orbit (rodzaj scenariusza)
Rodzaj scenariusza silnika v0.40.0, rodzina Konstelacje, pokrycie i geometria. Wyłącznie doradczo: wynik analizy z narzędzia badawczo-inżynieryjnego; nie jest to sprzęt nawigacyjny z zatwierdzeniem typu ani usługa bezpieczeństwa życia. Każda etykieta tutaj pochodzi od silnika lub z macierzy weryfikacji; rodzaj jest MODELLED, o ile macierz nie mówi inaczej (jak zdobywa się etykietę: sekcja Evidence w README).
Co robi#
Dostępność GNSS i DOP z konstelacji orbitalnej (Walker / TLE / RINEX).
Jeden przebieg scenarios/orbit-rinex.toml podsumowuje się tak: scenario bffc887db977 | 77/361 próbek GNSS-nominal | best PDOP 2,53 pos 2.53m | quantum holdover 0s p95 6.49e-5ns integrity 1,000 security n/a (no attack) | classical holdover 0s p95 25.0ns integrity 1,000 security n/a (no attack)
Wejścia#
Ze schematu (kshana kinds --json):
- Pola wymagane:
seed,threshold_ns,mask_deg,time,user|user_site,constellation,clock_quantum,clock_classical - Pola opcjonalne:
sigma_uere_m,constellations,epoch,export_sp3,export_omm,export_oem,skyline
Przykład scenarios/orbit-rinex.toml ustawia między innymi:
| Pole | Wartość | Jednostka |
|---|---|---|
clock_classical.id |
csac-sa45s | tekst |
clock_classical.provenance |
Zegar atomowy w skali układu scalonego Microchip SA.45s / SA65, sigma_y(1s) | tekst |
clock_classical.q_rw |
1.0000e-28 | 1/s |
clock_classical.q_wf |
9.0000e-20 | s^2/s |
clock_classical.y0 |
1.0000e-11 | 1 |
clock_quantum.id |
optical-sr-lattice | tekst |
clock_quantum.provenance |
Optyczny zegar na sieci strontowej, cel dla zastosowań kosmicznych sigma_y | tekst |
clock_quantum.q_rw |
1.0000e-40 | 1/s |
clock_quantum.q_wf |
1.0000e-30 | s^2/s |
clock_quantum.y0 |
1.0000e-15 | 1 |
constellation.rinex |
3,04 N: GNSS NAV DATA G: GPS | tekst |
kind |
orbit | tekst |
Uruchom#
kshana scenarios/orbit-rinex.toml
Ten rodzaj stosuje 7 dołączonych scenariuszy; pozostałe są w scenarios/.
Co daje#
Wyniki skalarne tego przebiegu, z jednostkami podanymi przez silnik:
| Wynik | Wartość | Jednostka |
|---|---|---|
classical.filter_health.consistent |
true | flaga |
classical.filter_health.nees_chi2_lower_95 |
1.540167 | 1 |
classical.filter_health.nees_chi2_upper_95 |
2.518928 | 1 |
classical.filter_health.nees_mean |
1.963599 | 1 |
classical.filter_health.nis_chi2_lower_95 |
0.975649 | 1 |
classical.filter_health.nis_chi2_upper_95 |
1.024647 | 1 |
classical.filter_health.nis_mean |
1.000119 | 1 |
classical.fom.availability |
0.645429 | 1 |
classical.fom.holdover_s |
0 | s |
classical.fom.integrity |
1 | 1 |
Dowody#
MODELLED 4 · VALIDATED 4: wiersze macierzy weryfikacji, które wymieniają ten rodzaj.
- VALIDATED Obrót Ziemi z dwuczęściowej daty juliańskiej UT1 na ścieżce orbity, tak aby położenie w układzie związanym z Ziemią zachowało mikrosekundę, którą traci pojedyncza data f64 (około 3e-9 rad w pobliżu 2020): jd2::gmst82 (IAU 1982 GMST, konwencja TEME, na obu częściach), cio:
- VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP z geometrii linii widzenia przez Q=(HᵀH)⁻¹ z lokalnym podziałem ENU Testy: dop_reference.rs.
- MODELLED dop_error_mc::run_geometry i check: Monte Carlo z ziarnem (N = 20 000 epok na geometrię, sigma = 1,5 m, ziarno ChaCha8 36 + i) iterowanego rozwiązania metodą najmniejszych kwadratów własnego silnika (pvt::solve_spp, wagi jednostkowe, rozwiązywane od pozycji prawdziwej) na Testy: uere_dop_monte_carlo.rs.
- VALIDATED skyline + frames::look_angles + geometry::sky_geometry: geodezyjny (WGS-84) azymut i elewacja satelity z miejsca naziemnego, tabela maski azymut/elewacja interpolowana liniowo po azymucie z zawinięciem przy 360 deg, zbiór widocznych el Testy: skyline_orekit_oracle.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
- VALIDATED GDOP/PDOP/HDOP/VDOP/TDOP z geometrii linii widzenia przez Q=(HᵀH)⁻¹ z lokalnym podziałem ENU. Wyrocznia (ExternalDataset): gnss_lib_py 1.0.4 (Stanford NAV Lab) DOP — niezależna biblioteka, dopasowana do 1e-6 względnie
- 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 Zintegrowana dla każdej epoki miara jakości bezpieczeństwa z χ² wspomaganego zegarem, RAIM, AGC, SQM. Wyrocznia (ExternalDataset): parametry scenariusza TEXBAT (Humphreys 2012) — charakteryzacja, a nie przypięte wektory. 0,30 porównanie zewnętrzne, ustalenie (pozostaje MODELLED): w JammerTest 2024 (Bleik; dane GPL-3.0) monitory na poziomie obserwabli (chi-kwadrat wspomagane zegarem, RAIM, niepowodzenie rozwiązania) nie podniosły alarmu w ciągu 10 s od żadnego z 8 ocenialnych opublikowanych początków spoofingu (tam, gdzie okno przed początkiem było czyste, pierwszy alarm przyszedł 10,2 do 39 s po pu
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))
- 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: Konstelacje, pokrycie i geometria
- Wszystkie rodzaje: KINDS.md
- Strona tematu: SKYLINE.md
- Strona tematu: LEO-PASS.md