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

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

hybrid-ukf (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#

17-stanowy hybrydowy kwantowo-klasyczny ściśle sprzężony UKF GNSS/INS (MODELLED): 15 stanów błędu INS + korekcja biasu przyspieszenia wyprowadzona z CAI + 2-stanowy zegar (faza + częstotliwość) z silnika zegara o parametrach q, zasilany ujętym w przedziały modelem błędu CAI. Wskaźnikiem jakości jest samospójność filtra (NEES + białość innowacji względem granic χ²) — stwierdzenie samospójności, NIE gwarancja dokładności w rzeczywistych warunkach. Tylko symulacja; brak TRL>3, brak dziedzictwa lotniczego, brak zewnętrznej walidacji.

Jeden przebieg scenarios/hybrid-ukf.toml podsumowuje się tak: scenario e8be19a6199e | hybrid-ukf (17-state, MODELLED) | sensor quantum-CAI (q_va 4.82e-14) | clock q_wf 1.00e-26 q_rw 3.00e-30 | NIS 11.85/12 in [10.12,14,04] | NEES 7.11/8 in [6.48,9,68] | CONSISTENT | aided 0.4m -> coast 7.7m over 120s | self-consistency, not accuracy

Wejścia#

Ze schematu (kshana kinds --json):

  • Wymagane pola: seed, time, gnss, accel, clock
  • Pola opcjonalne: residual_accel_bias_m_s2, speed_m_s, sigma_pr_m, sigma_rr_mps, consistency_seeds, q_factor, r_factor

Przykład scenarios/hybrid-ukf.toml ustawia między innymi:

Pole Wartość Jednostka
accel.bias 0 nie podano
accel.cai.atom_number 1000000 nie podano
accel.cai.contrast 0.5 nie podano
accel.cai.cycle_time_s 0.5 s
accel.cai.pulse_sep_t 0.02 nie podano
accel.cai.wavelength_m 7.8024e-7 m
accel.id cold-atom-interferometer tekst
accel.provenance Interferometryczny akcelerometr na zimnych atomach (Rb-87 D2); ujęty w przedziały tekst
accel.q_va 1.0000e-9 nie podano
clock.id ultrastable-optical tekst
clock.provenance Klasa ultrastabilnego/optycznego oscylatora pokładowego, white-FM sigm tekst
clock.rw_fm_level 1.0000e-15 nie podano

Uruchom#

kshana scenarios/hybrid-ukf.toml

Co daje#

Wyniki skalarne tego przebiegu, z jednostkami podanymi przez silnik:

Wynik Wartość Jednostka
clock_q_rw 3.0000e-30 1/s
clock_q_wf 1.0000e-26 s^2/s
coast.aided_pos_rms_m 0.360944 m
coast.coast_duration_s 120 s
coast.coast_end_pos_rms_m 7.69085 m
consistency.consistent true flaga
consistency.nees_chi2_lower_95 6.479865 1
consistency.nees_chi2_upper_95 9.677811 1
consistency.nees_dof 8 liczba
consistency.nees_mean 7.113875 1
Wykres zapisany przez silnik dla scenarios/hybrid-ukf.toml, rodzaj hybrid-ukf

Dowody#

Żaden wiersz macierzy nie wymienia tego rodzaju po nazwie; etykieta na jego wyniku jest własną etykietą silnika, powyżej.

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

  • 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.
  • VALIDATED 15-stanowy EKF stanu błędu, luźno sprzężony (sprawdzony na rzeczywistym przejeździe z IMU/GNSS względem NaveGo); ściśle sprzężony UKF pseudoodległości/Dopplera i sprzężony zegar+poz. Wyrocznia (ExternalDataset): NaveGo v1.4 (R. Gonzalez, LGPL-3.0, uruchamiany jako narzędzie w GNU Octave, nigdy nie linkowany): jego luźno sprzężony ins_gnss na własnym rzeczywistym przejeździe pojazdu lądowego z IMU/GNSS Ekinox, oba rozwiązania ocenione względem trajektorii odniesienia Ekinox. Oba filtry czytają te same dane wejściowe float32 o częstotliwości 20 Hz, a konfiguracja Kshana jest odwzorowana mechanicznie z opublikowanych parametrów zbioru danych. Poziomy i pionowy RMS położenia Kshana oraz jego
  • MODELLED Deterministyczne, haszowane na poziomie scenariusza, bramki SBOM i złotych wyników między platformami. Wyrocznia (ExternalDataset): zgodność SBOM z oficjalnym schematem JSON CycloneDX 1,5 (+ prawidłowe identyfikatory SPDX): zewnętrzny opublikowany standard, zero błędów walidacji w całym grafie zależności; część dotycząca determinizmu wskaźników jakości i odtwarzalności bajt w bajt pozostaje przypiętą kontrolą samospójności, więc wiersz pozostaje MODELLED
  • MODELLED Ujęta w przedziały (najlepszy/nominalny/zachowawczy) wydajność interferometru zimnych atomów — niestabilność biasu, błądzenie losowe prędkości/kąta, stabilność współczynnika skali, interrogation. Wyrocznia (InternalConsistency): spójność wewnętrzna: przytoczony przedział VRW sprawdzony krzyżowo względem fizyki CaiAccelerometer::accel_asd oraz surowy zakres dynamiczny obliczony z granicy niejednoznaczności prążków; liczby to MODELLED przedziały z przeglądu literatury (needs_source_confirmation), żadne urządzenie nie jest sprawdzone względem niezależnego wzorca, brak aureoli walidacji

Ograniczenia#

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

  • MODELLED SYMULACJA. Samospójność filtra (NEES + białość innowacji) przy ujętych w przedziały wejściach szumu CAI i zegara — stwierdzenie samospójności, NIE gwarancja dokładności w rzeczywistych warunkach. To nie są wyniki terenowe ani lotnicze; brak TRL>3, brak dziedzictwa lotniczego, brak zewnętrznej walidacji. Sprzęt CAI należy do partnera. (wynik modelled_note)
  • 17-stanowy hybrydowy kwantowo-klasyczny ściśle sprzężony UKF GNSS/INS (MODELLED): 15 stanów błędu INS + korekcja biasu przyspieszenia wyprowadzona z CAI + 2-stanowy zegar (faza + częstotliwość) z silnika zegara o parametrach q, zasilany ujętym w przedziały modelem błędu CAI. (katalog rodzajów (kshana kinds --json))
  • 17-stanowy hybrydowy kwantowo-klasyczny ściśle sprzężony UKF GNSS/INS (MODELLED). (komentarz w pliku scenariusza, wiersz 1)
  • WSKAŹNIK JAKOŚCI — samospójność filtra (NEES + białość innowacji), jedyne, co symulacja może uczciwie stwierdzić o estymatorze. W zespole Monte Carlo, którego prawda jest generowana dokładnie z szumu zakładanego przez filtr, połączone średnie NIS (białość) i NEES muszą mieścić się w swoich 95% pasmach chi-kwadrat. To jest stwierdzenie SAMOSPÓJNOŚCI, NIE gwarancja dokładności w rzeczywistych warunkach. (komentarz w pliku scenariusza, wiersze 21 do 25)
  • UCZCIWOŚĆ: wszystko tutaj jest MODELLED / SYMULACJĄ. Dane wejściowe CAI i zegara są ujętymi w przedziały wartościami reprezentatywnymi dla literatury, a nie zmierzonym sprzętem; sprzęt CAI i jego Key-Person pozostają własnością partnera. Brak TRL>3, brak dziedzictwa lotniczego, brak zewnętrznej walidacji. (komentarz w pliku scenariusza, wiersze 27 do 29)
  • Ziarna (seed) Monte Carlo, po których wyrocznia spójności się łączy, oraz mnożniki rozstrojenia filtra. 24 ziaren daje oparte na przebiegach pasma chi-kwadrat NEES (8*24 DOF) wystarczająco wąskie, by odróżnić filtr dopasowany od rozstrojonego, a przebieg pozostaje tani. Ustaw q_factor / r_factor z dala od 1,0, by rozstroić filtr i obserwować, jak bramka spójności go odrzuca (q_factor skaluje zakładany szum procesu, r_factor zakładany szum pomiaru (komentarz w pliku scenariusza, wiersze 44 do 48)
  • 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))
  • 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#