Scenarionaslag

Elk meegeleverd scenariobestand (193), gegroepeerd per soort. De beschrijving is het eigen kopcommentaar van het bestand; de belangrijkste parameters zijn zijn instellingen op het hoogste niveau. Status leest de verificatiematrix voor de module van de soort. Openen in Kshana Studio opent de vastgelegde run.

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.

kind = "acm-link"
epoch = [2024.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]
duration_hours = 12.0
step_s = 30.0
refraction = true
light_time = true
frequency_ghz = 8.2
eirp_dbw = 7.0

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.

kind = "aocs"
duration_s = 600.0
dt_s = 0.1
sample_s = 1.0
k_nm = 3.5
p_nms = 30.0
pointing_threshold_deg = 0.1
axis = [0.5773502, 0.5773502, 0.5773504]

kind = "aocs"
duration_s = 600.0
dt_s = 0.1
sample_s = 1.0
k_nm = 3.5
p_nms = 30.0
pointing_threshold_deg = 0.1
axis = [0.5773502, 0.5773502, 0.5773504]

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.

kind = "aperture-duty-cycle"
apertures = 2
arbitration = "navigation-priority"
name = "nav-1"
service = "navigation"
aos_s = 0.0
los_s = 600.0
name = "comms-1"

araim-reference-check#

Gepubliceerde ARAIM-certificeringsreferentievectoren: de ARAIM-horizontale en -verticale beschermingsniveaus van de engine, uitgevoerd tegen de EIGEN uitgewerkte numerieke voorbeelden van de WG-C ARAIM Technical Subgroup, met de tolerantie (TOL_PL = 5e-2 m) die die documenten zelf vermelden. Twee vectoren zijn als fixtures vastgelegd, elk met zijn ophaal-URL, ophaaldatum, SHA-256 van het bronbestand en pagina: de Reference Airborne Algorithm Description Document v3.1 (2019) Appendix D — zelfconsistent, en de acceptatievector — en het Milestone 3 Report (2016) Annex A section A.IX, de verklaring die de onderzoeksbibliografieën citeren. Elke gepubliceerde invoer (de geometriematrix van 10 satellieten en 2 constellaties, de variantiediagonalen C_int en C_acc, b_nom, P_sat, P_const en de constantenset van LPV-200) en elke gepubliceerde uitvoer (VPL, HPL, EMT, sigma_v_acc, K_fa_3 en sigma_3, sigma_ss_3 en b_3 van de twee constellatiefoutmodi) wordt naast het eigen getal van de engine en hun absolute verschil gerapporteerd. De vergelijking voor het beschermingsniveau wordt hier NIET opnieuw opgelost: de modelijst van de referentie wordt overgedragen aan de bestaande raim::araim_protection_level / araim_integrity_risk van de engine, zodat de bisectie en de gaussiaanse-staartalgebra die worden getest die van de engine zelf zijn; alleen de geometrie, de deeloplossingen, de detectiedrempels en de gepubliceerde budgetverdeling worden ervoor opgebouwd. EXTERN GECONTROLEERD tegen de vector van 2019: VPL 18,2926 m tegenover 18,3 m gepubliceerd, HPL 13,4063 m tegenover 13,45 m, EMT 7,2997 m tegenover 7,2998 m, sigma_v_acc 1,3694 m tegenover 1,3694 m, en alle zes gepubliceerde tussenwaarden tot op een halve eenheid in hun laatste afgedrukte decimaal. De vector van 2016 bevat twee interne gebreken die het rapport vermeldt in plaats van verbergt — een tekenfout in rij 3 van G, en een K_fa_3 die is geëvalueerd bij 57 foutmodi terwijl het document N_fault_max = 1 (12 modi) vermeldt — zodat de geometrische tussenwaarden exact worden gereproduceerd terwijl de beschermingsniveaus worden gerapporteerd als gemeten afwijkingen en buiten het acceptatiecijfer blijven; de tolerantie wordt nooit verruimd om ze op te vangen. Elk uitgegeven numeriek veld draagt een eenheid en een herkomstklasse, en een overgenomen cijfer wordt gelabeld published zodat het nooit voor een berekend cijfer kan worden aangezien. REIKWIJDTE: alleen N_fault_max = 1 (foutmodi van één satelliet en van één constellatie) is geïmplementeerd, en een geval waarvan de priors gelijktijdige multi-eventfoutdeelverzamelingen vereisen wordt REFUSED in plaats van stilzwijgend afgekapt; foutdetectie, uitsluiting, de chikwadraatconsistentiecontrole en de herallocatiestap tegen dubbeltelling van het referentiealgoritme vallen buiten de reikwijdte. Dit reproduceert het uitgewerkte voorbeeld van een gepubliceerd referentiealgoritme — het is geen certificering, geen luchtwaardigheidsartefact en geen goedkeuring.

kind = "araim-reference-check"

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.

kind = "ascent-losses"
payload_kg = 10000.0
drag_coefficient = 0.3
kick_altitude_m = 1000.0
kick_angle_deg = 3.0
kick_duration_s = 10.0
step_s = 0.1
dry_mass_kg = 25000.0

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.

kind = "attitude-budget"
altitude_km = 600.0
name = "star_tracker_noise"
sigma_arcsec = 5.0
name = "reaction_wheel_jitter"
sigma_arcsec = 8.0
name = "thermal_distortion"
sigma_arcsec = 4.0

body-pnt#

Positiebepaling rond elk lichaam in het zonnestelsel: een orbiter of een lander op het oppervlak rond een centraal lichaam dat bij naam wordt gekozen (Mars, de Maan, Europa, Ganymedes, Titan en de rest van de zonnestelselcatalogus), die navigeert met eenweg-pseudoafstanden van een kleine Walker-navigatieconstellatie rond het lichaam (tweelichamenbanen met de eigen seculaire J2-drift van het lichaam, een onbekende gebruikersklok) en optioneel met een klokvrije deep-space-tweewegafstand vanaf de Aarde, waarvan richting en afstand bij elk tijdstip uit de analytische zonnestelselefemeride komen. Zichtlijnen worden geblokkeerd door de gemiddelde bol van het lichaam, en een gebruiker op het oppervlak heeft ook het elevatiemasker nodig. Per tijdstip: relays in zicht, of de Aarde boven de rand staat, de GDOP en PDOP met alleen de constellatie (geometrische en positionele verdunning van precisie), de formele positieonzekerheid van één sigma met en zonder de Aarderij, en de fout van een geseede Gauss-Newton-kleinstekwadratenpositiebepaling in beide gevallen; over de run: beschikbaarheid, zichtbaarheid van de Aarde, mediane PDOP, RMS-fout en mediane formele sigma, plus de lichttijd Aarde-lichaam, de heen-en-terugreis, de Shapiro-vertraging en de Zonshoek op dat tijdstip. MODELLED: de relaybanen, de ruisniveaus en het instantane meetmodel zijn modelleringskeuzes, niet extern getoetst aan de navigatiedata van een missie; de lichaamsconstanten zijn de gepubliceerde waarden die in body.rs worden aangehaald, en de Aardegeometrie erft de labels van de zonnestelselefemeride.

kind = "body-pnt"
body = "Europa"
epoch = "2027-02-19T00:00:00"
duration_s = 306822.0
step_s = 1800.0
seed = 11
kind = "surface"
lat_deg = 20.0

kind = "body-pnt"
body = "Mars"
epoch = "2027-02-19T00:00:00"
duration_s = 88775.0
step_s = 300.0
seed = 7
kind = "orbiter"
altitude_km = 300.0

campaign#

Campaign: bestaande scenariokinds samengesteld tot één run, waarbij elk getal uit een echte run van het genoemde kind wordt gelezen. Vier secties, in willekeurige combinatie. PHASES: een geketende missie op één gedeelde tijdlijn -- elke fase draait één of meer scenario's (bijvoorbeeld jamming, dan spoofing, dan een klok in holdover met een traagheidsnavigatiesysteem dat ernaast doorvaart, dan een integriteitsalarm, dan herstel), hun uitvoer wordt via een voorinstelling per kind of via expliciete resultaatpaden in benoemde kanalen gelezen (klokfout tegenover zijn bewaakgrens, draaggolf-ruisdichtheidsverhouding tegenover de volgvloer, beschermingsniveau tegenover de alarmgrens, positiefout, volgende satellieten, alarmvlaggen) en met een zero-order hold herbemonsterd op een gemeenschappelijk raster, met fasegrenzen en gebeurtenissen; de toestand wordt doorgegeven door carry (een kanaal gaat door vanaf de eindwaarde van de vorige fase), handoff (een getal van een vorige fase wordt in het scenario van deze fase geschreven) en end_at (een fase eindigt op een tijdstip dat een run berekende, zoals de detectietijd van een spoofingmonitor). SWEEP: een raster over één tot drie gepunte scenariosleutels van elk kind (een geheeltallig segment indexeert een array van tabellen, zoals in system.2.sisre_m), met metrieken gelezen via resultaatpad en, bij meer dan één run, een geseede Monte-Carlo-ensemble bij elk knooppunt. MONTE_CARLO: realisatie k draait op base_seed + k; elke metriek rapporteert gemiddelde, standaardafwijking, nearest-rank-percentielen 5/50/95 en een bootstrap-betrouwbaarheidsinterval van 95% op het gemiddelde met vaste seed. COMPOSE: meerdere scenario's onder gedeelde waarden (het vermogen en de positie van één jammer geschreven in een maritieme en een wegontvanger), met een gecombineerde beste/slechtste samenvatting. Het resultaat draagt een campagnehash, een digest over elk lidresultaat en een units-vermelding voor elk uitgegeven getal; de interoperabiliteitsexports schrijven elk lidscenario dat geometrie heeft als eigen bestandsset. Compositie-identiteiten worden getest: een campagne met één fase reproduceert de zelfstandige run bit voor bit, een ensemble met vaste seed is byte-stabiel, en bij een klok met witte frequentieruis valt het ensemblegemiddelde binnen het gerapporteerde interval met een spreiding die overeenkomt met sqrt(q_wf * tau). MODELLED: de additieve carry en de zero-order hold zijn modelleringskeuzes, en elke fase draagt het label van het kind dat haar draaide.

kind = "campaign"
title = "Jamming, spoofing, holdover and integrity: a chained mission"
seed = 20260928
step_s = 10.0
name = "nominal"
duration_s = 600.0
seed = 42
threshold_ns = 50.0

kind = "campaign"
title = "Monte Carlo: free-running clock error against its closed form"
seed = 20260928
runs = 200
seed_key = "seed"
metrics = [
seed = 42
threshold_ns = 20.0

kind = "campaign"
title = "Link budget: range and rate for a 3 dB margin"
seed = 20261013
method = "nelder-mead"
max_evals = 300
name = "margin"
path = "margin_db"
goal = "target"

kind = "campaign"
title = "One jammer, a ship and a car"
seed = 20260928
name = "jammer_power"
unit = "dBW"
value = 8.0
name = "jammer_position"
unit = "m"

kind = "campaign"
title = "L-band jamming from the spectrum, clock holdover and a Galileo-only fallback"
seed = 20260928
step_s = 1.0
name = "onset"
duration_s = 60.0
end_at = "timeline.bands[0].first_loss_t_s"
end_at_run = 1

kind = "campaign"
title = "Jammer power sweep: availability and J/S against transmit power"
seed = 20260928
metrics = [
name = "jammer_power"
key = "jammer.power_dbw"
unit = "dBW"
start = -50.0

kind = "campaign"
title = "Navigation-message service data against frame length"
seed = 20260929
name = "fit_interval"
unit = "s"
value = 300.0
label = "ephemeris-clock"
bind = { fit_interval = "message.fit_interval_s" }

kind = "campaign"
title = "Fused MEO + LEO positioning against the LEO SISRE"
seed = 20260929
metrics = [
name = "leo_sisre"
key = "system.2.sisre_m"
unit = "m"
start = 0.05

kind = "campaign"
title = "Indoor LEO-PNT by band and building class"
seed = 20260929
label = "traditional-building"
metrics = [
kind = "leo-pass"
epoch = "2026-09-28T12:00:00"
duration_s = 900.0

kind = "campaign"
title = "IoT energy per fix against LEO UHF transmit power"
seed = 20260929
metrics = [
name = "uhf_eirp"
key = "satellite.0.band.0.eirp_dbw"
unit = "dBW"
start = -35.0

kind = "campaign"
title = "NTN positioning against reference-signal bandwidth"
seed = 20260929
metrics = [
name = "bandwidth"
key = "signal.0.bandwidth_hz"
unit = "Hz"
start = 180000.0

kind = "campaign"
title = "PPP convergence against the altitude of a 192-satellite LEO layer"
seed = 20260929
metrics = [
name = "leo_altitude"
key = "case.0.system.0.shell.0.altitude_km"
unit = "km"
start = 500.0

kind = "campaign"
title = "GNSS jammed, LEO-PNT carries the user, integrity maintained"
seed = 20260929
step_s = 30.0
name = "nominal"
duration_s = 600.0
series = [
kind = "spectrum"

kind = "campaign"
title = "LEO-PNT band diversity against an L-band barrage jammer"
seed = 20260929
metrics = [
name = "jammer_power"
key = "jammers.0.received_power_dbw"
unit = "dBW"
start = -140.0

kind = "campaign"
title = "Spoofing monitors against four spoofers"
seed = 20260929
name = "jump"
unit = "m"
value = 30.0
label = "l-band-only"
bind = { jump = "spoofer.offset_m" }

kind = "campaign"
title = "5G base-station timing: holdover and LEO time"
seed = 20260929
step_s = 300.0
name = "gnss-lost"
duration_s = 86400.0
events = [
kind = "telecom-timing"

kind = "campaign"
title = "Container tracking with LEO UHF: energy per fix along a journey"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "port-hamburg"
duration_s = 480.0
series = [
kind = "leo-pass"

kind = "campaign"
title = "Autonomous vehicle in an urban canyon with a LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "open-road"
duration_s = 600.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 1.5 }]

kind = "campaign"
title = "Autonomous vehicle in an urban canyon: a flat cut-off and a city-street skyline"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "urban-canyon"
duration_s = 900.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 1.5 }]

kind = "campaign"
title = "Critical infrastructure timing: holdover with LEO time"
seed = 20260929
step_s = 300.0
name = "gnss-locked"
duration_s = 600.0
alarms = []
seed = 42

kind = "campaign"
title = "Polar and Arctic users with a polar LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 60.0
name = "tromso"
duration_s = 3600.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 3.0 }]

kind = "campaign"
title = "Railway and maritime with a LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "strait-jammed"
duration_s = 1800.0
kind = "jamming"
seed = 1

cislunar-arc-recovery#

MODELLED test met onafhankelijke schatter van de cislunaire waarneembaarheidsdrempel voor booglengte. Die drempel is een RANG-bepaling op de waarneembaarheidsmatrix die is opgebouwd uit de ANALYTISCHE afstandsjacobiaanrijen en de ANALYTISCHE variationele toestandsovergangsmatrix, en zijn kruiscontrole met het square-root-informatiefilter vouwt diezelfde rijen — een consistentiecontrole tussen twee numerieke machines, geen bevestiging. Dit kind levert de ontbrekende scheidsrechter: een batch-kleinstekwadratenschatter die de begintoestand van de chief uit gesimuleerde metingen daadwerkelijk HERSTELT, met de meetpartiëlen genomen als CENTRALE FINITE DIFFERENCES van het samengestelde voorwaartse model. Hij roept geen analytische jacobiaanrij aan, geen variationele STM, geen singulierewaarde- of eigenwaardeontbinding, geen rangtolerantie en geen square-root-informatiefilter — een brontekstbewaking in tests/cislunar_arc_recovery_reference.rs maakt dat afdwingbaar — terwijl de dynamica (dezelfde RK4-CR3BP-stroom), de beginvoorwaarden (dezelfde differentieel gecorrigeerde constellatie), de scalaire waarneembare grootheid en het tijdstipraster bewust worden gedeeld en worden benoemd in het uitgegeven independence-blok, omdat twee analyses van één fysisch probleem het over de fysica eens moeten zijn om vergelijkbaar te zijn. Twee criteria, elk doorgerekend over vijf decaden van zijn eigen grens: RUISVRIJE HERSTELLING (de eindtoestandsfout van elke geseede trial is hoogstens recovery_factor maal zijn a-priori-verplaatsing — het rang-analogon, zonder singulierewaardetolerantie erin) en MONTE-CARLO-SCHATBAARHEID (de gemeten RMS-positiefout over een geseed ruis-ensemble onder een vermelde grens — het schatbaarheidsanalogon, gemeten in plaats van voorspeld). Ondersteunt de vlakke viertoestanden- en de ruimtelijke zestoestandenvariant, de families DRO / L2-halo / L2-NRHO, afstands- en afstandssnelheidswaarnemingen, en een Maan-gecentreerde polaire parametrisering waarin de transformatie op de TOESTAND wordt toegepast en het voorwaartse model daar opnieuw wordt gedifferentieerd. MEASURED op het gepubliceerde vlakke DRO-raster: de schatter herstelt de vier toestanden vanaf 0,782609 h tegenover 2,086957 h van het rangcriterium bij rel_tol 1e-6 (verhouding 0,375) — de rangdrempel is NIET bevestigd als herstelbaarheidsgrens — terwijl de gemeten schatbaarheidsgrens in dezelfde rastercel valt als de formele, 5,739130 h, en de gemeten foutcurve de formele 1-sigma over 21 booglengtes reproduceert tot een meetkundig-gemiddelde verhouding van 0,98. MODELLED: het constellatieontwerp, het tijdstipraster, de ene gevolgde link, de grootte van de verplaatsing, de meetsigma en de twee vermelde grenzen. Geen gecertificeerd product voor navigatieprestaties.

kind = "cislunar-arc-recovery"

cislunar-observability#

MODELLED waarneembaarheid van een vlakke cislunaire constellatie (P6): volgt een vierspacecraft-constellatie van differentieel gecorrigeerde vlakke DRO's met inter-satellietafstandsmeting en rapporteert hoeveel van de vier toestanden [x,y,ẋ,ẏ] van een ruimtevaartuig de boog waarneembaar maakt. Geeft uit (1) de tabel rang-versus-booglengte voor één link met alleen afstand — instantaan rang 1, groeiend naar de volledige vier toestanden naarmate de boog langer wordt (P6 Table 1); (2) het eigenwaardenspectrum + conditiegetal van de waarneembaarheidsgramiaan over de boog; (3) de vergelijking van de instantane rang tussen alleen-afstand en afstand+afstandssnelheid (de Doppler-ontwerphefboom) plus de rapportage van GDOP die voor alleen-afstand singulier en voor afstand+snelheid gedefinieerd is; en (4) een onafhankelijke SRIF-kruisvalidatie waarvan de posteriori-covariantie eindig / goed geconditioneerd wordt precies bij de boog waar de waarneembare rang vier bereikt. VALIDATED kern: de waarneembare rang is een rangonthullende singulierewaardedrempel die is gecontroleerd tegen de eigenrang van de gramiaan; het eigenwaardenspectrum voldoet aan de spectrale invarianten (trace=Σλ, det=Πλ, Frobenius²=Σλ²); de variationele STM is de met eindige differenties getoetste CR3BP-STM; de rijen van de afstands-/afstandssnelheidsjacobiaan zijn met eindige differenties getoetste analytische partiëlen (gecontroleerd tegen de 3D-afstandssnelheidswaarneembare van de crate); de vier beginvoorwaarden zijn differentieel gecorrigeerde vlakke DRO's die sluiten tot een strak periodiciteitsresidu en retrograad zijn; de rangovergang is kruisgevalideerd tegen het square-root-informatiefilter van de crate (posteriori-covariantie eindig precies bij volle rang, cond(P)=cond(OᵀO)); een rangdeficiënte momentopname wordt gemarkeerd als GDOP-niet-gedefinieerd (fim condition=inf), nooit als een valse eindige waarde — dezelfde bewaking voor singuliere geometrie die pvt::solve_spp toepast. MODELLED: het constellatieontwerp (DRO-perilunamplitudes en -fasen) en de specifieke rangprogressie die het oplevert. Geen gecertificeerd product voor navigatieprestaties.

kind = "cislunar-observability"

clock#

Klok-holdover tegenover de specificatie; optioneel Monte-Carlo-ensemble (runs > 1).

seed = 42
threshold_ns = 20.0
runs = 200
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker floor modeled at sigma_y=1e-16"

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-lab-sr"
provenance = "Laboratory Sr optical lattice clock, sigma_y(1s)=4.8e-17 (Oelker et al. 2019, Nature Photonics); q_wf=sigma_y(1s)^2; laboratory maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 2.304e-33

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

combined-altpnt#

GPS-denied gecombineerde navigator op zwaartekracht + magnetisme + terrein: drie scalaire veldkanalen die per waypoint worden gefuseerd voor een scherpere positiebepaling van de drift (lagere CRLB) dan met één enkel veld.

kind = "combined-altpnt"
start_lat_deg = 12.05
start_lon_deg = 20.05
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_lat_deg = 0.5
drift_lon_deg = -0.4

conflict-resilience#

MODELLED conflictveerkracht van gelaagde PNT (P7): een gebruiker in een betwiste omgeving zet meerdere PNT-lagen in (open-service-GNSS, breedband-GNSS, een geauthenticeerde constellatie, een augmentatierelay), elk met een basisbeschikbaarheid, een 1σ-nauwkeurigheid en een kwetsbaarheid voor uitval per vector voor de gedeelde jamming-/spoofingdreiging. Een op intensiteit gesweepte GESEEDE Monte-Carlo laat elke laag uitvallen met kans clamp(vulnerability·intensity·vector_weight,0.1), fuseert de overlevenden volgens de gesloten-vorm-inverse-variantieregel σ_fused=(Σ 1/σ_i²)^(−1/2), en rapporteert de kans op totaal verlies (alle lagen uitgevallen), de mediane gefuseerde fout en statistieken per laag voor bruikbaarheid/uitval tegenover intensiteit. De kopveerkrachtverhouding (kans op totaal verlies bij één laag tegenover gelaagd) komt uit op ~7x onder de aanname van ONAFHANKELIJKHEID; een gaussiaanse-copula-sweep met één factor en gecorreleerde uitval toont daarna dat die ~7x naar 1 instort naarmate de uitvalcorrelatie toeneemt (correlatie ondermijnt gelaagdheid). Een blok met priorgevoeligheid laat de kopwaarde variëren over de BEGRONDE kwetsbaarheidspriors via de mcda-tornado + een Dirichlet-herverdeling van dreigingsinspanning + percentielbetrouwbaarheidsintervallen. VALIDATED kern: het totale verlies uit Monte-Carlo convergeert naar het gesloten-vorm-onafhankelijke product Π_i p_deny_i (binnen de Monte-Carlo-standaardfout bij vaste seed en grote N); de inverse-variantiefusie is een gesloten-vorm-identiteit; bij ρ=0 reduceert de copula tot het onafhankelijke model en behoudt elke ρ de marginale uitvalfrequentie van elke laag. MODELLED: de groottes van kwetsbaarheid/beschikbaarheid/nauwkeurigheid per laag zijn begronde maar gemodelleerde invoer (JammerTest 2024, TEXBAT, EASA SIB, RTCA DO-229, LunaNet/IOAG — zie conflict_threat_params), en de specifieke grootte van ~7x en de vorm van de curve verhouding-versus-correlatie volgen uit die parametrisering. Een uitsplitsing van overleving per vector in § 4,2 splitst daarna de gedeelde RF-dreiging in de vier benoemde vectoren (jamming/spoofing/kinetisch/cyber) en rapporteert van elke vector de curve van geleidelijke achteruitgang van bruikbare PNT S_v(x)=1-Prod_i(1-a_i(1-clamp(susceptibility_i,v·x,0.1))) — VALIDATED: de geseede Monte-Carlo per laag convergeert naar die gesloten vorm; jamming is de scherpste vector voor de gecorreleerde RF-basislijn en de RF-immune inertiële laag is de beslissende overlever. Geen gecertificeerd product voor navigatiebeschikbaarheid.

kind = "conflict-resilience"
trials = 4000
seed = 20260709
primary_layer = 0
min = 0.0
max = 1.0
steps = 11
values = [0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 0.95]

constellation-design#

Constellatieontwerp op schaal: Walker DELTA- en Walker STAR-patronen in de conventie i: T/P/F (knopen verdeeld over 360 of 180 graden, spacing in het vlak 360*P/T, faseverschuiving tussen vlakken 360*F/T), expliciete elementlijsten en ontwerpen met meerdere schillen, meerdere constellaties in één run, rond de aarde, de maan, Mars of een andere planeet, Pluto of een grote maan met de constanten in de module body (dezelfde die de soorten solar-system en body-pnt gebruiken). VOORINSTELLINGEN uit gepubliceerde nominale elementen: gps-baseline en gps-expandable (de 24 slots en de zes uitbreidbare voor-/achterparen van de GPS Standard Positioning Service Performance Standard, 5th edition 2020, Tables 3.2-1 to 3.2-3), galileo (Walker 24/3/1 op 29.599,801 km en 56 graden, Galileo Open Service Service Definition Document issue 1,1 Tables 1 and 23), beidou en beidou-meo (Walker 24/3/1 op 21.528 km en 55 graden plus drie geostationaire satellieten op 80, 110,5 en 140 graden O en drie geosynchrone satellieten met inclinatie op 55 graden, BeiDou Open Service Performance Standard 3,0 section 4,1; de MEO-fase en de kruising van de geosynchrone baan met inclinatie op 118 graden O worden uit een model berekend omdat de standaard ze niet vermeldt) en glonass (24/3/1 op 19.100 km en 64,8 graden volgens de slotformule van de GLONASS Interface Control Document edition 5,1 section 5,2). DEKKING EN DILUTION OF PRECISION: over een breedte-/lengteraster en een bemonsterd venster met een elevatiemasker, het aantal zichtbare satellieten, GDOP, PDOP, HDOP en VDOP per cel, de beschikbaarheid (een positiebepaling met PDOP op of onder een drempel, standaard 6) per cel, wereldwijd (gewogen naar oppervlakte) en op de slechtste locatie, met één ontvangerklok per constellatie tenzij clock = "common". Het schaalt tot duizenden satellieten: zichtbaarheid is een inproduct met de dekkingshalfhoek van elke satelliet, en satellieten worden per epoche in banden ingedeeld naar de breedte van hun subsatellietpunt, zodat een rastertrij alleen toetst wat in zicht kan zijn; het rapport telt de bespaarde paartests. De JSON bevat de rasterkaarten en gedownsamplede grondsporen per satelliet. VALIDATED: de Walker-generator aan Galileo OS SDD Table 23 en de slotformule van de GLONASS ICD, de GPS-voorinstelling aan de gepubliceerde kolom met equatoriale kruisingen van SPS PS Table 3.2-1, en de wereldwijde HDOP-verdeling van de GPS-basislijn aan SPS PS Appendix B (mediaan 0,94, 95% 1,25, gemiddelde 0,96, tolerantie 0,03). MODELLED: tweelichamenbanen met optionele seculiere J2, een bolvormig lichaam, alleen geometrische zichtbaarheid (geen signaalvermogen, gezondheid of terrein), en de relatieve fase tussen verschillende systemen, die geen momentopname van enige echte datum is.

kind = "constellation-design"
body = "earth"
duration_s = 86164.0
step_s = 900.0
mask_deg = 10.0
pdop_threshold = 6.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "per-constellation"

kind = "constellation-design"
body = "earth"
duration_s = 7200.0
step_s = 600.0
mask_deg = 20.0
pdop_threshold = 3.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "common"

kind = "constellation-design"
body = "moon"
duration_s = 86400.0
step_s = 1800.0
mask_deg = 10.0
pdop_threshold = 6.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "common"

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.

kind = "contact-schedule"
epoch = [2024.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]
duration_hours = 12.0
step_s = 30.0
refraction = true
light_time = true
frequency_ghz = 8.2
eirp_dbw = 7.0

earth-gnss-lunar#

Ontvangst van Aarde-GNSS op maanafstand, de zwaksignaallaag die het conflict-resilience-paper noemt en waarvoor de engine geen model had. Een GNSS-satelliet richt zijn antenne op de Aarde; een ontvanger bij de Maan zit ongeveer vijftien keer de baanstraal verderop, dus drie dingen spelen tegelijk. De Aarde BEDEKT DE BORESIGHT: vanaf 26.560 km beslaat ze een halve hoek van 13,9 deg, dus elke straal naar de Maan moet de zender minstens zover van nadir verlaten, wat de piek van de bundel wegneemt voordat er enig vermogen wordt berekend. Wat overblijft is de RAND VAN DE HOOFDLOB EN DE ZIJLOBBEN, het regime waarin de LuGRE-payload in 2025 daadwerkelijk werkte. En het vrije-ruimteverlies is ongeveer 208 dB bij L1, grofweg 25 dB meer dan een aardse gebruiker betaalt. Het rapport geeft één rij per satelliet (hoek buiten de boresight, aardbedekking, afstand, padverlies, zendversterking bij die hoek, ontvangen vermogen, draaggolf-ruisdichtheid) en aggregeert alleen de links die de volgdrempel halen. HET RAPPORTEERT OOK DE CONDITIONERING, omdat die deze laag definieert: elke zichtbare satelliet ligt binnen een kegel van een paar graden breed gezien vanaf de Maan, dus de zichtlijnen zijn bijna evenwijdig, de verdunning van precisie is enorm, en een Aarde-GNSS-positiebepaling op maanafstand is veel meer een waarneming van TIJDSYNCHRONISATIE-kwaliteit dan van positiekwaliteit. MODELLED, en het zendpatroon is de reden: de versterking bij een hoek is een uniform cirkelvormige apertuur (Airy), terwijl een echte GPS-L1-antenne een helixarray van twaalf elementen is met een gevormde hoofdlob en niet-Airy-zijlobben. Gemeten patronen bestaan en zijn hier niet gevendord, dus rangordes en ordes van grootte zijn zinvol terwijl de dB van één enkele satelliet dat niet is. Bewust AFWEZIG, elk met als gevolg een optimistisch budget: geen ionosferisch of troposferisch verlies op de langs de rand scherende stralen, geen polarisatie-, richt- of implementatieverlies, en een bolvormige Aarde zonder refractieve uitbreiding. De positie van de Maan is een INVOER (afstand plus inertiële richting) in plaats van een efemeridenopzoeking, omdat de onderzochte grootheid de link en de bundelgeometrie is. Om deze rij naar extern getoetst te verhogen zijn een gemeten zendpatroon en LuGRE-normaalpunten nodig; geen van beide staat in de repository en geen van beide wordt hier verzonnen.

kind = "earth-gnss-lunar"
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0
planes = 6
sats_per_plane = 4
phasing_f = 2.0
epoch_s = 0.0
receiver_range_m = 384400000.0

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.

kind = "entry-heating"
body = "earth"
atmosphere = "us76"
entry_interface_altitude_m = 125003.0
velocity_frame = "inertial"
entry_speed_m_s = 12900.0
flight_path_angle_deg = 8.2
latitude_deg = 41.0

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.

kind = "eo-coverage"
altitude_km = 700.0
half_fov_deg = 7.5
ifov_microrad = 14.0
max_off_nadir_deg = 45.0

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.

kind = "eo-radiometry"
altitude_m = 500000.0
focal_length_m = 3.6
aperture_m = 0.40
pixel_pitch_um = 5.5
wavelength_um = 0.65
bandwidth_um = 0.2
fill_factor = 1.0

ephemeris#

Efemeride en grondspoor: propageer één satelliet (TLE→SGP4 of analytische baan) en geef zijn TEME/GCRS-toestand (positie + snelheid), ITRF/ECEF-positie, WGS-84-subsatellietbreedte/-lengte/-hoogte en per stap de az/el/afstand + afstandssnelheid (Doppler) van het station uit. De satelliet komt uit een tle of uit een analytische orbit met zijn epoch (een tle wint wanneer beide zijn gegeven); met een tle overschrijft een epoch de eigen epoch van de TLE als t = 0.

kind = "ephemeris"
tle = """
step_s = 30.0
duration_s = 16740.0
xp_arcsec = 0.0
yp_arcsec = 0.0
lat_deg = 49.8707
lon_deg = 8.6217

fusion#

Gezamenlijke Kalman-sensorfusie voor PNT op dezelfde hybride invoer.

kind = "fusion"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

kind = "fusion"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

gnss-ins#

Los en strak gekoppelde GNSS/INS-error-state-EKF.

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 1.5
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 48.137
lon_deg = 11.575

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 45.0
lon_deg = -57.3

kind = "gnss-ins"
seed = 13
threshold_m = 100.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 3.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 52.0
lon_deg = 5.0

kind = "gnss-ins"
seed = 11
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 2.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 54.0
lon_deg = 10.0

kind = "gnss-ins"
seed = 12
threshold_m = 30.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 2.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 48.0
lon_deg = 11.0

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 59.437
lon_deg = 24.745

gnss-sim#

Pseudorangesimulatie in het meetdomein (Klobuchar-iono, Saastamoinen/Niell-tropo) + RAIM.

kind = "gnss-sim"
seed = 7
mask_deg = 5.0
noise_sigma_m = 1.5
multipath_m = 0.5
sat_clock_rms_m = 30.0
uere_m = 3.0
p_fa = 1.0e-5

kind = "gnss-sim"
seed = 7
mask_deg = 5.0
noise_sigma_m = 1.5
multipath_m = 0.5
sat_clock_rms_m = 30.0
uere_m = 3.0
p_fa = 1.0e-5

gnss-ssv#

MODELLED GNSS-beschikbaarheid en linksterkte in het Space Service Volume en daarbuiten: voor een gebruiker op een bol (de globale schil van het ICG-boekje) of op een Kepler-traject (LEO tot maanoverdracht) telt het, per constellatie (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) en voor alle samen, de signalen die bruikbaar zijn boven een C/N0-drempel - beschikbaarheid van ten minste één en van vier signalen, maximale uitvalduur, ontvangen C/N0, dilution of precision, hoofdlobverbindingen tegenover zijlobverbindingen - met een zendpatroon uit het boekje, een parametrisch of door de gebruiker geleverd zendpatroon, optionele limb-ray-effecten van ionosfeer, plasmasfeer en atmosfeer en een optioneel ontwerp van een ontvanger voor zwakke signalen; ook een GNSS-extended-Kalman-filter aan boord voor HEO- en maanoverdrachtsvaartuigen (baandynamica, zonnestralingsdruk, derde lichamen, klok) en relatieve navigatie van een formatie van meerdere vaartuigen met enkelvoudig gedifferentieerde pseudoranges. Gecontroleerd tegen de tabellen van het ICG-SSV-boekje onder een preregistratie (xval/gnss-ssv)

kind = "gnss-ssv"
name = "HEO formation relative navigation (reduced length)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
preset = "heo"
duration_min = 400.0
step_s = 60.0
antennas = ["booklet-high-gain-nadir", "booklet-patch-zenith"]

kind = "gnss-ssv"
name = "HEO, high-gain nadir and patch zenith antennas, parametric sidelobes, limb medium"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
pattern = "parametric"
preset = "heo"
duration_periods = 1.0
step_min = 10.0

kind = "gnss-ssv"
name = "Lunar transfer, weak-signal receiver, parametric sidelobes"
include = ["gps", "galileo", "glonass", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
pattern = "parametric"
apply = "acquisition"
t_coh_s = 0.1
n_noncoherent = 100.0

kind = "gnss-ssv"
name = "Lunar transfer, onboard GNSS EKF (reduced length)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
preset = "lunar-transfer"
duration_min = 1440.0
step_s = 300.0
antennas = ["booklet-high-gain-nadir", "booklet-patch-zenith"]

kind = "gnss-ssv"
name = "Upper SSV shell, 20 dB-Hz (reduced size)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
altitude_km = 36000.0
antenna = "hemisphere"
grid_levels = 2
duration_min = 4320.0

gravity-map#

Navigatie met zwaartekrachtkaartmatching zonder GPS: een koudeatoomgravimeter herstelt een constante INS-drift uit de reeks zwaartekrachtanomalieën waar hij doorheen vliegt.

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 12.0
start_lon_deg = 24.0
step_lat_deg = 0.18
step_lon_deg = 0.13
waypoints = 12
drift_lat_deg = 0.55

holdover-test#

MODELLED holdovertest van een tijdsynchronisatiesysteem, gescoord uit een tijdfoutregistratie die de OPERATOR aanlevert (een linuxptp-ptp4l-, phc2sys- of ts2phc-log, een chrony-tracking- of -statistiekenlog, een TICC-, TimeLab- of RINEX-klokgelog, of time_s,time_error_ns-paren). De test heeft vier stappen en Kshana voert er geen enkele uit: een vergrendelde BASELINE, GNSS VERWIJDERD door de operator (de antennekabel of de simulatoruitvoer; Kshana zendt niets uit en stuurt niets aan) op een vermeld tijdstip, HOLDOVER op de eigen oscillator van het systeem, en RECOVERY nadat de operator GNSS herstelt op een tweede vermeld tijdstip. De registratie wordt op die twee tijdstippen gesplitst. Baseline: tijdfoutstatistieken en de ITU-T-maskers die voor een vergrendelde klok zijn opgesteld. Holdover: statistieken, de fractionele frequentie-afwijking die het systeem hield (een kleinste-kwadratenlijn), de maskers die voor holdover of een autonome klok zijn opgesteld, de ePRTC-A-holdoverenvelop vanaf de vermelde vergrendelde duur, en de tijd tot elk tijdfoutbudget wordt overschreden. Recovery: of en wanneer |TE| binnen een vermelde band kwam en daar bleef, de piek en de grootste stap. Elke limiet is overgenomen uit een openbare ITU-T-tabel (de maskers voor telecomtijdsynchronisatie); de bewoording is 'gemeten tegen het masker', en de twee tijdstippen zijn de verklaring van de operator, niet geverifieerd. Een registratie die te kort is voor een masker is INCOMPLETE, nooit geëxtrapoleerd. Zie docs/TIMING-HIL.md.

kind = "holdover-test"
masks = ["prtc-a", "eprtc-a-holdover"]
gnss_removed_s = 600.0
gnss_restored_s = 2400.0
locked_duration_days = 5.0
recovery_band_ns = 100.0
recovery_dwell_s = 60.0
samples = [

kind = "holdover-test"
masks = ["prtc-a", "eprtc-a-holdover"]
gnss_removed_s = 600.0
gnss_restored_s = 2400.0
locked_duration_days = 5.0
recovery_band_ns = 100.0
recovery_dwell_s = 60.0
format = "ptp4l"

hybrid#

Hybride PNT-slotsteen: klok + IMU + ondersteuning met tijdoverdracht.

kind = "hybrid"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

hybrid-optical-rf#

MODELLED heterogene gezamenlijke kwaliteitsmaat voor optische + RF-PNT (P5): combineert het tweerichtings-optische linkbudget van 1550 nm (door fotonen beperkte CRLB voor tweerichtingsafstandsmeting σ_τ/√N en diffractievoetafdruk λ/D·afstand), een RAIM-beschermingsniveau met oplossingsscheiding over modaliteiten heen (positie EN tijd) dat de losse RF- en strakke optische oplossingen met uiteenlopende covarianties samenvoegt, de optische heldere-luchtbeschikbaarheid van N stations (onafhankelijke unie 1−Π(1−a_i) en een ruimtelijk gecorreleerde variant), een toestands-/covariantieoverdracht optisch↔RF met een BEWEZEN bitcontinu (sprongloos) gemiddelde en een NEES-χ²-consistentiepoort, en een gezamenlijke score P(beschikbaar EN precisieklasse EN integriteit gewaarborgd) met correlatieafhandeling. VALIDATED gesloten vorm: de CRLB voor afstandsmeting, de diffractievoetafdruk, de χ²-kwantiel van het beschermingsniveau, de combinatoriek van de unie, de continuïteit van het gemiddelde bij de overdracht + NEES-poort, en het gezamenlijke onafhankelijke product. MODELLED: de optische verliestoewijzingen, de grootte van de RF-/optische σ, de invoer van de wolkenklimatologie, de correlaties en het P_HMI-budget. Geen gecertificeerd beschikbaarheids-/integriteitsproduct.

kind = "hybrid-optical-rf"
wavelength_nm      = 1550.0
tx_power_w         = 1.0e-3
tx_aperture_m      = 0.85
rx_aperture_m      = 0.85
range_km           = 384000.0
pulse_rms_ps       = 50.0
integration_s      = 1.0

hybrid-ukf#

Hybride kwantum+klassieke strak gekoppelde GNSS/INS-UKF met 17 toestanden (MODELLED): 15 INS-foutentoestanden + een door CAI afgeleide correctie van de accelerometerbias + een klok met 2 toestanden (fase+frequentie) uit de klokengine met q-parameters, aangedreven door het ingekaderde CAI-foutmodel. De kwaliteitsmaat is de zelfconsistentie van het filter (NEES + innovatiewitheid tegen χ²-grenzen): een uitspraak over zelfconsistentie, GEEN garantie voor nauwkeurigheid in de praktijk. Alleen simulatie; geen TRL>3, geen vluchterfgoed, geen externe validatie.

kind = "hybrid-ukf"
seed = 1771
speed_m_s = 100.0
sigma_pr_m = 1.0
sigma_rr_mps = 0.05
consistency_seeds = 24
q_factor = 1.0
r_factor = 1.0

impairment-eval#

Testomgeving voor de evaluatie van detectie van RF-verstoringen met machine learning (13494): genereer een gelabeld, op parameters gegrond SYNTHETISCH corpus (nominal/jamming/spoof-time/spoof-position/multipath), scoor een detector (energy|agc|sqm|parity|fused) met het detectoronafhankelijke harnas, en rapporteer AUC/ROC/confusion + Pd per klasse bij een doel-Pfa, plus de optimismekloof tussen in- en uit-de-verdeling. Alleen MODELLED werkkarakteristieken: nooit veld-/IQ-data, geen goed/slecht-oordeel.

kind = "impairment-eval"
seed = 42
n_per_class = 200
meas_noise = 0.6
detector = "fused"
target_pfa = 0.05
shift_severity_scale = 0.5
optimism_tol = 0.05

inertial#

1-DOF-inertiële koppelnavigatie tijdens een GNSS-uitval.

kind = "inertial"
seed = 42
threshold_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "cold-atom-quat"
provenance = "Exail hybrid quantum accelerometer triad: bias stability 6e-8 g = 5.88e-7 m/s^2 after 24 h (Templier et al., Science Advances 2022, arXiv:2209.13209); noise 22 ug/sqrtHz = 2.16e-4 (m/s^2)/sqrtHz; laboratory maturity, not deployed"

kind = "inertial"
seed = 20261013
threshold_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "cold-atom-interferometer"
provenance = "Cold-atom (Rb-87 D2) interferometric accelerometer: q_va derived from the [accel_quantum.cai] parameters, a bracket in the GAIN/MAIUS literature range (Freier et al. arXiv:1512.05660; Becker et al. Nature 2018); residual bias 5.88e-7 m/s^2 = the 6e-8 g bias stability of a laboratory hybrid quantum accelerometer (Templier et al., Science Advances 2022, arXiv:2209.13209). Laboratory maturity, not deployed."

ins-trn-coast#

Foutmodel voor INS/TRN-uitloop: positiefout tegen uitloopduur, opgebouwd uit IMU-coëfficiënten in plaats van gesweept als aangenomen driftsnelheid. Vijf groeibijdragen — accelerometerbias, gyrobias-kanteling via de zwaartekracht, velocity random walk, angle random walk en schaalfactor tegen de afgelegde afstand — elk gepropageerd door een inertiaal foutmodel met negen toestanden in het lokale horizontale vlak met Schuler-terugkoppeling op een vermelde breedtegraad en hoogte (de leidende-orde-wetten voor korte uitloop t², t³, t^1,5, t^2,5 en t¹/t² worden ernaast gerapporteerd) en gecombineerd volgens een VERMELDE regel (wortel uit de som van kwadraten als standaard, of lineaire som, of deterministische som met stochastische rss; alle drie worden bij elke run berekend, zodat de keuze zichtbaar is in plaats van begraven). De uitloopduren waarbij door de aanroeper opgegeven positiedrempels worden bereikt (10 m en 50 m als standaard) worden gevonden met de bestaande bisectie van de engine, elk met een uitsplitsing per bijdrage die de dominante bron noemt, en het kruispunt van elke afzonderlijke bijdrage wordt bovendien algebraïsch geïnverteerd zodat beide overeenkomen. Een modus voor terreinrelatieve navigatie begrenst de uitloop met periodieke positiebepalingen en rapporteert het grootste interval tussen positiebepalingen dat elke drempel houdt; een positiebepaling met alleen positie laat snelheidsfout en kanteling over de positiebepaling heen bestaan, dus ze begrenst de uitloop niet altijd bij enige frequentie van positiebepalingen, en het rapport zegt dat in plaats van een nul terug te geven. MODELLED: de coëfficiënten van de IMU-klasse zijn representatieve bandcijfers, geen datasheet, en het residu van de terreinpositiebepaling is een invoer. Een niet bereikte drempel wordt gerapporteerd als null met een status, nooit als nul. Geen gecertificeerd prestatieproduct voor inertiële navigatie.

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "navigation"
speed_m_s = 250.0
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [10.0, 50.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "position-only"

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "navigation"
speed_m_s = 6.17
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [10.0, 100.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "none"

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "tactical"
speed_m_s = 44.4
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [2.0, 20.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "none"

integrity#

Snapshot-/oplossingsscheidings-/ARAIM-RAIM met HPL/VPL en een Stanford-diagram.

kind = "integrity"
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 0.75
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0
araim_dual = true

kind = "integrity"
seed = 7
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0

kind = "integrity"
seed = 7
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0

jamming#

Jamming via linkbudget: J/S → effectieve C/N₀ → verlies van lock.

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 30.0
duration_s = 1800.0
lat_deg = 52.0
lon_deg = 4.0

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 60.0
duration_s = 21600.0
lat_deg = 59.80
lon_deg = 24.90

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 30.0
duration_s = 1800.0
lat_deg = 59.80
lon_deg = 24.90

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).

kind = "launch-window"
site_lat_deg = 28.5
target_inclination_deg = 51.6
altitude_km = 400.0

leo-navmsg#

LEO-navigatiebericht: de uitgezonden efemeride en klok van een satelliet voor positiebepaling, navigatie en tijdsynchronisatie in een lage baan om de aarde (LEO), voor elke baan, draaggolf en elk model, met optionele benoemde voorinstellingen (Xona Pulsar, Iridium, Starlink, CentiSpace, een representatief C-bandsysteem, het ATOMIC-zero-clockmodel, Celeste IOD). INHOUD: hulpgegevens (SVID, issue of data, band, signaalgezondheid), synchronisatie (week, tijd van de week, een klokpolynoom van de tweede orde af0-af2 rond toc), efemeride in een van vier modellen -- de Keplerset met 16 parameters uit de Galileo OS SIS ICD; die set plus correctiepolynomen langs het spoor, dwars op het spoor en radiaal; het model met 22 parameters van Liu et al. 2025; een ECEF-polynoom zonder klokthermen (ATOMIC zero-clock) -- en andere diensten (een uitgezonden Klobuchar-set, NeQuick-G ai0-ai2 met het effectieve ionisatieniveau, en parameters voor systeemtijd naar UTC met de schrikkelseconde-logica van de ICD). FITTER: een referentiebaan geïntegreerd met zonale J2-J6- of EGM2008-zwaartekracht tot de gekozen graad en weerstand, en een geseede vrije of gestuurde klok; Levenberg-Marquardt-fit van de Keplerset op niet-singuliere elementen, daarna lineaire kleinste-kwadraten-correctiepolynomen; klok gefit na aftrek van de relativistische term die de gebruiker toevoegt. ANALYSES: fit-interval-trade (signal-in-space-afstandsfout, SISRE, met wereldwijd gemiddelde gewichten voor de baanhoogte, tegen fitinterval en updateperiode, alleen baan en met klok), model-comparison (vier modellen, aantal parameters, gecodeerde bits, en de fit van Kshana op de hoogten van Liu et al. naast de gepubliceerde cijfers), midpass-update (de hoogste overvlucht boven een gebruiker, de sprong in positie, klok en gebruikersafstand bij elke berichtwisseling, de sprong bij de slechtste geometrie, PASS/FAIL tegen een continuïteitsdrempel), encode-decode (het eigen gedocumenteerde binaire frame van Kshana met CRC-24Q, een kwantisatiebudget van een halve stap per veld, een controle op een beschadigd frame, een export en import van een record in RINEX-4-stijl gelabeld als Kshana-extensie, en een CSV-tabel). VALIDATED: de SISRE-gewichten tegen de gepubliceerde MEO/GEO-tabel (Montenbruck et al. 2018); het Galileo-gebruikersalgoritme tegen RTKLIB op echte Galileo-uitgezonden efemeriden; CRC-24Q tegen zijn catalogus-controlewaarde en het RTCM-1005-voorbeeldframe. MODELLED: elk fit- en SISRE-cijfer is representatiefout tegen een door Kshana geïntegreerde referentiewaarheid (geen fout in baanbepaling of baanvoorspelling); de vergelijking met Liu et al. gebruikt andere banen; de coderings- en tekstformaten zijn van Kshana zelf.

kind = "leo-navmsg"
name = "Celeste IOD message (workshop preset)"
seed = 15
preset = "celeste-iod"
analysis = ["encode-decode", "fit-interval-trade"]
csv_schema = "celeste-iod"
span_s = 1800
fit_intervals_s = [60, 120, 300, 600, 900]

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message encode and decode"
seed = 14
analysis = ["encode-decode"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message fit-interval trade"
seed = 11
analysis = ["fit-interval-trade"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
cd_area_over_mass = 0.005

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message mid-pass update"
seed = 13
analysis = ["midpass-update"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message model comparison"
seed = 12
analysis = ["model-comparison"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

leo-pass#

LEO-pass en linkbudget, band voor band, voor LEO-PNT (positiebepaling, navigatie en tijdsynchronisatie vanuit een lage baan om de aarde), systeemonafhankelijk: een gebruiker (op de grond, op zee, in de lucht of binnenshuis, stilstaand of bewegend) en een of meer LEO-satellieten uit een ONTWORPEN PASS (een cirkelbaan die zo is geplaatst dat de gebruiker op een gekozen tijdstip één pass met een gekozen maximale elevatie ziet, zonsynchroon indien gevraagd), expliciete ELEMENTEN, een TLE (tweeregelige elementenset) via de SGP4 van de engine, of een WALKER-constellatie opgebouwd met de code voor constellatieontwerp (de hoogste passes worden gerapporteerd). Banden komen uit een benoemde voorinstelling (generiek multiband UHF/L/S/C, generieke C-band, Xona Pulsar X1/X5, Iridium STL, Starlink als Doppler-only signal of opportunity, CentiSpace, en een optionele Celeste IOD-voorinstelling gemarkeerd als WORKSHOP) of worden in het scenario geschreven; elke voorinstelling vermeldt of haar getallen PUBLIC (met URL), REPRESENTATIVE of WORKSHOP zijn. Per satelliet, band en epoche: elevatie, azimut, afstand, afstandssnelheid en afstandsversnelling; vrije-ruimteverlies; EIRP en de patroonversterking van de satelliet (isoflux, gaussiaanse bundel of vlak); versterking van de gebruikersantenne tegen elevatie (patch, halfbolvormig of isotroop); gasvormige verzwakking (ITU-R P.676-10 Annex 2), regenverzwakking (ITU-R P.838-3-coëfficiënten en de procedure P.618-14, uit een regenintensiteit en regenhoogte), troposferische scintillatie (ITU-R P.618-14 sectie 2.4.1), gebouwindringingsverlies voor een gebruiker binnenshuis (ITU-R P.2109-2), polarisatiemismatch, systeemruistemperatuur en C/N0 (draaggolf-ruisdichtheid); Doppler en Doppler-snelheid in gesloten vorm uit de afstandssnelheid en afstandsversnelling, elk gecontroleerd tegen centrale verschillen; de eerste-orde-ionosfeervertraging 40,3 STEC/f^2 uit een schuine TEC volgens Klobuchar of verticale TEC, geschaald naar het deel van de ionosfeer onder de satelliet. Bandparen krijgen de ionosfeervrije coëfficiënten, ruisversterking en coderuis op de piek van de pass. MEO-GNSS-satellieten (Galileo- of GPS-voorinstellingen) worden met hetzelfde antenne- en ruismodel geëvalueerd uit de ontvangen vermogens van hun interfacedocumenten, zodat de klokvormige LEO-pass en de vlakke GNSS-draaggolven één plot delen. Een optionele sectie [iot] geeft tijd tot eerste positiebepaling, energie per positiebepaling en batterijlevensduur tegen dutycycle voor een vermeld vermogensbudget van de ontvanger (MODELLED). Elk bandpaar geeft ook de schuine TEC die zijn geometrievrije combinatie op de piek terugvindt en de sigma van de coderuis van die schatting (ionosfeersondering). Een optionele sectie [spoofer] vervalst de signalen van een geclaimde positie die na een begintijdstip springt of van de ware positie wordt weggeduwd en voert twee monitoren uit met vermelde kansen op vals alarm en gemiste detectie: consistentie van Doppler en passgeometrie (gemeten afstandssnelheden tegen die welke zijn voorspeld uit de banen en een onafhankelijke voorafgaande positie en snelheid, een gegeneraliseerde kleinste-kwadraten-chikwadraattoets over een venster, op de GNSS-, LEO- en alle kanalen) en consistentie tussen banden (de stap van epoche tot epoche van de modelgecorrigeerde geometrievrije combinatie van elk LEO-bandpaar), met rapportage van statistieken per epoche en wanneer elke monitor detecteert (MODELLED). VALIDATED componenten: vrije-ruimteverlies, de P.838-3-coëfficiënten tegen zijn Tabel 5, de procedures P.618-14 voor regen en scintillatie en het gebouwindringingsverlies P.2109 tegen de validatievoorbeelden van ITU-R Study Group 3, de IS-GPS-200 L1/L2-groepsvertragingsverhouding, en de maximale Doppler van een gebruiker in rust bij een cirkelbaan tegen arXiv 2509,19551 Tabel 1. MODELLED: EIRP's, patronen, de Chapman-fractie van de TEC onder de satelliet en de hele pass.

kind = "leo-pass"
name = "LEO ionosphere sounding from multi-band delays"
epoch = "2026-09-28T11:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 69.66
lon_deg = 18.94

kind = "leo-pass"
name = "Indoor UHF LEO-PNT"
epoch = "2026-09-28T12:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "indoor"
lat_deg = 41.9
lon_deg = 12.49

kind = "leo-pass"
name = "IoT energy per fix"
epoch = "2026-09-28T06:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 53.55
lon_deg = 9.99

kind = "leo-pass"
name = "Celeste IOD multi-band pass"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 600.0
step_s = 2.0
iono_free_pairs = [["E5", "C"], ["UHF", "C"], ["E5", "SR"]]
environment = "ground"
lat_deg = 52.218

kind = "leo-pass"
name = "Iridium STL from an aircraft"
epoch = "2026-09-28T14:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "air"
lat_deg = 50.0
lon_deg = -30.0

kind = "leo-pass"
name = "LEO pass versus MEO GNSS C/N0"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 2.0
environment = "ground"
lat_deg = 48.137
lon_deg = 11.575

kind = "leo-pass"
name = "Xona Pulsar pass"
epoch = "2026-09-28T10:00:00"
duration_s = 1200.0
step_s = 5.0
environment = "maritime"
lat_deg = 45.5
lon_deg = -5.0

kind = "leo-pass"
name = "Spoofing detection by LEO Doppler consistency"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 1800.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 50.11
lon_deg = 8.68

leo-pnt-chain#

Eén LEO-PNT-systeem (positiebepaling, navigatie en tijdsynchronisatie vanuit een lage baan om de aarde) van begin tot eind, voor elke constellatie en elk signaal: het leo-signal-ontwerp dat signal_design noemt (een openbare voorinstelling of een inline [signal]-ontwerp) bepaalt het centrum, de bandbreedte, de chipsnelheid en de EIRP-verdeling van een [pass]-band, het linkbudget van leo-pass levert de gevolgde C/N0 en de bandbegrensde codejitter over de pass, een C/N0-lijn in sin(elevatie) en de uitgezonden SISRE van het [navmsg]-bericht (gefit op de hoogte van de satelliet van de pass) voeden elk LEO-systeem van de gezamenlijke positiebepaling [fusion] leo-pvt, en optioneel de [ppp]-gevallen van leo-ppp; elke overdracht wordt vermeld met haar waarde en eenheid. MODELLED.

kind = "leo-pnt-chain"
name = "Celeste IOD end to end"
seed = 4
signal_design = "celeste-iod-e5-1-pfa"
od_sisre_m = 0.25
name = "celeste-iod-e5-1-pfa"
system = "Celeste IOD"
source = "WORKSHOP"

kind = "leo-pnt-chain"
name = "LEO-PNT end to end, generic 1080 km constellation"
seed = 5
signal_design = "generic-l"
od_sisre_m = 0.25
presets = ["generic-bands"]
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 1200.0

kind = "leo-pnt-chain"
name = "Xona Pulsar end to end"
seed = 9
signal_design = "xona-x5"
od_sisre_m = 0.25
presets = ["xona-pulsar"]
epoch = "2026-09-28T10:00:00"
duration_s = 1200.0

leo-ppp#

Convergentie van precieze puntpositiebepaling (PPP) met alleen GNSS en met LEO-aanvulling: een float extended Kalman-filter op ionosfeervrije code en draaggolffase met de statische stationscoördinaten, een witte klok van de ontvanger, één inter-systeembias per extra systeem, een zenitale natte vertraging als random walk, afgebeeld met 1/sin(elevatie), en een float-ambiguïteit per satellietboog; de fout van de precieze baan en klok is wit en gemeenschappelijk voor code en fase van een satelliet, dus elke satelliet is één gecorreleerde update met twee rijen in een Joseph-gestabiliseerde vorm. Metingen worden gesimuleerd uit hetzelfde model met geseede ruis over meerdere locaties en seeds, en elk geval (eerst alleen GNSS, daarna elke [[case]] van LEO-systemen, elke constellatie of voorinstelling) rapporteert de mediane convergentietijd (het eerste epoche waarna de horizontale en verticale fouten onder de drempels blijven, standaard 10 cm), de fractie die is geconvergeerd, de mediane foutcurven en de consistentie van het filter (de over runs gemiddelde NEES van de positie tegen de tweezijdige chikwadraatband van 95%). Optioneel naast de gepubliceerde cijfers voor gematigde breedtegraden van Li et al. (2019, J. Geod. 93:749, doi 10.1007/s00190-018-1195-2): 9,6 min voor multi-GNSS verkort tot 7,0, 3,2, 2,1 en 1,3 min met 60, 96, 192 en 288 LEO-satellieten. MODELLED: een consistentievergelijking van de trend, geen reproductie van de constellaties, ruis of stations van die studie; geen ambiguïteitsoplossing, cycle slips, phase wind-up, getijden of tijdgecorreleerde productfouten.

kind = "leo-ppp"
seed = 20
duration_s = 1800.0
step_s = 10.0
runs = 4
lat_deg = 30.5
lon_deg = 114.4
lat_deg = 48.1

leo-pvt#

Gefuseerde positiebepaling, navigatie en tijdsynchronisatie (PNT) met satellieten in een middelhoge baan (MEO) en een lage baan (LEO) over ELKE constellatie: elk [[system]] is een GNSS-voorinstelling van de soort constellation-design, een LEO-voorinstelling (xona-pulsar, iridium-stl, starlink-sop, centispace, generic-c-band, het efemeridemodel atomic-zero-clock, of een ander voorinstellingsbestand, elk in een eigen bestand met zijn bronnen gemarkeerd als PUBLIC, WORKSHOP of AFGELEID), Walker-schillen of expliciete elementensets, met een draaggolf, een chipsnelheid, een omhullende van de draaggolf-ruisdichtheid (C/N0) van het elevatiemasker tot het zenit, een signal-in-space-afstandsfout (SISRE), een Doppler-sigma en een klokmodel (zijn eigen klok van de ontvanger, zodat de inter-systeembias wordt geschat, of een bekende uitgezonden offset). Vier modi. DOPPLER: batch-Gauss-Newton-positiebepaling uit afstandssnelheid met analytische partiële afgeleiden, klokdrift- en optionele snelheidstoestanden en een optionele hoogtebeperking, met een of meer satellieten, de fout tegen vensterlengte, de omhullende van Doppler, Doppler-snelheid en jerk van elk LEO-systeem, en de nauwkeurigheid langs en dwars op het spoor bij één pass tegen de offset dwars op het spoor (de fout dwars op het spoor groeit onbegrensd naarmate de pass over het zenit gaat; een enkele pass heeft ook een spiegeloplossing aan de andere kant van het grondspoor). Een Doppler-only signal of opportunity (starlink-sop) draait hier. JOINT: gewogen kleinste-kwadraten-pseudorangebepalingen per epoche met alleen GNSS, alleen LEO en beide, sigma's per meting uit een thermisch-ruismodel van de delay-lock-loop bij C/N0 plus de SISRE (of een vaste sigma, zodat een signaalmodel ze kan voeden), de geschatte inter-systeembiases, en PDOP/HDOP/VDOP tegen het aantal toegevoegde LEO-satellieten. POLAR: satellieten in zicht en DOP tegen breedtegraad voor GNSS, LEO en beide. TIMING: tijdoverdracht naar Coordinated Universal Time (UTC) vanaf LEO-satellieten op een bekende positie met een klokfilter met twee toestanden waarvan de procesruis uit de oscillatorklassen van de engine komt, tegen C/N0 en de oscillator, en de uitdrukking uit IS-GPS-200 voor systeemtijd naar UTC; met [timing] trace = true rapporteert elke rij ook zijn tijdfout en voorspelde sigma bij elke epoche. VALIDATED: de grootste Doppler van een pass van zenit tot horizon tegen de gepubliceerde cijfers van Iridium (tot 36 kHz) en Xona Pulsar X1 (32 tot 34 kHz). MODELLED: al het overige; de DOP wordt gecontroleerd tegen een met de hand afgeleid geval, de positiebepalingen tegen hun covariantie, en het Doppler-model tegen de identiteit van de afstandsversnelling.

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 4
duration_s = 5700.0
step_s = 30.0
lat_deg = 52.22
lon_deg = 4.42
height_m = 5.0

kind = "leo-pvt"
mode = "doppler"
seed = 7
duration_s = 600.0
step_s = 10.0
lat_deg = 48.14
lon_deg = 11.58
height_m = 520.0

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 3
duration_s = 1800.0
step_s = 30.0
lat_deg = 61.1
lon_deg = 6.6
height_m = 20.0

kind = "leo-pvt"
mode = "timing"
seed = 9
duration_s = 21600.0
step_s = 10.0
lat_deg = 39.99
lon_deg = -105.26
height_m = 1655.0

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 3
duration_s = 1800.0
step_s = 30.0
lat_deg = 40.42
lon_deg = -3.70
height_m = 650.0

kind = "leo-pvt"
mode = "polar"
duration_s = 7200.0
step_s = 600.0
lat_step_deg = 10.0
lon_step_deg = 45.0
pdop_threshold = 6.0
name = "GPS"

kind = "leo-pvt"
mode = "doppler"
seed = 11
duration_s = 60.0
step_s = 0.1
lat_deg = 40.0
lon_deg = -83.0
height_m = 220.0

leo-signal#

LEO-PNT-signaalontwerpen: geparametriseerde signalen voor positiebepaling, navigatie en tijdsynchronisatie (PNT) in een lage baan om de aarde (LEO) voor elk systeem, elke band en elke structuur. Een SIGNAAL is een band (middenfrequentie, zendbandbreedte, ITU-toewijzing RNSS/RDSS/MSS/EESS/non-RNSS/other) en componenten (acquisitie, data, pilot; elke deelverzameling), elk met een modulatie (BPSK(n) met fractionele n, BOC(m,n), MBOC(6.1,p) of een vlakke OFDM-achtige band), een vermogensaandeel, optionele FDMA-subdraaggolfoffsets, een codelengte en een datasnelheid. Signalen komen uit ingebouwde openbare voorinstellingsbestanden (xona-pulsar, iridium-stl, starlink-soo, centispace, generic-c-band, generic-bands; elk met zijn bron-URL en elke niet-gepubliceerde waarde gelabeld REPRESENTATIVE) of worden inline geschreven. PER SIGNAAL: de bandbegrensde spectrale vermogensdichtheid en het deel van het vermogen van elke component dat de zendband doorlaat (BPSK-gesloten vorm naast de numerieke waarde), de RMS-bandbreedte (Gabor), de thermische-ruisjitter van de codevolging van de delay-lock-loop als functie van C/N0 en early-late-afstand volgens de bandbegrensde coherente (of niet-coherente) early-late-formule van Betz & Kolodziejski 2009 met de onbegrensde-bandvorm uit het leerboek en de Gabor-grens voor verdwijnende afstand, de afstandsnauwkeurigheid in meters, de acquisitiezoekruimte (dopplerbins uit de maximale doppler van de baan plus oscillator- en gebruikerstermen, maal codebins), de detectiekans met kwadratische detector en de gemiddelde seriële en codeparallelle acquisitietijd, de spectrale scheidingscoëfficiënt van het signaal naar GPS L1 C/A, Galileo E1, GPS L5, Galileo E5a, E5b en E5 AltBOC en van elk daarvan naar het signaal met de C/N0-degradatie, en de CW-, breedband- en aangepaste J/S die de gevolgde component verdraagt, uit de eigen SSC-machinerie van de spectrumsoort. EEN BANDAFWEGING: eerste-orde ionosferische vertraging (40,3 TEC/f^2), vrije-ruimteverlies, afstandsnauwkeurigheid bij gelijke C/N0 en bij gelijke EIRP, en jammertolerantie. Optionele VORMCONTROLES leggen het spectrum van een ontwerp naast een beschreven meting (MODELLED consistentie). VALIDATED: de gesloten vormen voor BPSK-vermogen in de band (90,3 % in de hoofdkwab) en voor de Gabor-bandbreedte, de bandbegrensde jitter die terugvalt op de early-late-vorm uit het leerboek en op zijn Gabor-grens, de spectrale scheidingscoëfficiënt van offset-BPSK ten opzichte van zijn gesloten vorm volgens Parseval, de eenheidsoppervlakte van het AltBOC-spectrum, en de maximale LEO-doppler ten opzichte van de gepubliceerde cijfers voor Xona Pulsar (32-34 kHz) en Iridium (36 kHz). MODELLED: elk ontwerp, elke vermogensverdeling, C/N0 en elk jammerniveau; EFQPSK-, CSK- en OFDM-spectra worden benaderd.

kind = "leo-signal"
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5
tracking_threshold_dbhz = 25.0

kind = "leo-signal"
presets = ["generic-bands"]
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5

kind = "leo-signal"
presets = ["xona-pulsar"]
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5

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).

kind = "link-budget"
band = "x"
eirp_dbw = 55.0
g_over_t_db = 53.0
range_km = 2000.0
data_rate_bps = 1.0e6
other_losses_db = 3.0

lunar-ascent#

MODELLED aangedreven opstijging vanaf een locatie op het maanoppervlak bij de zuidpool naar de rendez-vousbaan, en de covariantie van positie en snelheid die het terug naar de baan meeneemt (Artemis-klasse). Het traagheidsfoutenmodel met vijf toestanden per as van lunar-descent (positie, snelheid, bias van de versnellingsmeter, standshoek, gyrobias, aangedreven door de specifieke kracht) loopt op alle drie de locatie-assen vanuit de oppervlaktetoestand waarmee de fase begint; een AFS-positiebepaling uit de zichtbare relais van een ILLUSTRATIVE constellatie van LCNS-klasse (zelfstandig, of differentieel met het residu van de correctieverbinding van lunar-differential-pnt, met ondersteuning van de klok wanneer slechts drie relais zichtbaar zijn) wordt met een vermeld interval genomen, waarbij maantijd via de voertuigklok binnenkomt en een tijdstempelfout langs het pad. Rapporteert de traagheidsbronnen in gesloten vorm, de bijdrage van de ondersteuning, de ablatie, de navigatie-1-sigma's over de opstijging, de spreiding bij motoruitschakeling naast de navigatiekennis, en de volledige 6x6-MCI-covariantie bij insertie met de correlatie tussen positie en snelheid behouden. MODELLED: illustratieve IMU-klasse, specifieke kracht, relaisset en spreiding bij motoruitschakeling; fouten aangehouden in de assen van de lanceerlocatie; de nominale uittredetoestand is een plaatsvervanger. Niet door een ruimtevaartorganisatie onderschreven; adviserende software, geen gecertificeerde navigatieapparatuur.

kind = "lunar-ascent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
ascent_s = 450.0
insertion_altitude_km = 100.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0
gyro_bias_deg_per_hr = 0.01

lunar-attack-surface#

Aanvalsoppervlak voor signaalbeveiliging bij navigatie op het maanoppervlak (P1): voegt de open analyses van signaalbeveiliging samen tot één run die via het binaire bestand bereikbaar is. Rapporteert (1) het ontvangen AFS-vermogen en het vermogens-OVERSCHOT ten opzichte van een terrestrische GPS-referentie, plus de gevoeligheidsband van 12-18 dB als een echte meerassige sweep over de linkinvoer (referentieniveau x EIRP x schuine afstand) met de afstemming van de lineaire factor van 25x afgerond / 28x niet afgerond. HERZIEN (regel R4): dit rapporteerde een vermogens-TEKORT van 15,6 dB en een factor 32x/36x totdat de GPS-referentie werd gecorrigeerd van -125 / -128.5 (de dBm-cijfers) naar -155 / -158.5 dBW, de ICD-GPS-200-waarden die de jammingmodule altijd heeft gehanteerd. Het teken keert om: het gemodelleerde AFS-signaal op de maan is 14,4 dB STERKER dan terrestrische GPS L1 C/A, niet zwakker. Het ontvangen vermogen zelf is geen bit verschoven, en de lineaire factor is de oude gedeeld door precies 1000, wat precies de dBm-naar-dBW-offset van 30 dB is; (2) het vereiste zendvermogen van de aanvaller om te spoofen (J/S = 3 dB) en om te blokkeren (J/S = 30 dB) op elke afstand, het omgekeerde van de J/S-link; (3) de baanvoetafdruk voor opvang onder een echt antennepatroon met uniforme apertuur (Airy [2 J1(x)/x]^2), een door de hoogte begrensde sub-hemisferische kap waarvan de rand NIET wordt opgevangen; (4) een berekende uitkomst van het intrekken van de spoofopvang door de volglus (sleept een spoofer met dezelfde code bij een gegeven vermogensvoordeel en codeoffset de DLL/PLL daadwerkelijk mee) in plaats van de beweerde drempel van 3 dB; (5) het geometrische horizonbereik op een luchtloos hemellichaam van een verhoogde oppervlaktezender; en (6) het OSNMA/TESLA-authenticatiebudget (20 bit/s overhead = ~40 % van een AFS-navigatiebericht van 50 bit/s, vertraging bij sleutelvrijgave, 2^-40 vervalsing). Een lege body reproduceert de P1-basislijn; elke invoer heeft een standaardwaarde en kan worden overschreven. VALIDATED deelresultaten dragen de onafhankelijke referentie van hun bronmodule (dB-radiometrie in gesloten vorm; omgekeerde J/S-heen-en-terugreis; Airy-patroon ten opzichte van Bessel uit A&S en de geometrie van de bolkap; DLL/PLL-intrekking ten opzichte van Kaplan & Hegarty; identiteit van de bolvormige raaklijnhorizon ten opzichte van eo_payload; veldafmetingen volgens de OSNMA SIS-ICD). MODELLED: de representatieve geometrie- en vermogensgrootten en de specifieke celwaarden van de opvangkaart. Geen gecertificeerd beveiligingsproduct.

kind = "lunar-attack-surface"
afs_eirp_dbw = 26.0
user_gain_dbi = 3.0
slant_range_m = 3.0e6
carrier_hz = 2.4e9
gps_reference_dbw = -155.0
gps_reference_min_dbw = -158.5
transmitter_altitude_m = 100_000.0

lunar-beacon#

Aanvulling van een navigatiedienst in een maanbaan met bakens op het oppervlak, als een uitvoerbare voor-en-natabel. Een gebruiker bij de zuidpool ziet een dunne baanset in een smalle strook hemel, waardoor de afstandsmeetgeometrie slecht geconditioneerd is; enkele OPGEMETEN OPPERVLAKTEBAKENS leveren de zichtlijnrijen met lage elevatie en brede azimut die een geheel bovenhoofdse set mist, en de horizontale verdunning van precisie stort in. Het scenario rapporteert drie configuraties op één epoch — alleen satellieten, satellieten plus de zichtbare bakens, en een grotere constellatie als alternatieve route naar dezelfde geometrie — elk met zijn aantallen zichtbare bronnen, zijn volledige DOP en de gerealiseerde 1-sigmanauwkeurigheid in METERS, verkregen door te vermenigvuldigen met een user-equivalent ranging error per baken die is samengesteld als de wortel uit de som van de kwadraten van klok-synchronisatie-, multipad- en opmetingstermen. De zichtbaarheid van bakens is de geometrische horizon op twee hoogten voor de luchtloze Maan (geen atmosfeer, dus de grens is exact), en de DOP-samenstelling is dezelfde kernel die in tests/dop_reference.rs is gecontroleerd aan gnss_lib_py. WAAROM DEZE SOORT BESTAAT: de module erachter zit al sinds L08/L09 in de engine en is gecontroleerd aan een onafhankelijk DOP-pad, maar was niet bereikbaar vanuit een run — geen soort, geen dispatch-arm, geen meegeleverd bestand. De README maakte reclame voor de mogelijkheid en de verificatiematrix bevatte er GEEN enkele rij voor, zodat ze tegelijk in proza werd geclaimd en in het register niet werd geclaimd, terwijl ze in de engine onbereikbaar was. De standaardwaarden zijn de geometrie die al een vastgelegd golden-bestand heeft (een gebruiker op -80 deg met een antenne van 2 m, drie bakens op -80/0, -79/+60 en -79/-60 op 2 km, een illustratieve LCNS-momentopname met zes satellieten op t=0, een masker van 5 deg), zodat een kale run een tabel reproduceert die een onafhankelijke referentie al dekt in plaats van nieuwe getallen te verzinnen. MODELLED: het constellatieontwerp, de plaatsing van de bakens en elke grootte in het foutbudget zijn illustratieve invoer, geen in gebruik zijnde opmeting of gemeten link; alleen de DOP-rekenkunde, de gesloten vorm van de horizon en de relatie sigma = DOP x sigma_URE zijn extern verankerd. Geen toezegging over serviceprestaties.

kind = "lunar-beacon"
n_satellites = 6
comparison_n_satellites = 24
epoch_s = 0.0
elevation_mask_deg = 5.0
clock_sync_m = 1.0
multipath_m = 0.5
survey_m = 0.3

lunar-descent#

MODELLED budget voor de landingsspreiding bij een aangedreven afdaling naar een locatie bij de zuidpool (Artemis-klasse). Per horizontale as wordt een traagheidsfoutenmodel met vijf toestanden (positie, snelheid, bias van de versnellingsmeter, standshoek, gyrobias) aangedreven door de specifieke kracht van de afdaling; een sequentieel filter neemt positiebepalingen van de ingeschakelde hulpmiddelen: een AFS-positiebepaling uit de zichtbare relais van een ILLUSTRATIVE constellatie van LCNS-klasse (zelfstandig, of differentieel met het residu van de correctieverbinding van lunar-differential-pnt, met ondersteuning van de klok wanneer slechts drie relais zichtbaar zijn) en een terreinrelatieve positiebepaling (de TERCOM/SITAN-matcher van de crate op een synthetisch reliëf, of de Cramér-Rao-grens van het matchen van een hoogtevenster van de echte LOLA-DEM van de zuidpool). Maantijd komt bij de positiebepalingen via de voertuigklok binnen (de LTC-TT-offset van lunar-time-offset, of de onzekerheid van zijn gepubliceerde band) en als tijdstempelfout langs het pad. Rapporteert de 3-sigma-landingsellips, R95, de traagheidsbronnen in gesloten vorm, de bijdrage van elk hulpmiddel, de ablatie van elke combinatie van hulpmiddelen, een Monte Carlo-kalibratie van de ellips en de doorgegeven covariantie. MODELLED: illustratieve IMU-klasse, relaisset, afdalingsprofiel en geleidingsterm; terreinnavigatie gebruikt een synthetisch reliëf op een aardse meterschaal; de beschikbaarheid van AFS is één epoche op een vlak masker. Niet door een ruimtevaartorganisatie onderschreven; adviserende software, geen gecertificeerde navigatieapparatuur.

kind = "lunar-descent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
more_site_lats_deg = [-89.9, -88.5, -85.0]
descent_s = 600.0
horizontal_speed_m_s = 150.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0

kind = "lunar-descent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
more_site_lats_deg = [-89.9, -88.5, -85.0]
descent_s = 600.0
horizontal_speed_m_s = 150.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0

lunar-differential-pnt#

Gemodelleerde DIFFERENTIËLE PNT op de maan (een maananaloog van DGNSS/SBAS): een referentiestation van het type NovaMoon op een BEKENDE selenografische locatie berekent differentiële correcties per satelliet uit een ILLUSTRATIVE constellatie van het type Moonlight/LCNS uit openbare bronnen (NovaMoon alleen genoemd als systeem-KLASSE, niet gelieerd aan ESA), en een gebruiker op baseline_km afstand past ze toe zodat de GEMEENSCHAPPELIJKE baan- en klokfouten wegvallen. De kloktermijn valt EXACT weg (een algebraïsche identiteit); van de baantermijn blijft alleen de projectie van het verschil in zichtlijn over, die → 0 gaat als basislijn → 0 (de ruimtelijke decorrelatievloer) en ≈ lineair groeit met de basislijn. Rapporteert de 3D-positiefout van de gebruiker mét en zonder correcties, de reductiefactor, de curve van fout tegen basislijn, en een beschermingsniveau voor de gebruiker dat de SBAS-machinerie van DO-229E (crate::sbas) HERGEBRUIKT met het differentiële residu σ. MODELLED — exacte wegvalidentiteit + eerste-orde-decorrelatiemodel; niet getoetst aan echte gegevens; geen TRL, geen heritage, geen goedkeuring door een ruimtevaartorganisatie. Deterministisch indien van een seed voorzien.

kind = "lunar-differential-pnt"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
ref_lat_deg = -89.0
ref_lon_deg = 0.0

lunar-frame-campaign#

Zevenparameter-Helmert-datum (gelijkvormigheid) voor een referentiestelsel, aangedreven door een GESIMULEERDE WAARNEMINGSCAMPAGNE in plaats van door een geïnjecteerde transformatie. Een netwerk van aardstations observeert een catalogus van bakens op het maanoppervlak volgens een expliciet schema; de partiële afgeleiden van de lunar-VLBI-vertraging worden over dat schema opgeteld tot een Fisher-informatiematrix van de baakencoördinaten, precies zoals lunar-vlbi-fim dat doet; en die informatie wordt via het Helmert-ontwerp A = [I3 | [p]_x | p] in de cataloguspunten voortgeplant naar de datumcovariantie H = A^T M_b A, gediagnosticeerd door crate::fim::crlb. GEEN transformatie wordt geïnjecteerd en er wordt niets teruggevonden uit een geplant antwoord, dus de gerapporteerde datumnauwkeurigheid volgt uit het waarnemingsprogramma: een gehalveerde vertragingssigma halveert haar exact, en een langere boog verbetert haar omdat de libratie die het rapport MEET (sub_earth_direction_sweep_deg) is wat de baakencoördinaat langs de zichtlijn scheidt van die in het hemelvlak. Rang, datumdefect, conditiegetal, het volledige spectrum, de onwaarneembare richtingen IN DE ZEVENPARAMETERBASIS, de zwakste richting zelfs bij volle rang en het aandeel van elke parameter daarin worden bij elke run uitgegeven; een parameter die de campagne niet beperkt, wordt gepubliceerd als NULL met een status en nooit uit een bijna singuliere inverse afgelezen. Correlatie tussen baakenfouten wordt gemeten, niet aangenomen: met vastgehouden stations raakt geen enkele waarneming twee bakens, zodat de informatiematrix exact blokdiagonaal is (offblock_fraction 0), en met geschatte stations is het Schur-gemarginaliseerde blok gekoppeld, waarbij de geïnduceerde correlatie wordt afgedrukt en de hele voortplanting opnieuw wordt uitgevoerd met die correlatie weggelaten, zodat de prijs van een onafhankelijkheidsaanname een getal is. Dezelfde voortplanting onder een isotrope sigma per coördinaat, en de herstelfout die het scenario lunar-frame-realisation rapporteert, worden hier beide uitgevoerd en naast de campagnewaarde afgedrukt met hun verhoudingen. MODELLED: de baakencatalogus is van bronnen voorzien maar de CAMPAGNE is gesimuleerd — het stationsnetwerk en de vertragingssigma zijn illustratieve invoer, afzonderlijke vertragingswaarnemingen worden als onafhankelijk behandeld, en de efemeride van het maanmiddelpunt, de stationsklokken, de troposfeer en de aardoriëntatieparameters worden VAST gehouden, zodat de datumcovariantie een Cramer-Rao-grens is voor een verkleinde parameterverzameling. Geen geodetisch product.

kind = "lunar-frame-campaign"

lunar-frame-realisation#

Gemodelleerde realisatie van het maanreferentiestelsel: een fit van een 7-parameter-Helmert-datum (gelijkvormigheid) — 3 translatie, 3 rotatie met kleine hoek, 1 schaal — die een geschatte verzameling puntcoördinaten in MCMF, afgeleid van selenografische coördinaten, met gewogen kleinste kwadraten (crate::batch_ls::gauss_newton) aan een datum koppelt, plus een eenvoudige oriëntatiekoppeling die de gerealiseerde kleine rotatie om de ICRF-assen uitdrukt ten opzichte van de lichaamsoriëntatie volgens IAU 2015 WGCCRE. Het scenario injecteert een bekende kleine transformatie (translatie ~tientallen m, rotatie ~µrad, schaal ~1e-7) in een goed gespreid synthetisch puntnetwerk, voegt geseede gaussische ruis toe, herstelt het datum, en rapporteert de herstelde transformatie, de herstelfout per parameter ten opzichte van de geïnjecteerde referentie en het RMS-residu na de fit. MODELLED zelfconsistentie — herstelt een geïnjecteerde gelijkvormigheidstransformatie (zonder ruis tot ongeveer machineprecisie), GEEN realisatie ten opzichte van echte tracking- of VLBI-gegevens; deterministisch (geseed); geen TRL, geen heritage, geen onderschrijving door een ruimtevaartorganisatie.

kind = "lunar-frame-realisation"
n_points = 8
tx_m = 25.0
ty_m = -40.0
tz_m = 15.0
rot_x_urad = 3.0
rot_y_urad = -2.0
rot_z_urad = 5.0

lunar-infrastructure#

MODELLED onderzoeken naar de baan en het oppervlak van de maan als navigatie- en geodetische infrastructuur, vijf onderzoeken achter één soort, gekozen door study: od-consistency (baanbepaling aan boord met Earth-GNSS in een NRHO of ELFO tegenover onafhankelijke radiometrische baanbepaling vanaf de grond, beoordeeld aan hun eigen covarianties over een geseede Monte Carlo), carrier-phase (gezamenlijke dubbelverschil-draaggolffase tussen oppervlak en orbiter en oplossing van de geheeltallige ambiguïteit met LAMBDA), frame-coestimation (een oppervlaktestation en orbiters toegevoegd aan afstandsmetingen van aardstations voor het zevenparameter-datum van het maanstelsel), space-tie (GNSS, VLBI en laser ranging op één ruimtevaartuig, precisie van de stelselkoppeling tegenover de fout van de lokale koppeling) en geodesy-sensitivity (Fisher-informatie van de Love-getallen h2, k2, l2 van de maan en de fysieke libratie uit laser ranging, orbitertracking, een gravimeter op het oppervlak en een klok op het oppervlak). Een beperkt driebolenmodel met vermelde vereenvoudigingen; de numerieke methoden worden gecontroleerd aan onafhankelijke programma's en niets wordt vergeleken met een meting van een maangrootheid.

kind = "lunar-infrastructure"
study = "carrier-phase"
seed = 20261019
family = "nrho"
sample_s = 600.0
arcs_days = [0.25, 0.5]
lat_deg = 0.0
lon_deg = 0.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "frame-coestimation"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 6.56
sample_s = 900.0
sigma_m = 0.05
epochs = 200

kind = "lunar-infrastructure"
study = "geodesy-sensitivity"
seed = 20261019
sigma_m = 0.05
epochs = 400
sigma_mm_s = 0.05
arc_days = 27.3
sample_s = 3600.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "od-consistency"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 3.0
sample_s = 600.0
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "od-consistency"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 3.0
sample_s = 600.0
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "space-tie"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 6.56
sample_s = 900.0
gnss_sigma_m = 10.0
vlbi_sigma_m = 1.0

lunar-integrity#

Doorgangsbeoordeling van het ARAIM-beschermingsniveau bij de zuidpool van de maan tegenover een representatieve LunaNet-relayset. sigma_ure_m legt de afstandsnauwkeurigheid van het signal-in-space bloot (beschermingsniveaus schalen er lineair mee, dus door die te sweepen volgt welke afstandsnauwkeurigheid een alarmgrens vereist). Standaard het historische geval van het type LNIS bij de zuidpool.

kind = "lunar-integrity"
step_s = 3600.0
duration_s = 86400.0
alert_limit_m = 50.0
p_hmi = 1.0e-4

lunar-interop-export#

Gemodelleerde interoperabiliteitsexport voor de maan: geeft het maanreferentiestelsel, de maantijdschaal en de maanefemeride uit in op LunaNet/IOAG afgestemde, op CCSDS gebaseerde uitwisselingsvormen met controle van heen-en-terugvertaling en velden. HERGEBRUIKT de CCSDS OEM 2,0-emitter en -parser van de crate (crate::oem), opnieuw getagd voor de maancontext — de OEM REF_FRAME draagt het maanlichaamsstelsel IAU 2015 WGCCRE (MOON_ME / MOON_PA), TIME_SYSTEM de maantijdschaal (LTC / TCL / UTC), CENTER_NAME = MOON — over een voorbeeldefemeride van het illustratieve type LCNS (posities uit crate::lunar_service, snelheid via eindig verschil). Geeft ook een op LunaNet/IOAG afgestemde beschrijving van de maantijd uit (schaal-id, seculiere snelheid µs/dag uit crate::lunar_time, gepubliceerde band, referentieoppervlak) die via serde_json heen en terug wordt vertaald, en verpakt de artefacten in de bestaande KIF-envelop (crate::interchange) met het eerlijkheidslabel MODELLED. Rapporteert uitgegeven artefacten, aantal OEM-regels, veldformaatcontrole geslaagd + lijst van aanwezige/ontbrekende velden, OEM-heen-en-terugvertaling in orde, tijdmetadata-heen-en-terugvertaling in orde, en KIF-grootte in bytes. MODELLED — deterministische heen-en-terugvertaling + controle van veldnamen ten opzichte van gepubliceerde CCSDS OEM- en LunaNet/IOAG-veldsemantiek is de onafhankelijke referentie; GEEN gecertificeerde formaatcontrole voor interoperabiliteit; illustratieve efemeride uit openbare bronnen, niet gelieerd aan ESA; geen TRL, geen heritage, geen onderschrijving door een ruimtevaartorganisatie.

kind = "lunar-interop-export"
frame = "MOON_ME"
time_system = "LTC"
n_states = 9
step_min = 30.0
epoch = "2030-01-01T00:00:00"
object = "LCNS-ILLUSTRATIVE-1"

lunar-jamming#

RF-jamming op de maan zelf: verhouding tussen stoorsignaal en signaal per satelliet, effectieve C/N₀ en verlies van lock voor een selenografische gebruiker op het oppervlak onder een jammer op het maanoppervlak (of verhoogd), over de illustratieve constellatie in een maanbaan van het type Moonlight/LCNS uit openbare bronnen. Voegt de bestaande open jammingfysica (jamming::j_over_s_db, effective_cn0_dbhz, rx_antenna_gain_db, lock_status, q_factor) samen met de bestaande hemelgeometrie van de maan (lunar_service::LunarConstellation + topocentric, lunar::selenographic_to_mcmf); er wordt geen geometrie of radiometrie opnieuw afgeleid. Anders dan bij de aardse soort jamming is het signaalbeen GEEN vast ontvangen vermogen: het isotrope ontvangen vermogen van elke satelliet is zijn eigen linkbudget EIRP − FSPL(schuine afstand), zodat de J/S per satelliet verschilt met maanafstand en elevatie. Rapporteert ÉÉN RIJ PER ZICHTBARE LINK (epoch, satelliet) — azimut, elevatie, schuine afstand, beide ontvangen vermogens waarvan de J/S het verschil is, de J/S, de nominale en effectieve C/N₀ en de lockstatus — plus samengevatte kwaliteitsmaten naast (nooit in plaats van) die tabel, en dezelfde tabel als CSV-artefact. Elk uitgegeven numeriek veld draagt een eenheid en een herkomstklasse. VALIDATED deelresultaten dragen de onafhankelijke referentie van hun bronmodule (de anti-jamvergelijking en J/S-link van Kaplan & Hegarty §9,4, extern gerefereerd in tests/gnss_denied_jamming_resilience_reference.rs; de maangeometrie van lunar_service). De samenstelling zelf wordt gecontroleerd aan een onafhankelijk pad met twee linkbudgetten (linkbudget::received_signal_power_dbw, een andere uitdrukking voor vrije-ruimteverlies) tot 1e-9 dB. MODELLED: de illustratieve constellatie, de representatieve EIRP / jammervermogen / antennewinsten / ruistemperatuur, en de afwezigheid van terreinafscherming, multipad, AGC-dynamiek en adaptief nullen. Geen gecertificeerd product voor denial-of-service. Als een jammer is geconfigureerd, bevat het rapport ook een BLOKKADECONTOUR INCLUSIEF EEN ONZEKERHEIDSBAND in plaats van een contour die van één scalaire waarde wordt afgelezen: de volledige gemeten verdeling van de C/N₀ van het gewenste signaal over de tabel per satelliet (n, min, p05, p25, mediaan, p75, p95, max, gemiddelde, steekproefstandaardafwijking en de eigen asymmetrie van de steekproef), en de contour geëvalueerd bij elk van die rangstatistieken onder BEIDE blokkadecriteria die de engine kent — het gevestigde criterium van de vermogensverhouding (J/S = 30 dB, zoals in attack-surface en tracking-loop) en het criterium van verlies van lock (effectieve C/N₀ die daalt tot tracking_threshold_dbhz, het criterium dat de eigen statuskolom van dit rapport gebruikt) — op beide assen van het blokkadevlak (vereiste jammer-EIRP op de standoff van het scenario, blokkadestandoff bij de EIRP van het scenario). De randen van de band ZIJN contour(p05) en contour(p95), dezelfde afbeelding in gesloten vorm toegepast op de eigen kwantielen van de steekproef: geen sigma die aan de steekproef is gefit en niet mediaan ± k·stdev, waarbij stdev ter wille van de continuïteit wordt uitgegeven en door niets wordt gebruikt. Een kwantiel dat al op of onder de trackingdrempel ligt, heeft geen eindige blokkerende J/S en zijn kolommen voor verlies van lock zijn null met een getelde reden, nooit een afgekapte straal.

kind = "lunar-jamming"
n_sats = 4
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
site_lat_deg = -89.67
site_lon_deg = 129.78

lunar-joint-od-clock#

Gemodelleerde gezamenlijke multitechniekschatter voor baanbepaling op de maan + klok (batch) op een GESIMULEERD netwerk: een Gauss-Newton-momentopname-fit die geodetische VLBI-vertragingen op aardbasislijnen, lokale afstanden tussen station en satelliet op de maan en afstanden tussen satellieten samenvoegt om samen de 3D-positie van een station op het maanoppervlak, de posities van een kleine constellatie en de klokoffset van elk object terug te vinden uit een geïnjecteerde referentie. Het belangrijkste eerlijke resultaat — VLBI maakt de volledige 3D-positie van het station waarneembaar waar afstandsmeting alleen op de maan een zwak waargenomen richting overlaat — wordt gerapporteerd als het contrast in stationsfout met en zonder VLBI. MODELLED gesimuleerd herstel in een gesloten lus (de referentie deelt het waarnemingsmodel), deterministisch (geseed), NIET getoetst aan echte gegevens; geen voortplanting met een krachtmodel binnen de solver; geen TRL, geen heritage, geen onderschrijving door een ruimtevaartorganisatie.

kind = "lunar-joint-od-clock"
n_sat = 3
n_earth = 6
seed = 42
sigma_vlbi_s = 1.0e-11
sigma_range_m = 0.1
sigma_isl_m = 0.1
station_lat_deg = -88.0

lunar-llr-datum#

Zevenparameter-Helmert-datum van het maanstelsel, aangedreven door een ECHTE, GEARCHIVEERDE waarnemingscampagne in plaats van een gesimuleerde. Waar lunar-frame-campaign de geïnjecteerde transformatie wegliet maar zijn stationsnetwerk, zijn schema en zijn sigma per waarneming nog als ILLUSTRATIVE invoer opgaf, haalt deze soort alle drie uit metingen: de epochs zijn de zendtijden vanaf de grond van gearchiveerde normaalpunten uit de ILRS Consolidated Laser Ranging Data, de waarnemingen zijn de laserafstanden die werkelijk zijn afgevuurd op de vijf retroreflectorarrays op de maan, en elk waarnemingsgewicht is de eigen gearchiveerde precisie van dat normaalpunt, bin_rms/sqrt(n_raw), uitgelezen uit het bestand. De stationscoördinaten komen uit de SLR-oplossing van IERS ITRF2020 (naar de epoch voortgeplant met hun gepubliceerde snelheden) en de reflectorcoördinaten uit JPL DE430 Table 7 in het mean-Earth/mean-rotation-stelsel dat het model IAU 2015 WGCCRE realiseert. Afstandspartiëlen worden opgeteld tot de gezamenlijke Fisher-informatiematrix van de reflectorcoördinaten en via hetzelfde Helmert-ontwerp voortgeplant naar de datumcovariantie, gediagnosticeerd door crate::fim::crlb. Rang, defect, conditie, spectrum, onwaarneembare richtingen in de zevenparameterbasis, de zwakste richting bij volle rang en het aandeel van elke parameter daarin worden bij elke run uitgegeven, en een niet-beperkte parameter wordt gepubliceerd als NULL met een status. De correlatie tussen arrays is MEASURED op exact nul in plaats van aangenomen, omdat een laserafstand één array raakt. Een record dat de catalogi niet kunnen plaatsen — een station zonder gepubliceerde ITRF-positie — wordt OVERGESLAGEN EN GETELD en krijgt nooit een vervangende coördinaat. WELKE LINKS MEASURED ZIJN EN WELKE MODELLED, IS HET RAPPORT ZELF, GEEN VOETNOOT: de efemeride van het maanmiddelpunt en de IAU-lichaamsoriëntatie blijven gemodelleerd en hun gecombineerde omvang wordt uitgegeven als het residu waargenomen-min-berekend van de enkele afstand over elk gebruikt punt; troposfeer, vastelichaamsgetijden, stationsexcentriciteit, poolbeweging, UT1-UTC, relativistische vertraging en stationsklokken ontbreken en zitten binnen dat residu. Omdat een efemeridefout een covariantie alleen bereikt via de richting van elke zichtlijn, lost elke run ook het hele datum opnieuw op met alle partiëlen gekanteld met sensitivity_tilt_deg (met wisselend teken) en geeft de verhouding uit, zodat de ongevoeligheid van de covariantie voor de gemodelleerde efemeride een getal is in plaats van een betoog. De eigen cijfers van de gesimuleerde campagne worden UITGEVOERD en naast de gemeten cijfers afgedrukt, niet overgenomen. MODELLED: de zevenparametercijfers zijn een Cramer-Rao-grens voor een verkleinde parameterverzameling op een echt schema — geen opgelost datum, geen LLR-analyse en geen geodetisch product. De vastgelegde reeks met echte gegevens wordt met de repository meegeleverd maar niet met de gepubliceerde crate; wijs data_dir aan op een kopie ervan.

kind = "lunar-llr-datum"

kind = "lunar-llr-datum"
epoch_year = 2024
epoch_month = 1
epoch_day = 1
arc_hours = 672.0
step_min = 60.0
delay_sigma_s = 1.0e-11
elevation_mask_deg = 10.0

kind = "lunar-llr-datum"
extra_earth_elevation_mask_deg = 0.0
name = "lunar-reference-station-reflector"
lat_deg = -89.0
lon_deg = 0.0
alt_m = 0.0
name = "lunar-reference-station-beacon"
lat_deg = -89.0

lunar-orbit-rendezvous#

MODELLED relatieve navigatie voor een koppeling in de stijl van Orion en lander in een lage maanbaan of een elliptische poolbaan (Artemis-klasse). Een achtervolger en een doel vliegen dezelfde baan onder het maankrachtenmodel van de crate; een gezamenlijke batch-Gauss-Newton-schatting met 21 parameters over de boog (twee voertuigtoestanden en blijvende biassen van het signaal in de ruimte) voegt een absolute positiebepaling per voertuig uit een ILLUSTRATIVE relaisset van LCNS-klasse (relais achter de maan vervallen, vier nodig, de gemeenschappelijke fout in het signaal in de ruimte heft tussen de voertuigen op) en een crosslink-afstand samen, met afstandsprecisie uit de code-trackinggrens op de LunaNet AFS-piloot. Rapporteert de formele en Monte Carlo-fout in relatieve positie en snelheid in de LVLH-assen van het doel, de beschikbaarheid van positiebepalingen, de gemiddelde genormaliseerde gekwadrateerde schattingsfout tegenover de verwachte waarde, en elke poging waarvan de iteratie niet convergeerde, de drift door het negeren van de zwaartekrachtharmonischen en de volledige doorgegeven 6x6-covariantie. Een Hill/Clohessy-Wiltshire-controle in gesloten vorm geldt voor het cirkelvormige geval. MODELLED: illustratieve relaisset, foutenbudget en priors; de referentie en de schatter delen één krachtenmodel, dus de NEES controleert zelfconsistentie en geen modelfout. Niet door een ruimtevaartorganisatie onderschreven; adviserende software, geen gecertificeerde navigatieapparatuur.

kind = "lunar-orbit-rendezvous"
orbit = "llo"
separation_m = 2000.0
arc_s = 7200.0
step_s = 20.0
n_relays = 8
sis_ure_m = 30.0
common_mode_fraction = 0.9

kind = "lunar-orbit-rendezvous"
orbit = "elfo"
separation_m = 2000.0
arc_s = 7200.0
step_s = 20.0
n_relays = 8
sis_ure_m = 30.0
common_mode_fraction = 0.9

lunar-station-coverage#

Gemodelleerde dekking van een referentiestation op de maan: een Monte Carlo-sweep van het differentiële PNT-model voor de maan over een gebruikersraster bij de zuidpool en een dag aan epochs. Een differentieel referentiestation op een bekende locatie bij de zuidpool corrigeert een vermelde constellatie (illustratief met keplerbanen of een getabelleerde efemeride) met een vermelde signal-in-space-fout, opmetingsfout, correctielatentie en kwantisatie van de link; per punt en over de regio rapporteert het de percentielen van de gecorrigeerde en niet-gecorrigeerde positiefout (3D, horizontaal, verticaal), beschikbaarheid, dekking ten opzichte van een vermelde drempel, beschermingsniveaus volgens DO-229E, de dekkingsstraal per azimut en het linkbudget van de correctielink bij het station en bij het ongunstigste punt. Geen uitspraak over de prestaties van enig echt systeem; niet gelieerd aan of onderschreven door enige organisatie. MODELLED.

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.0

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 4
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.4765

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.0

lunar-surface#

MODELLED beschikbaarheid van positiebepaling en tijdsynchronisatie op het oppervlak per locatie en seizoen voor locaties bij de zuidpool in Artemis-klasse. Voor elke locatie en elk seizoen (een epoche en een venster daarna) rapporteert het positiebepaling met relais (vier of meer relais van een ILLUSTRATIVE constellatie van LCNS-klasse in zicht en PDOP onder een drempel, uit dezelfde functies als moonlight-service-volume en, met een terreinsectie, de met ray-marching bepaalde horizon van het terrein van lunar-station-coverage), of de aarde en de zon boven de horizon van de locatie staan (analytische zon, maan en maanoriëntatie, libratie inbegrepen, wat met het seizoen verandert), en de beschikbaarheid van tijdsynchronisatie (een relais of de aarde in zicht) met de langste periode van geen van beide, de holdover die een oppervlakteklok moet overbruggen. Een resultaat voor één locatie is bitgelijk aan dat van moonlight-service-volume. MODELLED: illustratieve Kepler-relaisset op een maan met gemiddelde rotatie; het cijfer voor de relais verandert niet met het seizoen; het terrein is de LOLA-uitsnede van 1200 m. Niet door een ruimtevaartorganisatie onderschreven; adviserende software, geen gecertificeerde navigatieapparatuur.

kind = "lunar-surface"
season_dates = ["2028-01-01", "2028-04-01", "2028-07-01", "2028-09-30"]
window_days = 27.3217
step_min = 30.0
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7

kind = "lunar-surface"
season_dates = ["2028-01-01", "2028-04-01", "2028-07-01", "2028-09-30"]
window_days = 27.3217
step_min = 30.0
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7

lunar-time-budget#

MODELLED end-to-end tijdfoutbudget voor Coordinated Lunar Time (LTC): de zeven LTC-foutermen samengesteld als tijdfoutcurven x_i(τ) over een heel raster van middelingstijden, kwadratisch opgeteld tot x_Σ(τ), en het OVERGANGS-τ tussen klok en stelsel waarbij de groeiende kloktermijn de constante realtime-term voor de realisatie van het stelsel inhaalt (eronder wordt het budget door het stelsel beperkt, erboven door de klok) — het eerlijke antwoord op het artefact van één enkele τ. De τ-hellingen zijn in gesloten vorm en analytisch controleerbaar (klok τ^{+1/2}/τ^{+1}, ondergrenzen τ^0, meting τ^{-1/2}) en de klokrijen reproduceren de gepubliceerde klokspecificaties voor één dag (crate::clock_specs); de GROOTTEN van de ondergrenzen voor RF-/optische link, realisatie van het stelsel, relativistisch residu en efemeride zijn gemodelleerde budgettoewijzingen (gedocumenteerde standaardwaarden, door de aanroeper te overschrijven), geen metingen. De bijdrage is het reproduceerbare overgangs-τ, niet een gecertificeerd getal per term; niet gecertificeerd voor operationele tijdhouding.

kind = "lunar-time-budget"
clock = "passive-h-maser"
clock = "mini-rafs"
steer_residual_ns = 0.5
ltc_realisation_ns = 0.05
station_height_sigma_m = 0.0
thresholds_ns = [1.0, 10.0, 100.0]
horizons_s = [3600.0, 86400.0, 604800.0, 2592000.0]

kind = "lunar-time-budget"
clock = "passive-h-maser"

lunar-time-offset#

Gemodelleerde relativistische klokgang aarde–maan (Lunar Coordinate Time, LTC/TCL): de seculiere LTC−TT-snelheid uit het verschil in zelfpotentiaal en de kinetische term van de maan, gerapporteerd met de gepubliceerde band van 56–59 µs/dag, plus de opgebouwde offset over een horizon.

kind = "lunar-time-offset"
epoch_year = 2000
epoch_month = 1
epoch_day = 1
horizon_days = 1.0

lunar-vlbi#

Gemodelleerde geodetische VLBI-vertraging op de maan als waarneembare grootheid: een aardbasislijn (twee grondstations, GCRS) observeert een eenrichtingssignaal van een baken van het type NovaMoon op het maanoppervlak. Geeft de nabijeveld-vertraging als verschil van twee afstanden uit, haar snelheid en de nabijeveldcorrectie voor golffrontkromming over een passage — gecontroleerd aan de vlakke-golf-Δ-DOR-waarneembare uit dezelfde codebase in de verre-veldlimiet, met partiëlen die via eindige verschillen zijn geverifieerd. Het standaard analytische pad is MODELLED en draagt de kanttekeningen over stelselconsistentie, poolbeweging xp=yp=0 en vlakke golf tegenover nabij veld. Door planetary_kernel_path, earth_orientation_kernel_path en moon_orientation_kernel_path in te stellen, loopt in plaats daarvan het kernelpad (DE440, MOON_PA_DE440, ITRF93; geconvergeerde barycentrische looptijden van het licht; voegt de partiëlen van baken en station van de epoch toe), waarvan de newtoniaanse vertraging en partiëlen overeenkomen met de geconvergeerde looptijden van het licht van NAIF SPICE tot 0,06 ps en 7.4e-9. Niet getoetst aan echte VLBI-gegevens.

kind = "lunar-vlbi"
beacon_lat_deg = 0.0
beacon_lon_deg = 0.0
beacon_alt_m = 0.0
epoch_year = 2024
epoch_month = 1
epoch_day = 1
horizon_hours = 6.0

lunar-vlbi-fim#

Covariantie van stationscoördinaten bij Lunar-VLBI: de vertragingspartiëlen van de waarneembare grootheid lunar-vlbi, opgeteld over een expliciet SCHEMA (basislijnen x epochen) tot een Fisher-informatiematrix, geïnverteerd, en gerapporteerd als de covariantie van de stationscoördinaten en de sigma per coördinaat van het station — een berekende engine-uitvoer en geen scalaire vertragingsprecisie die door een aangenomen isotrope equipartitiefactor g = 3 wordt geduwd. De toestand draagt AARDVASTE (ITRS) stationscoördinaten, dus de Jacobiaan is de inertiale partiële, geroteerd met de GCRS->ITRS-matrix van elke epoche: de aardrotatie maakt die coördinaten waarneembaar, en het rapport MEET de aardvaste zichtlijnbeweging en de declinatie van het baken in plaats van ze aan te nemen. Eén waarneming is één paar (basislijn, epoche) waarbij BEIDE stations boven het elevatiemasker staan, gewogen met 1/delay_sigma_s^2. Bij elke run worden rang, datumdefect, conditiegetal, het volledige informatiespectrum, de covariantiematrix, sigma's per station per as en in 3D, en de nulruimte van het vrije netwerk gerapporteerd; bij een rangdeficiëntie wordt de hoofdsigma gepubliceerd als NULL met een status, en nooit afgelezen uit een bijna singuliere inverse. De equipartitiewaarde c*delay_sigma_s*sqrt(g/N) voor DEZELFDE planning wordt naast de berekende waarde afgegeven met de verhouding, samen met de isotrope sporengrens sqrt(p/trace(M)) die AM-HM tot een harde ondergrens maakt — zodat de verhouding de anisotropie is die de aanname wegliet. De vertragingssluiting tau_ik = tau_ij + tau_jk maakt slechts n-1 van de n(n-1)/2 basislijnen geometrisch onafhankelijk; het rapport vermeldt beide aantallen. MODELLED: de efemeride van het maanmiddelpunt, de stationsklokken, de troposfeer en de parameters voor aardoriëntatie worden VAST gehouden en waarnemingen worden als onafhankelijk behandeld, dus de covariantie is een Cramer-Rao-grens voor een gereduceerde parameterset, geen voorspeld sessieresultaat; de vertragingssigma, de stationscoördinaten en de planning zijn invoer. De partiële die de Jacobiaan van de geometrische vertraging weglaat (de gedifferentieerde Shapiro-term) wordt met een eindig verschil gemeten en afgegeven. Geen geodetisch product.

kind = "lunar-vlbi-fim"

mars-pnt#

PNT op Mars in de diepe ruimte: een gesimuleerde MARCONI-relayconstellatie (areostationaire + hellende relays die eenrichting uitzenden + tweerichting doorgeven aan een station in de diepe ruimte) navigeert een referentiegebruiker (transfer | lmo | surface) via de gezamenlijke radiometrische fusieschatter voor eenrichting en tweerichting. Rapporteert per epoch geometrie en zichtbaarheid, de behaalde RMS ten opzichte van de referentie en de formele covariantie (1σ / 3σ positie) — een eerlijke gesimuleerde kwaliteitsmaat, GEEN gecertificeerd beschermingsniveau.

kind = "mars-pnt"
user = "lmo"
clock_class = "uso"
step_s = 60.0
duration_s = 7200.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

kind = "mars-pnt"
user = "surface"
clock_class = "uso"
step_s = 30.0
duration_s = 7200.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

kind = "mars-pnt"
user = "transfer"
clock_class = "dsac"
step_s = 120.0
duration_s = 28800.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

mission-thread#

MODELLED foutenbudget voor navigatie en tijdsynchronisatie van een vermelde keten van missiefasen, van lancering tot terugkeer: lancering en opstijging, rendez-vous en koppeling in een lage baan om de aarde (herhaalbaar), trans-lunaire injectie en cislunaire vlucht, rendez-vous in een maanbaan, afdaling, verblijf op het oppervlak, opstijging en de terugvlucht en terugkeer, elke fase een van acht geregistreerde soorten met eigen sensoren en filter. De 6x6-covariantie, de klok en het referentiestelsel worden van fase tot fase doorgegeven volgens een vermelde regel (carry, inflate of reacquire); omzettingen van referentiestelsel en tijdschaal (GCRF, MCI, MCMF, UTC, TT, TDB, LTC) zijn eigen budgetrijen, met de toestand van de maan uit een optionele DE440-kernelsnede en de analytische reeks als vermelde terugval. Een optionele overlay van het grondnetwerk bepaalt de trackingbezetting van elke fase. Rapporteert het budget per fase (1-sigma's bij binnenkomst, piek en uitgang, elke bijdrage met zijn eenheid), de marge ten opzichte van een vermelde eis, de zwakste schakel, de gebeurtenissen en een tijdlijnfiguur. MODELLED: elk getal is een vermelde invoer; de keten volgt één stack en er wordt geen voertuig gemodelleerd. Alleen openbare bronnen; niet verbonden aan of onderschreven door enig agentschap; adviserende software, geen gecertificeerde navigatieapparatuur.

kind = "mission-thread"
title = "Artemis-class mission thread (ILLUSTRATIVE)"
seed = 20261024
epoch_utc = "2028-01-01T00:00:00Z"
moon_kernel_path = "tests/fixtures/mission_thread/de440s_moon_2028-01-01_2028-04-01.bsp"
min_elevation_deg = 10.0
handover_gap_s = 120.0
step_s = 300.0

kind = "mission-thread"
title = "Short mission thread, launch to entry (ILLUSTRATIVE)"
seed = 20261028
epoch_utc = "2028-01-01T00:00:00Z"
frame = "gcrf"
x = [5285007.866, 1880185.649, 3025316.817, -137.105, 385.389, 0.0]
sigma_pos_m = 10.0
sigma_vel_mps = 0.01

moonlight-service-volume#

Gemodelleerde analyse van het lunaire navigatieservicevolume voor een ILLUSTRATIVE constellatie in een lunaire baan van het type Moonlight/LCNS, op basis van openbare bronnen (niet verbonden aan ESA): zij doorloopt een selenografisch breedte-/lengteraster over een tijdshorizon en rapporteert DOP / dekking / beschikbaarheid (≥4 sats EN PDOP < drempel) plus een gegeneraliseerde lunaire ARAIM-beschermingsniveau-envelop (HPL/VPL) over het volume. De DOP-geometrie HERGEBRUIKT de gnss_lib_py-VALIDATED kernel (crate::orbit::dop); het beschermingsniveau HERGEBRUIKT de lunaire ARAIM-machinerie van LunaNet LNIS (crate::lunar, σ_URE≈30 m) en gaat als bijzonder geval over in het bestaande beschermingsniveau voor de zuidpool. MODELLED samenstelling: een cirkelvormige/elliptische Kepler-relaisverzameling (niet de echte, differentieel gecorrigeerde LCNS/NRHO-efemeride), een Maan met gemiddelde rotatie (geen libratie/precesserende pool). Deterministisch (zuivere geometrie). Geen TRL, geen vluchtervaring, geen goedkeuring door een ruimtevaartorganisatie.

kind = "moonlight-service-volume"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
lat_min_deg = -90.0
lat_max_deg = -60.0

ntn-positioning#

Positiebepaling vanuit een 5G-downlink van een niet-terrestrisch netwerk (NTN) in de S-band van de mobiele satellietdienst (MSS) (3GPP-band n256, downlink 2170 tot 2200 MHz; standaarddraaggolf 2172,5 MHz): de Cramér-Rao-grens (CRB) op de aankomsttijd, c / (2 pi beta sqrt(2 (C/N0) T)) met beta de kwadratisch gemiddelde (Gabor-)bandbreedte van het vlakke OFDM-spectrum (B/sqrt(12)), en op de Doppler van een complexe toon, sqrt(3 / (2 pi^2 (C/N0) T^3)), voor elk signaal (standaard een New Radio-kanaal van 5 MHz met 4,5 MHz bezet en een smalbandkanaal van 200 kHz met 180 kHz bezet); vervolgens, over een willekeurige LEO-constellatie, downlink-positiebepalingen met aankomsttijd en een onbekende ontvangerklok (met seed, met de grens plus een synchronisatiefout van het netwerk als sigma), hun PDOP en formele 3D-sigma, en een Doppler-positiebepaling met één satelliet over de langste passage met vastgehouden hoogte. MODELLED: de stap van bandbreedte naar grens is de gangbare gesloten vorm uit de leerboeken, gecontroleerd aan de hand van numerieke integratie van het vlakke en het bandbegrensde BPSK-spectrum (interne consistentie, geen gepubliceerd uitgewerkt cijfer vastgelegd), en de nauwkeurigheid van de positiebepaling is een grens op een kanaal zonder multipath met een vermelde synchronisatiefout, geen behaald resultaat.

kind = "ntn-positioning"
seed = 5
carrier_hz = 2172.5e6
integration_s = 0.1
doppler_integration_s = 1.0
sync_error_m = 1.0
duration_s = 600.0
step_s = 10.0

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.

kind = "oem-interop"

optical-atmosphere#

MODELLED optische PNT door de atmosfeer: voor een optische verbinding en een reeks grondstations met vermelde wolkenklimaten rapporteert zij het golflengte- en elevatieafhankelijke verlies in heldere lucht (zichtbaarheidswet van Kim plus Rayleigh), de Hufnagel-Valley-turbulentietoestand (Rytov-variantie, scintillatie-index, gamma-gamma-parameters, aperture-middeling), de door het weer bepaalde beschikbaarheid ten opzichte van de verbindingsmarge (optische wolkendiepte uit een lognormaal klimaat van vloeibaar water, extinctie volgens de geometrische optica, onafhankelijke turbulentiefading), de verbindingsmarge die nodig is voor doelbeschikbaarheden, de verdeling van de uitvalduur, de groei van de tijdsynchronisatie- en afstandsmetingsfout per uitval via het klok-holdovermodel, afstandsgecorreleerde beschikbaarheid met locatiediversiteit, en wat-als-winsten voor verbeteringstechnieken (golflengte, ontvangstapertuur, scintillatiereductie met adaptieve optiek, extra marge). VALIDATED als implementatie van de vermelde formules aan de hand van een onafhankelijk mpmath-orakel: Rytov-variantie, scintillatie-index, gamma-gamma-fadekans, aperture-middelingsfactor, optische diepte van wolken en heldere lucht. MODELLED: elke weer-, techniek- en klokinvoer en de aannamen van onafhankelijkheid en copula; er is geen gemeten beschikbaarheidsregistratie vergeleken. Adviserende analyse, geen gecertificeerd beschikbaarheids- of navigatieproduct.

kind = "optical-atmosphere"
wavelength_nm = 1550.0
elevation_deg = 30.0
availability_targets_pct = [40.0, 50.0, 60.0, 70.0]
tx_power_w = 0.5
tx_aperture_m = 0.1
rx_aperture_m = 0.4
range_km = 1000.0

kind = "optical-atmosphere"
wavelength_nm = 1550.0
elevation_deg = 25.0
availability_targets_pct = [50.0, 60.0, 70.0]
tx_power_w = 0.5
tx_aperture_m = 0.1
rx_aperture_m = 0.3
range_km = 1000.0

orbit#

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

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 10.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 60.0
duration_s = 86400.0
altitude_km = 8000.0

kind = "orbit"
seed = 11
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 20229.0

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 10.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 60.0
duration_s = 86400.0
altitude_km = 8000.0

kind = "orbit"
seed = 13
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 13
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 17
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 300.0
duration_s = 86400.0
lat_deg = 52.0

passes#

Voorspelling van grondstationpassages: de passages in het tijddomein (AOS/TCA/LOS, maximale schijnbare elevatie, duur) van een cirkelvormige baan, als gemiddelde SGP4-elementen aan het begin van het venster, boven een station boven een elevatiemasker gedurende een venster, met totale toegangstijd. SGP4/SDP4-propagatie in het aardvaste IAU 2006/2000A-referentiestelsel (optioneel UT1 - UTC en poolbeweging), troposferische refractie volgens ITU-R P.834-9 en de lichttijd van de downlink (beide standaard aan), doorgangen opgelost tot 1e-7 s en de culminatie met gulden-snede-zoeken. De passagegeometrie is VALIDATED ten opzichte van Orekit 13.1.8 op stations op zeeniveau; de baan en het station van het scenario zijn illustratieve invoer.

kind = "passes"
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
raan_deg = 0.0
arg_lat_deg = 0.0
station_lat_deg = 52.2
station_lon_deg = 4.4
station_alt_m = 0.0

pvt#

Enkelpunts-positiebepaling met echte waarnemingen: bepaal de positie van een ontvanger uit een RINEX 3-waarnemingsbestand en een broadcast-navigatiebestand (codepseudoafstanden, broadcast-efemeride, Klobuchar-ionosfeer, Saastamoinen/Niell-troposfeer), eventueel getoetst aan een opgemeten coördinaat.

kind = "pvt"
mask_deg = 5.0
dual_frequency = true
truth_ecef = [2919786.4480, -5383745.1780, 1774604.7340]
obs_rinex = """
nav_rinex = """

quantum-anomaly-detect#

MODELLED detectie van storingen/anomalieën voor kwantum-PNT-systemen: een gelabelde storingencatalogus (klokfrequentiesprong/-drift/-lockverlies; sensorbiasstap/-uitval), een ROC AUC van de detectiestatistiek (met een bootstrap-betrouwbaarheidsinterval uit de extern getoetste eval_stats) en een minimaal detecteerbare storing bij een vaste valse-alarmkans, waarbij de door een kwantumklok ondersteunde monitor (minder ruis) kleinere storingen detecteert — als eerlijke TradeEvidence + representativiteit. Gaussiaans model van de detectiestatistiek (AUC = Phi(mu/(sigma*sqrt2))); modelleert de klasse, illustratieve parameters uit openbare bronnen, geen TRL, geen vluchtervaring, geen certificering.

kind = "quantum-anomaly-detect"
fault_mu = 1.0
quantum_sigma = 0.3
classical_sigma = 1.0
pfa = 1.0e-3
pd = 0.9
samples = 2000
seed = 42

quantum-gnss-free-nav#

MODELLED GNSS-vrije kwantumnavigatie: tijdens een GNSS-uitval een inertiaal budget van een kwantumsensor (koudeatoominterferometer) tegenover een klassiek INS van navigatiekwaliteit — groei van de positiefout over de uitloopperiode, holdover tot een positiedrempel, en de afweging quantum tegenover klassiek als eerlijke TradeEvidence met representativiteit. Eerlijke opmerking over waarneembaarheid: zonder externe positiebepaling is de accelerometerbias niet waarneembaar, dus de fout groeit; de kwantumsensor vertraagt dit, maar sluit die kloof niet. Illustratieve apparaatparameters uit openbare bronnen; modelleert de klasse, geen TRL, geen vluchtervaring, geen certificering.

kind = "quantum-gnss-free-nav"
outage_s = 300.0
threshold_m = 100.0

quantum-time-transfer#

MODELLED keten voor vertrouwde kwantum-tijdsynchronisatie: een end-to-end budget voor tijdoverdracht met quantum (optische-roosterklok + verstrengelings-/enkelfotonverbinding) tegenover klassiek (CSAC + RF-tweeweg), een hergebruikt beschermingsniveau voor tijdsynchronisatie + een kwaliteitsmaat voor beveiliging tegen vertragings-/replay-aanvallen (1-P_md), een detectiekans voor klokanomalieën + CUSUM-latentie, en de afweging quantum tegenover klassiek als eerlijke TradeEvidence met een representativiteits- en gaps-to-flight-register. Illustratieve apparaat-/verbindingsparameters uit openbare bronnen; modelleert de klasse, geen TRL-, vlucht- of certificeringsclaim.

kind = "quantum-time-transfer"
integration_s = 1.0
dissemination_interval_s = 100.0
link_loss_db = 30.0
classical_link_sigma_s = 1.0e-9
monitor_pfa = 1.0e-3
attack_delay_s = 5.0e-9
clock_fault_sigma = 4.0

quantum-trade#

Afweging van PNT quantum tegenover klassiek (13503): voordeel in holdover van tijdsynchronisatie + inertiale holdover van een kandidaatklok (een gemeten ADEV-curve — het scharnierpunt voor verdedigbaarheid — of een kwantumklokklasse) tegenover een klassieke basislijnklasse, met het voorbehoud over de aanname van de lange-tau-ondergrens meegegeven op het artefact, plus een GNSS-ontzegde envelop van veerkracht tegenover tijd. MODELLED; kwantificeert (valideert nooit) een apparaat van een partner. De kandidaatklok is een gemeten curve (candidate_adev_taus + candidate_adev_values, even lang, minstens 2 punten; zij wint wanneer beide vormen zijn gegeven) of een candidate_clock_class.

kind = "quantum-trade"
timing_threshold_s = 20.0e-9
position_threshold_m = 100.0
baseline_clock_class = "csac"
candidate_adev_taus   = [1.0, 10.0, 100.0, 1000.0, 10000.0, 100000.0]
candidate_adev_values = [5.0e-16, 1.6e-16, 6.0e-17, 4.0e-17, 6.0e-17, 2.0e-16]
resilience_times_s = [1.0, 60.0, 600.0, 1800.0, 3600.0, 7200.0, 14400.0, 28800.0]

realtime-frame-eop#

Budget voor de voorspelling van het lunaire referentiestelsel / de aardoriëntatie in realtime: P4 Tabel 1 (de consistentiecontrole van de referentiestelselfout — nabewerkt ~0,27 m ↔ ~0,010 ms en realtime ~15 m ↔ ~0,5 ms, elke positie in het referentiestelsel uitgedrukt als de equivalente UT1-fout via de hefboomarm L19 Δr = D_EM·ω⊕·ΔUT1) en Tabel 2 (gemeten UT1-voorspelfout tegenover horizon — de L18-curve rechtstreeks afgelezen uit de echte IERS finals2000A-reeks: de eindondergrens Bulletin A − Bulletin B en de voorspelfout van de persistentievoorspeller over meerdere dagen, elk via L19 afgebeeld op een positie in het Maanstelsel), plus het kwadratische-sombudget L21 voor de realtime referentiestelselfout (EOP + efemeride + realisatieondergrens). VALIDATED gesloten vorm (de hefboomarm L19, ω⊕ gecontroleerd tegen de CIO-aardrotatiehoek) en VALIDATED echte data (de L18-curve uit de echte rijen van finals2000A); MODELLED zijn de groottes van de covariantie van baanbepaling voor het lunaire relais en de realisatieondergrens van het referentiestelsel (representatieve toewijzingen) en de persistentievoorspeller (niet het operationele Bulletin A-algoritme van de IERS). Geen gecertificeerd realtime referentiestelselproduct.

kind = "realtime-frame-eop"
epoch = "2022-01-01"
horizons_days = [1, 2, 3]

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).

kind = "reentry"
entry_velocity_m_s = 7800.0
flight_path_angle_deg = 6.0

slot-timing#

Slot-tijdsynchronisatie: seconden tot een vrijlopende klok de guard verlaat van een routerings- of taakslot dat op tijd is geïndexeerd (de grootste absolute tijdfout die het slot verdraagt), de bijdrage van elke term op dat moment met de dominante term benoemd (onzekerheid van de positiebepaling, witte fase-ruis, witte, flicker-, random-walk- en random-run-frequentieruis, resterende frequentie-offset, temperatuur, veroudering), de tijd die resteert sinds de laatste positiebepaling, en het grootste interval tussen positiebepalingen dat de klok binnen het slot houdt, na aftrek van de latentie van de positiebepaling. De oscillator is een KLASSE-standaard (csac, uso, dsac, tcxo, ocxo of rafs: één aangehaalde Allan-deviatie van één seconde en een aangenomen rode-ruisondergrens), een DATABLAD-VOORINSTELLING voor telecom-tijdsynchronisatie of een inline DATABLAD (maxima van de Allan-deviatie gefit als envelop, plus veroudering en een temperatuurcoëfficiënt), of een inline MEASURED-FASEREGISTRATIE (de overlappende Allan-deviatie daarvan gefit met gewogen kleinste kwadraten in de basis van witte fase en IEEE Std 1139-frequentiemodulatie, zodat de rode-ruisondergrens wordt gemeten in plaats van aangenomen). Een overschrijding voorbij de langste middelingstijd die het datablad of de registratie ondersteunt, wordt als geëxtrapoleerd gemarkeerd. Een optionele sectie voor spoofing voegt het beschermingsniveau voor tijdsynchronisatie toe voor een ontvanger in een baan: baansnelheid en -periode, hoe lang één grondspoofer de satelliet per passage kan bereiken, de ondergrens van de klokondersteunde monitor en de CUSUM-detectielatentie, de voorwaardelijke grens, de afwijking die een spoofer bij een vermelde maximale rampsnelheid opbouwt voordat de satelliet buiten bereik raakt of een onafhankelijke controle draait, en of elke controle via grondcontact of crosslink onafhankelijk is van die spoofer. VALIDATED: de holdover-inversie uit een gefitte registratie, achtergehouden op een echte cesiumklok gemeten tegen een waterstofmaser (tests/slot_timing_cs5071a_holdout.rs, afhankelijk van beschikbare data); bij een gemeten kristaloscillator is de achtergehouden voorspelling conservatief maar niet binnen de drempel, dus het kristalgeval is MODELLED. MODELLED: klasse- en databladbronnen, de deterministische termen en de beoordeling van spoofing.

kind = "slot-timing"
preset = "ocxo"
guard_ns = 100.0
k_sigma = 3.0
fix_sigma_ns = 10.0
elapsed_since_sync_s = 600.0
fix_latency_s = 5.0
temperature_excursion_k = 2.0

solar-system#

Het hele zonnestelsel op één epoch, voor PNT (positiebepaling, navigatie en tijdsynchronisatie) rond elk hemellichaam. Voor de Zon, de acht planeten, Pluto, de Maan, Phobos, Deimos, Io, Europa, Ganymedes, Callisto en Titan rapporteert zij de heliocentrische positie en snelheid in de ICRF (International Celestial Reference Frame, equatoriaal J2000), de heliocentrische afstand en de ecliptische lengte en breedte in J2000, de gravitatieparameter, equatoriale en gemiddelde straal, J2 waar gepubliceerd en de bijbehorende referentiestraal, de siderische rotatieperiode, de IAU-pool en de nulmeridiaan op de epoch, een baanspoor bemonsterd over één omloop (heliocentrisch voor planeten, ouder-gecentreerd voor manen), en de lichttijd, enkele en dubbele afstand, de Shapiro-vertraging van de Zon en de scheiding met de Zon vanaf een waarnemerslichaam (standaard de Aarde); extra from/to-verbindingen krijgen dezelfde behandeling. Posities: de Kepler-elementen van JPL volgens Standish en Williams (Tabel 1 voor 1800 AD tot 2050 AD, Tabellen 2a/2b voor 3000 BC tot 3000 AD) met de nominale fout van elke planeet, de lunaire reeks van Montenbruck & Gill voor de splitsing Aarde-Maan, gemiddelde JPL-elementen met de synchrone IAU-rotatiesnelheid voor de manen van Mars en de Galileïsche manen, en het IAU-rotatiemodel voor Titan. Lichttijd: de radiometrische vastepuntsoplossing, met de zender op zijn vertraagde positie; Newtoniaans, met de Shapiro-vertraging apart gerapporteerd. VALIDATED tegen JPL Horizons (DE441) binnen tweemaal de nominale fout: Mercurius tot Saturnus en de Aarde uit Tabel 1 (slechtste 1,87 maal nominaal) en alle acht planeten uit Tabellen 2a/2b (slechtste 1,71 maal), en de lichttijd van de Aarde naar Mars en Jupiter. MODELLED, elke rij gelabeld: Uranus en Neptunus uit Tabel 1 (2,0 en 5,2 maal de nominale fout tegen DE441), Pluto (de rij van 1992; geen vermelde fout), de Maan en de zeven manen (gemeten tegen Horizons, geen gepubliceerde grens).

kind = "solar-system"
epoch = "2026-09-28T00:00:00"
observer = "Earth"
track_points = 180
from = "Mars"
to = "Jupiter"
from = "Saturn"
to = "Earth"

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).

kind = "space-packet"
apid = 100
telecommand = false
packet_count = 4
data_len = 32

space-weather#

Ruimteweermodel van de omgeving: zonne- (F10.7/F10.7a) en geomagnetische (Kp, met de definitionele tabel Kp↔ap) activiteitsindices, de exosferische temperatuur volgens Jacchia-1971 die zij aansturen (getoetst tegen gepubliceerde waarden voor zonneminimum/gemiddelde/zonnemaximum), en de neutrale thermosferische dichtheid volgens Jacchia-1971 bij de dagelijks gemiddelde exosferische temperatuur tegenover het activiteitsvrije statische profiel op een reeks hoogten — de afhankelijkheid van de dichtheid van de zonnecyclus die de statische atmosfeer weglaat. MODELLED: de dichtheid komt overeen met uit accelerometers afgeleide dichtheden (TOLEOS CHAMP en GRACE) binnen een factor 2 bij zonnemaximum, maar is ongeveer 1.7x te dicht in het zonneminimum van 2008.

kind = "space-weather"
kp = 4.0
altitudes_km = [300.0, 400.0, 500.0, 600.0, 800.0]

spectrum#

Model en waterval van het L-bandspectrum: de hele GNSS-L-band als één vermogensspectrale dichtheid (PSD), frequentie dwars, tijd omlaag, over een scripted jammertijdlijn. SIGNALEN: GPS L1 C/A en L2C (BPSK(1)), Galileo E1 open service (MBOC(6,1,1/11), of BOC(1.1)), GPS L5 en Galileo E5a (BPSK(10)), elk op zijn draaggolf met het minimale ontvangen vermogen uit de interfacespecificatie (IS-GPS-200, IS-GPS-705, Galileo OS SIS ICD) tenzij overschreven; GLONASS, BeiDou en Galileo E6 worden niet gemodelleerd. JAMMERS: continue-golftoon, vlakke smalbandruis, lineaire zaagtandchirp en breedbandruis afgestemd op de eigen modulatie van een band, elk met een middenfrequentie, een bandbreedte, een ontvangen vermogen (direct, of EIRP en afstand via het vrije-ruimteverlies van de soort jamming) en aan-/uittijden. Elke jammer wordt per band beoordeeld aan de hand van zijn spectrale scheidingscoëfficiënt kappa over de bandbreedte van de ontvanger, en (C/N0)_eff = [1/(C/N0) + sum (J/S) kappa]^-1; voor één jammer is dit gelijk aan de anti-jamvergelijking van de soort jamming met Q = 1/(R_c kappa), en het rapport bevat die kruiscontrole (en het representatieve Q-cijfer van de soort jamming ernaast). De ruisvloer is k T_sys met T_sys = T_ant + 290 K (F - 1). De waterval middelt elke cel over haar bin en haar rij (chirps exact, hele sweeps plus de gedeeltelijke; jammers die midden in een rij schakelen naar hun duty), zodat de C/N0-tijdlijn en het beeld uit dezelfde getallen komen; result.json bevat het in vermogen blokgemiddelde raster, C/N0 en J/S per rij per band, en per jammer per band de SSC, Q, J/S, J/S in de band en de stabiele C/N0. Optioneel [iq]: het model getekend als complexe IQ op één moment, weggeschreven naar en teruggelezen uit een SigMF-opname (cf32_le of ci16_le) en vergeleken met een Welch-schatting. Optioneel [recording] (native builds): de Welch-PSD van een echte SigMF-opname naast het model. VALIDATED: de PSD's van de signalen tegen de leerboekbreedtes van de hoofdlob (BPSK(n) 2n x 1,023 MHz nul tot nul; BOC(1.1)-lobben gecentreerd op +/-1.023 MHz) en de spectrale scheidingscoëfficiënten tegen hun gesloten vormen volgens Parseval en Q = 1 (CW) en 1,5 (afgestemd) van Kaplan & Hegarty. MODELLED: jammervermogens, tijdlijn, front-endbandbreedtes, de behandeling met een continu spectrum (zonder codelijnen) en de afwezigheid van AGC, blanking en antennepatroon.

kind = "spectrum"
seed = 7
duration_s = 60.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1160.0

kind = "spectrum"
seed = 12
duration_s = 100.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1150.0

kind = "spectrum"
seed = 11
duration_s = 60.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1160.0

spoof#

Stochastische detector voor tijdspoofing (Neyman–Pearson / χ²₁) met Monte-Carlo P_fa/P_md.

kind = "spoof"
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 660.0
start_s = 60.0
rate_ns_per_s = 0.1
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (arXiv:1503.08457); not flown."

kind = "spoof"
threshold_ns = 0.5
step_s = 1.0
duration_s = 1200.0
start_s = 100.0
target_pfa = 0.001
mc_runs = 20000
kind = "meaconing"

spoof-detect#

Gecombineerde spoofdetector op RF-/meetniveau (RAIM-consistentie met meerdere SV's + AGC + SQM, gefuseerd) tegenover een geparametriseerde aanval (vermogensvoordeel, uitlijning van de draaggolffase, tijd-/positieverschuiving; in de stijl van TEXBAT).

kind = "spoof-detect"
power_advantage_db = 2.0
carrier_aligned = false
push = "position"
push_magnitude_m = 500.0
num_biased = 4
el_imbalance = 0.12
sat_power_dbm = -130.0

kind = "spoof-detect"
power_advantage_db = 1.5
carrier_aligned = false
push = "position"
push_magnitude_m = 75.0
num_biased = 3
el_imbalance = 0.12
sat_power_dbm = -130.0

sweep#

1-D-sweep voor een afwegingsstudie over een parameter van een klokpakket.

kind = "sweep"
parameter = "classical_q_wf"
metric = "holdover_s"
start = 1.0e-24
stop = 1.0e-18
steps = 25
scale = "log"
seed = 42

sweep-nd#

Generieke N-D-sweep over elk pakket via TOML-sleutels met punten / JSON-metriekpaden.

kind = "sweep-nd"
metrics = ["classical.fom.holdover_s", "classical.fom.pos_rms_m"]
key = "threshold_m"
start = 100.0
stop = 500.0
steps = 5
key = "accel_classical.bias"
start = 1.0e-3

telecom-timing#

Telecom-tijdsynchronisatie: tijdfout, maximale tijdintervalfout (MTIE) en tijdafwijking (TDEV) van een GNSS-holdover, gecontroleerd aan ITU-T-maskers met een PASS of FAIL en een marge per masker. De invoer is een SYNTHETISCHE HOLDOVER (een oscillatorvoorinstelling -- ocxo, rubidium, cesium of csac, elk met de stabiliteits-, verouderings- en temperatuurcijfers van een benoemd openbaar Microchip-datablad -- plus de tijd van GNSS-verlies, de lengte van de registratie en het steekproefinterval; de vrijlopende klok heeft witte, flicker- en, waar de fit op het datablad dat nodig heeft, random-walk-frequentieruis, lineaire veroudering en een sinusvormige temperatuurterm) of een INGELEZEN REEKS van paren [time_s, time_error_ns] die inline worden gegeven (en, alleen op native builds, een CSV-bestand). Maskers: ITU-T G.8272 (07/2025) PRTC-A en PRTC-B (max|TE| 100 / 40 ns, MTIE Tabellen 1-2, TDEV Tabellen 3-4); G.8272.1 (2024) Amd. 1 (07/2025) ePRTC vergrendeld (30 ns, Tabellen 1-2) en ePRTC-A holdover (de tijdfoutenvelop van Tabel 3 die stijgt van 30 ns naar 100 ns over de holdoverperiode H die wordt bepaald door de vergrendelde duur, MTIE Tabel 4, TDEV Tabel 5); G.8273.2 (2023) Amd. 2 (11/2025) T-BC/T-TSC-klassen A-C (max|TE|, constante tijdfout, laagdoorlaatgefilterde MTIE en TDEV) en klasse D (max|TE_L| 5 ns, het enige cijfer van klasse D dat niet is overgelaten voor verdere studie); G.8271.1 (2022) Amd. 3 (05/2025) referentiepunt C (max|TE_L| 1100 / 600 / 100 ns met MTIE Tabellen 7-1 tot 7-3). Elk item dat een Recommendation markeert voor verdere studie ontbreekt in plaats van te worden ingevuld, en elk rapport vermeldt wat niet is geïmplementeerd. Rapporteert ook de tijd tot overschrijding van elk budget voor de maximale tijdfout (standaardwaarden: 100 ns ePRTC max|TE_HO|, 400 ns toewijzing voor holdover in het netwerk, 1100 ns punt C, 1,5 us klasse 4), de MTIE-/TDEV-curven als CSV-tabel met elke maskerlimiet, en per numeriek veld een vermelding van eenheden en herkomst. VALIDATED: de MTIE- en TDEV-schatters tegen het pakket allantools op een vastgelegde holdoverreeks. MODELLED: de maskertabellen zijn transcripties, en een synthetische holdover is een model dat is opgebouwd uit maxima van het datablad, geen meting van een enkele eenheid. Geen conformiteitstest.

kind = "telecom-timing"
seed = 20260925
masks = ["eprtc-a-holdover", "prtc-a"]
oscillator = "rubidium"
gnss_loss_s = 3600.0
duration_s = 90000.0
sample_interval_s = 1.0
locked_te_sigma_ns = 1.0

kind = "telecom-timing"
seed = 20260925
masks = ["g8262-eec-option-1", "g8262-eec-option-2", "g8262-1-eeec"]
budgets = []
oscillator = "ocxo"
gnss_loss_s = 0.0
duration_s = 12000.0
sample_interval_s = 1.0

kind = "telecom-timing"
masks = ["prtc-a", "prtc-b", "eprtc", "eprtc-a-holdover", "t-bc-class-c", "g8271-1-point-c"]
holdover_start_s = 300.0
locked_duration_days = 5.0
samples = [

terrain-nav#

GPS-ontzegde terreingebonden navigatie (TERCOM/SITAN): een radar-/barometrische hoogtemeter vergelijkt het hoogteprofiel van het terrein met een DEM in SRTM-stijl om de INS-drift te herstellen.

kind = "terrain-nav"
dem_seed = 1
start_lat_deg = 12.05
start_lon_deg = 20.05
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_lat_deg = 0.5

terrain-slam#

GPS-ontzegde sequentiële (recursieve) terreingebonden navigatie: een deeltjesfilter draait het terreinmatch-meetmodel epoch voor epoch (SITAN als lopend filter), zodat een in de tijd variërende INS-drift langs het spoor wordt gevolgd, waar de batch-soort terrain-nav slechts één constante offset herstelt.

kind = "terrain-slam"
dem_seed = 1
start_lat_deg = 12.08
start_lon_deg = 20.08
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_rate_lat_deg = 0.0006

time-transfer-budget#

Tweewegs-tijd- en frequentieoverdracht via satelliet tussen twee stations via een geostationair relais: de tweewegsvergelijking opgelost voor T_A - T_B met elke niet-reciproke term (apparatuurvertragingen van de stations, Ku-band-ionosfeer, transponder, Sagnac), een kwadratisch onzekerheidsbudget waarvan de type-A-term de TDEV van de gesimuleerde verbinding bij de middelingstijd is, een gesimuleerde verbinding met witte en flicker-faseruis en een dagelijkse niet-reciprociteit, en de stabiliteit (snelheid, residu-RMS, TDEV, ADEV) van elke aangeleverde reeks uit BIPM Circular T Section 1, MJD,ns-CSV of IGS RINEX-stationsklokgegevens. MODELLED.

kind = "time-transfer-budget"
satellite_lon_deg = -10.0
transponder_ab_ns = 812.0
transponder_ba_ns = 809.5
uplink_ghz = 14.0
downlink_ghz = 11.0
true_offset_ns = 12.5
white_noise_ns = 0.3

timetransfer#

Optische versus RF-tweewegs-tijd-/frequentieoverdracht.

kind = "timetransfer"
seed = 42
samples = 600
step_s = 1.0
range_spec_mm = 10.0
id = "optical-isl"
provenance = "Optical inter-satellite link, picosecond-level synchronization target; free-space optical two-way time-frequency transfer lab floor ~1 fs (Giorgetta 2013, Nature Photonics; Deschenes 2016, PRX). Using a 1 ps target as the on-orbit-credible figure."
sigma_j_s = 1.0e-12

tracking-loop#

Verlies van lock in de trackinglus: C/N0 -> lock/unlock ONDER HYSTERESE, de tijd die het kost om de lock te verliezen, en spoof-pull-in als functie van de SNELHEID van de code- en draaggolfoffset. De bestaande ontzeggings- en capturecriteria van de engine zijn verhoudingen van ontvangen vermogen (een jammer ontzegt bij J/S = 30 dB, een spoofer vangt bij 3 dB); echt verlies van lock is geen vermogensverhouding, het is waar de jitter van een lus plus dynamische belasting zijn trackingdrempelbudget verlaat. Rapporteert (1) de thermische 1-sigma-jitter van draaggolf (Costas) en code (niet-coherent early/late) tegenover C/N0, kwadrateringsverlies inbegrepen, tegen de opgegeven regels 3*sigma_PLL + theta_e <= 45 graden (de regel van 15 graden in de vorm van drie sigma) en 3*sigma_DLL + ramp lag <= d/2 chips; (2) de drempels voor C/N0 bij wegvallen en herstel van lock met de bepalende lus genoemd, waarbij de herstelgrens AFGELEID is uit de bredere bandbreedte waarmee een ontvanger opnieuw intrekt in plaats van gesteld, zodat de hysteresebreedte tussen 5*log10(ratio) en 10*log10(ratio) dB moet vallen; (3) de verklaarde tijd tot verlies van lock uit een lockdetector met twee drempels en bevestigingsverblijftijden, aangedreven over een C/N0-helling, afzonderlijk gerapporteerd van de fysieke tijd tot faseontsnapping (de gemiddelde tijd tussen cycle slips volgens Viterbi, in log10 s omdat die honderden decaden beslaat); (4) pull-in-grenzen voor spoofing — de grootste codeslew en draaggolf-Dopplersnelheid die de lussen van een slachtoffer kunnen volgen, met een kaart over beide assen, want een spoofer die sneller slewt dan dit vangt de lus niet, hij loopt erdoorheen; en (5) de ONTZEGGINGSRADIUS die de luslussdynamiek impliceert, gerapporteerd NAAST de bestaande straal op basis van vermogensverhouding en nooit in plaats daarvan, met hun verschil met teken als eigen benoemd veld (denial_radius_delta_km) en een definitie ernaast. Elk afgegeven numeriek veld draagt een eenheid en een herkomstklasse. VALIDATED gesloten vormen: de uitdrukkingen voor draaggolf- en codejitter, de lusfilterreductie sqrt(2*B_n*T) en de ramplag van de eerste orde zijn gecontroleerd aan de eigen sdr-correlator van de engine, voorwaarts gestapt op gezaaide synthetische IF — een andere route naar dezelfde getallen — tot respectievelijk 0,6 %, 3,7 % en 0,17 %, en de gemodificeerde Bessel I0 achter de tijd tot cycle slip aan standaard getabelleerde waarden tot 1e-7. De ondergrens van de geldigheid wordt beweerd en niet slechts vermeld: onder ~32 dB-Hz bij 1 ms verzadigt de echte atan-discriminator tegen zijn bereik van +-pi/2 en meet hij minder jitter dan enige lineaire theorie. MODELLED: de lusbandbreedten, integratietijd, correlatorafstand, pull-in-bandbreedteverhouding, bevestigingsverblijftijden, jammervermogen en antennewinsten zijn representatieve bandwaarden, geen datasheet. NIET gemodelleerd: oscillator- (Allan-deviatie) en trillingsjitter, bandbegrenzing van de front-end, multipath, AGC-dynamica, verlies door databitovergangen, externe ondersteuning, en elke halve-cycluscorrectie op de cycle-slipformule van Costas. Onder lusdynamica heeft spoofcapture helemaal geen straal — de bepalende beperking is de offsetsnelheid, niet het vermogen — dus dat veld is null met een reden in plaats van een verzonnen getal. Geen gecertificeerd product voor ontvangerprestaties.

kind = "tracking-loop"
pll_bandwidth_hz = 10.0
dll_bandwidth_hz = 1.0
predetection_integration_s = 0.001
correlator_spacing_chips = 0.5
carrier_allowance_deg = 45.0
pullin_bandwidth_ratio = 2.0
drop_confirm_epochs = 50

Studiesuites#

Een suite is een scenariobestand dat andere scenario's opsomt; kshana --study voert het uit tot één gestempeld study.json en study.html. Dit is de gratis suiterunner, niet de betaalde studie op maat.

kshana --study scenarios/quantum-pnt-demonstrator.suite.toml