-FOV/IFOV. MODELLED bolvormige-Aardegeometrie (geen radiometrie/MTF/atmosfeer/jitter/glint); knoopafstand R_e·(ω − Ω̇)·T_nodal met eerste-orde seculaire J2-snelheden.

Verplichte velden: geen. Optioneel: altitude_km, half_fov_deg, ifov_microrad, max_off_nadir_deg, inclination_deg.

Register: VALIDATED. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: eo-coverage.

kshana scenarios/eo-coverage.toml

eo-radiometry#

Radiometrie en beeldkwaliteit van een nadirbeeldvormer: radiantie van een lambertiaanse scène aan de apertuur, de cameravergelijking, signaal en shot-/donker-/lees-/kwantisatieruis en SNR; de systeem-MTF bij Nyquist (diffractie x detector x smear x jitter), de daaruit afgeleide relatieve randrespons, Q = lambda F/p en de GIQE-versie 4-NIIRS zonder MTF-compensatie. MODELLED.

Verplichte velden: geen. Optioneel: altitude_m, focal_length_m, aperture_m, pixel_pitch_um, wavelength_um, bandwidth_um, fill_factor, smear_px, jitter_px_rms, reflectance, solar_irradiance_w_m2_um, sun_zenith_deg, atmospheric_transmittance, path_radiance_w_m2_sr_um, optics_transmittance, integration_s, quantum_efficiency, dark_current_e_s, read_noise_e, full_well_e, adc_bits.

Register: MODELLED. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: eo-radiometry.

kshana scenarios/eo-radiometry.toml

attitude-budget#

3-DOF-stand- en richtfoutbudget: het worstcase-verstoringsmoment van de zwaartekrachtgradiënt ((3/2)(μ/R³)ΔI) en een root-sum-square-richtfoutbudget over benoemde 1σ-bijdragers (sensorruis, reactiewieljitter, thermisch, uitlijning) met de dominante term, voor een baanhoogte + spreiding van het lichaamstraagheidsmoment. MODELLED scalair AOCS-budget — een pre-hardwarecomplement op Basilisk/42, geen simulatie van regellus, 6-DoF of flexibele modi.

Verplichte velden: geen. Optioneel: altitude_km, i_max_kg_m2, i_min_kg_m2, contributors.

Register: VALIDATED. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: attitude-budget.

kshana scenarios/attitude-budget.toml

aocs#

Standregeling van ruimtevaartuigen: een traagheidsgerichte slew van een stijve hub met drie of meer gebalanceerde reactiewielen onder MRP-terugkoppeling (L = -K sigma - P omega), wieltorques met minimale norm begrensd tot de limiet van elke motor, RK4 met een zero-order hold; optioneel gesloten op een multiplicatieve EKF vanuit een gesimuleerde gyro (hoek- en snelheidsrandomwalk) en sterrenzoeker. Rapporteert insteltijd, einde- en piekrichtfout, piekwielsnelheid en -torque, de verzadigde fractie, drift van het impulsmoment en, met de schatter, de standfout en NEES. De lus met ware toestand is VALIDATED tegen Basilisk 2.9.1; de schatter is MODELLED.

Verplichte velden: hub_inertia_kg_m2, k_nm, p_nms, wheels, sigma0. Optioneel: duration_s, dt_s, sample_s, omega0_rad_s, pointing_threshold_deg, estimator.

Register: MODELLED 1 · VALIDATED 1. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: aocs.

kshana scenarios/aocs-slew.toml

link-budget#

Eenrichtings-linkbudget volgens de linkvergelijking van CCSDS 401 / DSN 810-005: vrije-ruimtepadverlies, C/N₀, Eb/N₀, marge en sluiting voor een zend-EIRP, ontvangst-G/T, afstand, datasnelheid en band (s|x|ka) ten opzichte van een vereiste Eb/N₀. Een deterministische technische berekening op basis van de aangeleverde invoer (geen gekalibreerd terminaldatablad).

Verplichte velden: geen. Optioneel: band, eirp_dbw, g_over_t_db, range_km, data_rate_bps, other_losses_db, required_eb_n0_db, tsys_k.

Register: MODELLED 1 · VALIDATED 1. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: link-budget.

kshana scenarios/link-budget.toml

acm-link#

Eén satelliet boven één station: de schuine afstand, elevatie en Es/N0 van elke passage langs de passage, de DVB-S2-MODCOD die bij elke stap is gekozen (drempels van ETSI EN 302 307-1 Table 13 plus een implementatiemarge) en het datavolume dat ACM verplaatst tegen de basislijn met constante codering die bij het masker sluit. MODELLED.

Verplichte velden: geen. Optioneel: epoch, duration_hours, step_s, refraction, light_time, link, satellite, station.

Register: MODELLED. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: acm-link.

kshana scenarios/acm-link.toml

contact-schedule#

Planning van grondcontacten voor meerdere satellieten boven meerdere stations: schijnbare toegangsvensters (SGP4, aardvast frame IAU 2006/2000A, refractie ITU-R P.834, lichttijd), het DVB-S2-ACM-datavolume van elke passage (drempels van ETSI EN 302 307-1 Table 13) en een conflictvrij schema (één satelliet per antenne met een omschakeltijd, één station per satelliet, prioriteitsgewogen aflevering begrensd tot elke achterstand) door een greedy-methode op marginale waarde, een first-come-basislijn en een exacte branch-and-bound op kleine verzamelingen, met de optimaliteitskloof van de greedy-methode. MODELLED.

Verplichte velden: geen. Optioneel: epoch, duration_hours, step_s, refraction, light_time, link, satellites, stations.

Register: MODELLED. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: contact-schedule.

kshana scenarios/contact-schedule.toml

aperture-duty-cycle#

Aperture duty cycle: het tijdsaandeel navigatie versus communicatie dat een contactplan impliceert voor een pool van stuurbare aperturen. Neemt een contactplan (een lijst van [[contacts]] aos_s/los_s-vensters, elk met een verzoek om navigatie of communicatie — dezelfde aos_s/los_s-woordenschat die de passes-voorspeller uitgeeft), een aantal aperturen en een ARBITRAGEBELEID (standaard navigatieprioriteit, of communicatieprioriteit, of niet-preëmptief first-come-first-served) en rapporteert de navigatieduty, de communicatieduty, de idle duty en de uitval per sessie — de contacttijd die een sessie vroeg en die geen apertuur bediende. Een exacte intervalsweep over de venstergrenzen, zodat aansluitende vensters nooit concurreren en geen apertuurseconde dubbel wordt geteld; navigatie-, communicatie- en idle-apertuurseconden worden onafhankelijk opgeteld en sluiten tegen apertures*horizon_s. Het rapport vermeldt het opgeloste beleid, de volledige definitie ervan en de definities van duty en uitval, omdat een duty-cijfer dat zonder zijn arbitragebeleid wordt genoemd niet reproduceerbaar is. MODELLED planningsrekenwerk: er wordt geen slew-, hertuning- of omschakeltijd gerekend wanneer een apertuur van dienst of sessie wisselt, er is geen datavolume, bufferstatus, energiebudget of linksluiting die in de beslissing meespeelt, en de contactvensters zijn invoer — hun geometrie is wat ze ook heeft voortgebracht. Geen planningsproduct voor het grondsegment.

Verplichte velden: geen. Optioneel: apertures, arbitration, horizon_start_s, horizon_end_s, contacts.

Register: MODELLED. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: aperture-duty-cycle.

kshana scenarios/aperture-duty-cycle.toml

space-packet#

CCSDS 133.0-B Space Packet Protocol-framing: codeer een synthetische TM/TC-pakketstroom (primaire header van 6 octetten + gegevensveld) en rapporteer per pakket de decodering van de header, het totaal aantal octetten en een exacte rondreis van codering↔decodering. Deterministische framing met exacte bitindeling — de interoperabiliteitslaag voor pakketformaten van ruimtevaartorganisaties; GEEN certificering van conformiteit (geen logica voor secundaire header/CRC/segmentatie buiten de vlaggen).

Verplichte velden: geen. Optioneel: apid, telecommand, packet_count, data_len.

Register: VALIDATED. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: space-packet.

kshana scenarios/space-packet.toml

oem-interop#

CCSDS OEM-interoperabiliteitsbrug: importeer een Orbit Ephemeris Message die is geproduceerd door een externe vluchtdynamicatool (GMAT/Orekit/STK geven allemaal OEM af) en rapporteer de segmenten/objecten/referentiestelsels/epochspanne plus een controle op snelheidsconsistentie; zonder invoer doorloopt zij een rondreis met een gegenereerde referentiebaan en rapporteert zij de getrouwheid van import↔export. MODELLED structurele/fysische invoercontrole, GEEN valideringsonderzoek naar de baannauwkeurigheid van de bron.

Verplichte velden: geen. Optioneel: oem_text.

Register: VALIDATED. Volledige pagina, met de invoer, resultaten, bewijs en beperkingen: oem-interop.

kshana scenarios/oem-interop.toml