hybrid (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#
Hybrydowy kamień węgielny PNT: wspomaganie zegarem, IMU i transferem czasu.
Jeden przebieg scenarios/hybrid-pnt.toml podsumowuje się tak: scenario f33d734ecc51 | quantum PNT-holdover 6600s (t 6600s/p 6600s) integrity 0,998 security n/a (no attack) | classical PNT-holdover 350s (t 6600s/p 350s) integrity 1,000 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: brak
Przykład scenarios/hybrid-pnt.toml ustawia między innymi:
| Pole | Wartość | Jednostka |
|---|---|---|
accel_classical.bias |
0.00157 | m/s^2 |
accel_classical.id |
nav-grade-quartz | tekst |
accel_classical.provenance |
Kwarcowy akcelerometr klasy nawigacyjnej (Honeywell QA-2000 / G | tekst |
accel_classical.q_va |
3.8416e-8 | (m/s^2)^2/Hz |
accel_quantum.bias |
5.8800e-7 | m/s^2 |
accel_quantum.id |
cold-atom-quat | tekst |
accel_quantum.provenance |
Hybrydowa kwantowa trójka akcelerometrów Exail, stabilność biasu 5,8 | tekst |
accel_quantum.q_va |
4.6656e-8 | (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/hybrid-pnt.toml
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 |
0.00157 | 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 |
3.8416e-8 | (m/s^2)^2/Hz |
classical.accel_spec.provenance |
Kwarcowy akcelerometr klasy nawigacyjnej (H | tekst |
classical.clock_spec.id |
csac-sa45s | tekst |
Dowody#
MODELLED: wiersze macierzy weryfikacji, które wymieniają ten rodzaj.
- 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.
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 Dwukierunkowy/TWSTFT (Sagnac), GNSS common-view, PPP; link-jitter→odległość. Wyrocznia (ExternalDataset): wielkość efektu Sagnaca sprawdzona względem autorytatywnej OPUBLIKOWANEJ WARTOŚCI — N. Ashby, 'Relativity in the GPS', Living Reviews in Relativity 6:1 (2003), równ. 1,29: okrążenie równika ku wschodowi kumuluje 207,4 ns (2ωA_E/c²); kshana odtwarza 207,386 ns. Niezależnie potwierdzone przez RTKLIB 2.4.3 geodist() (Takasu, BSD-2-Clause), który zawiera tę samą geometrię 2Aω/c². Złożony BIPM TWSTFT transponder/common-view/
- 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.
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))
- Budżetowanie błędu transferu czasu jest MODELLED, nie jest sprawdzone 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))
- 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#
- Strona rodziny: Czujniki inercyjne, fuzyjne i kwantowe
- Wszystkie rodzaje: KINDS.md
- Strona tematu: INTEGRITY.md
- Strona tematu: MACHINE-INPUTS.md