Pomiary GNSS, pozycjonowanie i integralność (rodzina rodzajów scenariuszy)

6 rodzajów scenariuszy silnika v0.40.0. 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 ma status MODELLED, chyba że macierz stanowi inaczej (jak zdobywa się etykietę: sekcja Evidence w README).

Strony tematyczne: INTEGRITY, POSITIONING, ARAIM_REFERENCE, OSNMA. Uruchom jeden: kshana scenarios/integrity-raim.toml. Wszystkie rodziny: KINDS.md.

integrity#

RAIM migawkowy / z separacją rozwiązań / ARAIM z HPL/VPL i diagramem Stanforda.

Pola wymagane: mask_deg, sigma_uere_m, p_fa, p_md, al_h_m, al_v_m, time, user|user_site, constellation. Opcjonalne: sigma_ura_m, b_nom_m, constellations, seed, araim_dual, p_hmi, skyline.

Rejestr (ledger): MODELLED 6 · VALIDATED 4. Pełna strona z danymi wejściowymi, wynikami, dowodami i ograniczeniami: integrity.

kshana scenarios/integrity-raim.toml

gnss-sim#

Symulacja pseudoodległości w dziedzinie pomiarów (jonosfera Klobuchara, troposfera Saastamoinena/Niella) + RAIM.

Pola wymagane: seed, time, receiver, constellation. Opcjonalne: iono, tropo, mask_deg, noise_sigma_m, multipath_m, sat_clock_rms_m, uere_m, p_fa, p_md, alert_limit_h_m, alert_limit_v_m, skyline.

Rejestr (ledger): VALIDATED. Pełna strona z danymi wejściowymi, wynikami, dowodami i ograniczeniami: gnss-sim.

kshana scenarios/gnss-sim-raim.toml

pvt#

Pozycjonowanie jednopunktowe na rzeczywistych obserwacjach: wyznaczenie pozycji odbiornika z pliku obserwacji RINEX 3 i pliku nawigacyjnego z komunikatów rozgłoszeniowych (pseudoodległości kodowe, efemerydy rozgłoszeniowe, jonosfera Klobuchara, troposfera Saastamoinena/Niella), opcjonalnie sprawdzone względem współrzędnej pomierzonej geodezyjnie.

Pola wymagane: obs_rinex, nav_rinex. Opcjonalne: truth_ecef, apriori_ecef, mask_deg, dual_frequency.

Rejestr (ledger): MODELLED. Pełna strona z danymi wejściowymi, wynikami, dowodami i ograniczeniami: pvt.

kshana scenarios/pvt-abmf.toml

araim-reference-check#

Opublikowane certyfikacyjne wektory referencyjne ARAIM: silnik liczy poziomy ochrony ARAIM w poziomie i w pionie na WŁASNYCH przykładach liczbowych Podgrupy Technicznej ARAIM grupy WG-C, przy tolerancji (TOL_PL = 5e-2 m), którą te dokumenty same podają. Dwa wektory są zapisane jako dane testowe, każdy z adresem URL pobrania, datą pobrania, SHA-256 pliku źródłowego i stroną: Reference Airborne Algorithm Description Document v3.1 (2019) Dodatek D — wewnętrznie spójny, i wektor akceptacyjny — oraz Milestone 3 Report (2016) Aneks A sekcja A.IX, zestawienie cytowane w bibliografiach badawczych. Każde opublikowane wejście (macierz geometrii 10 satelitów w 2 konstelacjach, przekątne wariancji C_int i C_acc, b_nom, P_sat, P_const i zestaw stałych LPV-200) oraz każde opublikowane wyjście (VPL, HPL, EMT, sigma_v_acc, K_fa_3 oraz sigma_3, sigma_ss_3 i b_3 dwóch trybów uszkodzenia konstelacji) jest podane obok własnej liczby silnika i ich bezwzględnej różnicy. Równanie poziomu ochrony NIE jest tu rozwiązywane ponownie: lista trybów z wzorca jest przekazywana istniejącym funkcjom silnika raim::araim_protection_level / araim_integrity_risk, więc bisekcja i algebra ogona rozkładu Gaussa poddane testowi są własnymi elementami silnika; budowane są dla niego tylko geometria, podrozwiązania, progi detekcji i opublikowany podział budżetu. EXTERNALLY CHECKED względem wektora 2019: VPL 18,2926 m wobec 18,3 m opublikowanych, HPL 13,4063 m wobec 13,45 m, EMT 7,2997 m wobec 7,2998 m, sigma_v_acc 1,3694 m wobec 1,3694 m oraz wszystkie sześć opublikowanych wartości pośrednich z dokładnością do połowy jednostki na ostatnim wypisanym miejscu dziesiętnym. Wektor 2016 zawiera dwie wewnętrzne wady, które raport podaje, a nie ukrywa — literówkę znaku w wierszu 3 macierzy G oraz K_fa_3 obliczone dla 57 trybów uszkodzenia, podczas gdy dokument podaje N_fault_max = 1 (12 trybów) — więc jego wartości pośrednie geometrii odtwarzają się dokładnie, a jego poziomy ochrony są podane jako zmierzone rozbieżności i wyłączone z wartości akceptacyjnej; tolerancja nigdy nie jest poszerzana, aby je wchłonąć. Każde emitowane pole liczbowe ma jednostkę i klasę pochodzenia, a liczba przepisana jest oznaczona published, żeby nigdy nie dało się jej pomylić z obliczoną. ZAKRES: zaimplementowano tylko N_fault_max = 1 (tryby uszkodzenia pojedynczego satelity i pojedynczej konstelacji), a przypadek, którego założenia wymagają jednoczesnych podzbiorów uszkodzeń wielu zdarzeń, jest REFUSED, a nie po cichu obcinany; detekcja uszkodzeń, wykluczanie, test spójności chi-kwadrat i krok ponownej alokacji z podwójnego liczenia z algorytmu referencyjnego są poza zakresem. To odtwarza przykład obliczeniowy opublikowanego algorytmu referencyjnego — nie jest to certyfikacja, artefakt zdatności do lotu ani zatwierdzenie.

Pola wymagane: brak. Opcjonalne: vector.

Rejestr (ledger): VALIDATED. Pełna strona z danymi wejściowymi, wynikami, dowodami i ograniczeniami: araim-reference-check.

kshana scenarios/araim-reference-check.toml

space-weather#

Model środowiska pogody kosmicznej: wskaźniki aktywności słonecznej (F10.7/F10.7a) i geomagnetycznej (Kp, z definicyjną tabelą Kp↔ap), temperatura egzosferyczna Jacchia-1971, którą one napędzają (sprawdzona względem niezależnego wzorca zewnętrznego dla opublikowanych wartości w minimum, średniej i maksimum słonecznym), oraz gęstość neutralna termosfery Jacchia-1971 przy średniodobowej temperaturze egzosferycznej wobec statycznego profilu niezależnego od aktywności na zbiorze wysokości — zależność gęstości od cyklu słonecznego, której atmosfera statyczna nie uwzględnia. MODELLED: gęstość zgadza się z gęstościami wyprowadzonymi z akcelerometrów (TOLEOS CHAMP i GRACE) w granicach czynnika 2 w maksimum słonecznym, lecz jest około 1.7x zbyt gęsta w minimum słonecznym z 2008.

Pola wymagane: brak. Opcjonalne: f107, f107a, kp, altitudes_km.

Rejestr (ledger): MODELLED. Pełna strona z danymi wejściowymi, wynikami, dowodami i ograniczeniami: space-weather.

kshana scenarios/space-weather.toml

realtime-frame-eop#

Budżet prognozy lunarnego układu odniesienia i orientacji Ziemi w czasie rzeczywistym: Tabela 1 z P4 (kontrola spójności błędu układu odniesienia — po przetworzeniu ~0,27 m ↔ ~0,010 ms oraz w czasie rzeczywistym ~15 m ↔ ~0,5 ms, każda pozycja układu wyrażona jako równoważny błąd UT1 przez ramię dźwigni L19 Δr = D_EM·ω⊕·ΔUT1) i Tabela 2 (zmierzony błąd prognozy UT1 w funkcji horyzontu — krzywa L18 odczytana wprost z rzeczywistego szeregu IERS finals2000A: końcowa podłoga Bulletin A − Bulletin B i błąd wieloniowego predyktora persystencji, każdy odwzorowany na pozycję w układzie Księżyca przez L19), plus budżet błędu układu odniesienia w czasie rzeczywistym L21 jako pierwiastek sumy kwadratów (EOP + efemerydy + podłoga realizacji). Postać zamknięta VALIDATED (ramię dźwigni L19, ω⊕ skontrolowane krzyżowo względem kąta obrotu Ziemi CIO) oraz rzeczywiste dane VALIDATED (krzywa L18 z rzeczywistych wierszy finals2000A); MODELLED są wielkości kowariancji OD przekaźnika lunarnego i podłoga realizacji układu (alokacje reprezentatywne) oraz predyktor persystencji (nie jest to operacyjny algorytm Bulletin A organizacji IERS). Nie jest to produkt układu odniesienia czasu rzeczywistego objęty certyfikacją.

Pola wymagane: brak. Opcjonalne: epoch, horizons_days, ephemeris_pos_sigma_m, ephemeris_vel_sigma_mps, latency_s, frame_realization_floor_m, delta_ut1_ms, delta_xp_mas, delta_yp_mas, eop_finals2000a, eop_finals2000a_later, frame_realization_tie_noise_m, operational_window_days, operational_min_cycle_fraction, operational_anchor_residual.

Rejestr (ledger): MODELLED 1 · VALIDATED 2. Pełna strona z danymi wejściowymi, wynikami, dowodami i ograniczeniami: realtime-frame-eop.

kshana scenarios/realtime-frame-eop.toml