Tłumaczenie maszynowe, niezweryfikowane przez osobę, dla której polski jest językiem ojczystym. Wzorcem jest wersja angielska.

Strony rodzajów scenariuszyEdytuj na GitHubieŹródło: docs/kinds/by-kind/fusion.md

fusion (rodzaj scenariusza)

Rodzaj scenariusza silnika v0.40.0, rodzina Czujniki inercyjne, fuzyjne i kwantowe. Wyłącznie doradczo: wynik analizy z narzędzia badawczo-inżynieryjnego; nie jest to sprzęt nawigacyjny z zatwierdzeniem typu ani usługa bezpieczeństwa życia. Każda etykieta tutaj pochodzi z silnika lub z macierzy weryfikacji; rodzaj jest MODELLED, chyba że macierz stanowi inaczej (jak zdobywa się etykietę: sekcja Evidence w README).

Co robi#

Łączna fuzja czujników PNT filtrem Kalmana na tych samych hybrydowych danych wejściowych.

Jeden przebieg scenarios/fusion-pnt.toml podsumowuje się tak: scenario c8eac911bbe0 | fused | quantum PNT-holdover 6600s (t 6600s/p 6600s) integrity 1,000 security n/a (no attack) | classical PNT-holdover 1330s (t 1330s/p 6600s) integrity 0,973 security n/a (no attack)

Wejścia#

Ze schematu (kshana kinds --json):

  • Wymagane pola: seed, timing_spec_ns, position_spec_m, time, gnss, resync, clock_quantum, clock_classical, accel_quantum, accel_classical
  • Pola opcjonalne: coupled

Przykład scenarios/fusion-pnt.toml ustawia między innymi:

Pole Wartość Jednostka
accel_classical.bias 0 m/s^2
accel_classical.id nav-grade-quartz tekst
accel_classical.provenance Kwarcowy akcelerometr klasy nawigacyjnej; ilustracyjny szum-dr tekst
accel_classical.q_va 1.0000e-7 (m/s^2)^2/Hz
accel_quantum.bias 0 m/s^2
accel_quantum.id cold-atom-quat tekst
accel_quantum.provenance Akcelerometr na zimnych atomach, niski długoczasowy velocity-random-walk; tekst
accel_quantum.q_va 1.0000e-9 (m/s^2)^2/Hz
clock_classical.drift 0 1/s
clock_classical.id csac-sa45s tekst
clock_classical.provenance Karta katalogowa Microchip SA65 / SA.45s CSAC sigma_y(1s)=3e-10 tekst
clock_classical.q_rw 0 1/s

Uruchom#

kshana scenarios/fusion-pnt.toml

Tego rodzaju używa 2 dołączonych scenariuszy; pozostałe są w scenarios/.

Co daje#

Wyniki skalarne tego przebiegu, z jednostkami podanymi przez silnik:

Wynik Wartość Jednostka
classical.accel_spec.id nav-grade-quartz tekst
classical.accel_spec.kind inertial tekst
classical.accel_spec.params.bias 0 m/s^2
classical.accel_spec.params.bias_instability false flaga
classical.accel_spec.params.gyro_bias 0 rad/s
classical.accel_spec.params.q_aa 0 (m/s^2)^2/s
classical.accel_spec.params.q_arw 0 (rad/s)^2/Hz
classical.accel_spec.params.q_va 1.0000e-7 (m/s^2)^2/Hz
classical.accel_spec.provenance Kwarcowy akcelerometr klasy nawigacyjnej; i tekst
classical.clock_spec.id csac-sa45s tekst
Wykres zapisany przez silnik dla scenarios/fusion-pnt.toml, rodzaj fusion

Dowody#

MODELLED 4 · VALIDATED 4: wiersze macierzy weryfikacji, które wymieniają ten rodzaj.

  • VALIDATED Odtworzenie stanu epoki [r,v] z pomiarów odległości ze stacji naziemnych wsadowym korektorem różnicowym Gaussa–Newtona i filtrem sekwencyjnym, na modelu sił dwóch ciał z J2 Testy: batch_sequential_orbit_determination_reference.rs.
  • MODELLED EKF stanu błędu na 15 stanach INS, dwustanowy zegar odbiornika i jedna zmiennoprzecinkowa niejednoznaczność nośnej na każdego śledzonego satelitę; pseudoodległość, faza nośnej i opcjonalnie prędkość zmiany odległości z konstelacji Walkera SGP4 (czas przelotu światła i efekt Sagnaca), Klobuchar an Testy: fusion_carrier_tc.rs.
  • MODELLED Trzy scenariusze gnss-ins na bibliotece trajektorii (statek wężykujący z prędkością 8 m/s z pięciominutową przerwą; pociąg przejeżdżający przez wykop z dwoma satelitami i tunel; samolot, którego przerwa obejmuje zakręt z przechyłem 25 stopni) oraz opcjonalny element pakietu Testy: gnss_ins_packs.rs.
  • MODELLED Jeden zbiorczy filtr Kalmana dla położenia, prędkości, fazy i częstotliwości zegara, zasilany pseudoodległościami sprzęgającymi położenie i zegar (aktualizacje w postaci Josepha uwzględniające kowariancję krzyżową); wariant 1-DOF rozszerzony o stały bias akcelerometru Testy: fusion_coupled_filters.rs.
  • oraz 4 kolejne w macierzy.

Wiersze, które sam przebieg wykorzystał, wraz z wyrocznią, jaką macierz podaje dla każdego (publiczne źródła są tam wymienione):

  • VALIDATED Odchylenie Allana / zmodyfikowane / Hadamarda + identyfikacja szumu potęgowego z przedziałami ufności χ². Wyrocznia (ExternalDataset): NIST SP 1065 (Riley) / odchylenia referencyjne Stable32 na NBS14
  • MODELLED Wzrost błędu dryfu w postaci zamkniętej + holdover do progu; klasy zegarów kwantowych. Wyrocznia (ReferenceImpl): Wielokrokowa rekurencja kowariancji clock_state (kontrola krzyżowa w tej samej bazie kodu); leżące u podstaw jądro wariancji dryfu i odwrócenia holdover jest sprawdzone zewnętrznie względem scipy (zob. 'Clock-holdover coast-variance & threshold inversion'). Wartości holdover dla poszczególnych klas z dolnym poziomem szumu czerwonego pozostają MODELLED
  • MODELLED Zegar Kalmana van Loana o 3 stanach (faza/częstotliwość/dryf), stabilizowany metodą Josepha. Wyrocznia (ReferenceImpl): filterpy 1.4.5 KalmanFilter (R. Labbe, MIT), z F przez scipy.linalg.expm i Q przez macierz blokową Van Loana 1978 — niezależna implementacja referencyjna odtwarzająca pełną trajektorię filtra kshana. Spójność między implementacjami: fizyka zegara / kalibracja Allana nie są sprawdzone zewnętrznie, więc pozostaje to MODELLED. 0,30 porównanie zewnętrzne, ustalenie (pozostaje MODELLED): na zegarach IGS final 30 s z 11 GPS Blo
  • MODELLED Akcelerometr z interferometrem zimnych atomów z pierwszych zasad (k_eff·T², QPN). Wyrocznia (ExternalDataset): opublikowane wektory liczbowe z podstawowych prac o CAI (funkcja przenoszenia Cheinet 2008; czułość Peters/Freier): k_eff·T² dopasowane dokładnie, ASD szumu śrutowego jako jednostronny próg w granicach ~2× od każdego opublikowanego przyrządu (rzeczywiste urządzenia mają szum techniczny powyżej progu kwantowego). Przedział, nie równość. 0,30 runda 2 (zarejestrowane z góry fcb9ac64), ustalenie (pozostaje MODELLED): szum rotacji tylko od QPN względem zmierzonego Gauguet et al.
  • MODELLED Złożony budżet położenia w holdover z biasu, współczynnika skali, VRW i zaniku stabilności. Wyrocznia (ReferenceImpl): niezależna całka SDE Monte Carlo w numpy z podwójnie scałkowanego białego szumu przyspieszenia (waliduje analityczną wariancję VRW zupełnie niezależnym algorytmem) + opublikowana wartość kotwicząca Groves 2013 dla składników biasu i współczynnika skali; liczby urządzeń CAI ilościowo opisują sprzęt partnera i pozostają MODELLED

Ograniczenia#

Co raport samego przebiegu podaje jako niemodelowane lub niesprawdzone względem niezależnego wzorca:

  • Utrzymanie zegara w holdover przy braku GNSS jest MODELLED, nie jest sprawdzone względem niezależnego wzorca: sprawdzone względem osobnej implementacji w tej samej bazie kodu — niezależnej od testowanego elementu, ale nie autorytatywnej zewnętrznie. (macierz weryfikacji (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Estymacja stanu zegara pokładowego jest MODELLED, nie jest sprawdzona względem niezależnego wzorca: sprawdzona względem osobnej implementacji w tej samej bazie kodu — niezależnej od testowanego elementu, ale nie autorytatywnej zewnętrznie. (macierz weryfikacji (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Wydajność kwantowego czujnika inercyjnego jest MODELLED, nie jest sprawdzona względem niezależnego wzorca: podtwierdzenie jest sprawdzone zewnętrznie, ale cała możliwość składa się z elementów obliczonych na podstawie modelu, więc możliwość pozostaje oznaczona jako obliczona na podstawie modelu. (macierz weryfikacji (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Odporność kwantowej nawigacji zliczeniowej inercyjnej jest MODELLED, nie jest sprawdzona względem niezależnego wzorca: sprawdzona względem osobnej implementacji w tej samej bazie kodu, niezależnej od badanego elementu, ale nie będącej zewnętrznym wzorcem. (macierz weryfikacji (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Detekcja spoofingu jest MODELLED, nie jest sprawdzona względem niezależnego wzorca: jedno twierdzenie składowe jest sprawdzone zewnętrznie, ale cała możliwość składa się z elementów obliczonych na podstawie modelu, więc pozostaje obliczona na podstawie modelu. (macierz weryfikacji (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Odtwarzalność i zapewnienie jakości oprogramowania jest MODELLED, nie jest sprawdzona względem niezależnego wzorca: jedno twierdzenie składowe jest sprawdzone zewnętrznie, ale cała możliwość składa się z elementów obliczonych na podstawie modelu, więc pozostaje obliczona na podstawie modelu. (macierz weryfikacji (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

Zobacz też#