gnss-ssv (tipo de cenário)

Tipo de cenário do motor v0.40.0, família Navegação de utilizadores no espaço. Consultivo: resultado de análise de uma ferramenta de investigação e engenharia, não um equipamento de navegação homologado e não um serviço de segurança da vida humana. Cada etiqueta aqui é do motor ou da matriz de verificação; um tipo de cenário é MODELLED salvo indicação em contrário da matriz (como se obtém um rótulo: a secção Evidence do README).

O que faz#

Disponibilidade e intensidade de enlace de GNSS MODELLED no Space Service Volume e além: para um utilizador numa esfera (a camada global do folheto do ICG) ou numa trajetória kepleriana (de LEO a transferência lunar), conta, por constelação (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) e para todas em conjunto, os sinais utilizáveis acima de um limiar de C/N0 - disponibilidade de pelo menos um e de quatro sinais, duração máxima de interrupção, C/N0 recebido, diluição de precisão, enlaces de lóbulo principal contra lóbulo lateral - com um diagrama de transmissão do folheto, paramétrico ou fornecido pelo utilizador, efeitos opcionais de ionosfera, plasmasfera e atmosfera em raios rasantes ao limbo e um projeto opcional de recetor de sinal fraco; também um filtro de Kalman estendido de GNSS a bordo para naves em HEO e em transferência lunar (dinâmica orbital, pressão de radiação solar, terceiros corpos, relógio) e a navegação relativa de uma formação de várias naves por pseudodistâncias de diferença simples. Conferido contra as tabelas do folheto SSV do ICG sob um pré-registo (xval/gnss-ssv)

Uma execução de scenarios/gnss-ssv-heo.toml resume-se assim: trajetória gnss-ssv de 497 a 58622 km de altitude: l1 combinado 1+ 100,0% 4+ 97,4% (interrupção máx. 0 min); l5 combinado 1+ 100,0% 4+ 100,0% (interrupção máx. 0 min)

Entradas#

A partir do esquema (kshana kinds --json):

• Campos obrigatórios: shell|trajectory|navigation
• Campos opcionais: name, constellations, transmit, receiver, atmosphere, formation

O exemplo scenarios/gnss-ssv-heo.toml define, entre outros:

Execute-o#

kshana scenarios/gnss-ssv-heo.toml

5 cenários incluídos usam este tipo de cenário; os demais estão em scenarios/.

O que dá#

Os resultados escalares dessa execução, com as unidades que o motor indica:

Rótulo do resultado (o do motor): MODELLED: um varrimento geométrico e de balanço de enlace. O diagrama do folheto é um lóbulo principal de potência constante, o diagrama paramétrico um substituto representativo, e o meio dos raios rasantes ao limbo um modelo simples declarado; nada aqui é uma medição de um sinal no espaço. Os valores de disponibilidade e de interrupção seguem o método do

Evidências#

MODELLED: as linhas da matriz de verificação que nomeiam este tipo.

• MODELLED Os varrimentos de disponibilidade do tipo de cenário gnss-ssv: por constelação (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) e combinadas, a fração de pares (utilizador, época) com pelo menos um e pelo menos quatro sinais e a interrupção mais longa, para um utilizador numa esfera
• MODELLED O modo [navigation] do tipo de cenário gnss-ssv: um filtro de Kalman estendido de nove estados (posição, velocidade, viés e deriva do relógio do recetor, uma escala de pressão de radiação solar) sobre pseudodistâncias cuja disponibilidade, ruído e C/N0 vêm do mesmo enlace
• MODELLED O modo [formation] do tipo de cenário gnss-ssv: um líder e subordinados executam cada um o filtro absoluto; a posição do subordinado relativamente ao líder é estimada por subtração das estimativas absolutas e por um filtro relativo sobre pseudodistâncias de diferença simples
• MODELLED A fase tli-and-cruise: o estado médio pelo propagador de Cowell do motor (massa pontual da Terra e J2, o Sol e a Lua como terceiros corpos, a Lua a partir do kernel DE440 da cadeia onde ele cobre o segmento e o Sol a partir da série analít

As linhas que a própria execução exercitou, com a referência independente que a matriz dá a cada uma (as fontes públicas estão aí nomeadas):

• MODELLED Determinista, com hash do cenário, SBOM + portões de referência multiplataforma. Referência independente (ExternalDataset): aderência à norma do SBOM ao esquema JSON oficial CycloneDX 1,5 (+ identificadores SPDX válidos) — uma norma externa publicada, zero erros de validação em todo o grafo de dependências; a parte de determinismo das FoM / reprodutibilidade byte a byte permanece uma verificação de autoconsistência fixada, pelo que a linha permanece MODELLED
• MODELLED Os varrimentos de disponibilidade do tipo de cenário gnss-ssv: por constelação (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) e combinadas, a fração de pares (utilizador, época) com pelo menos. Referência independente (ExternalDataset): O folheto do ICG Space Service Volume (UN OOSA ST/SPACE/75, 2018), ele próprio uma simulação, comparado sob um pré-registo firmado antes da execução (xval/gnss-ssv/PREREGISTRATION.md; resultados em xval/gnss-ssv/RESULTS.md, fixados por tests/ssv_booklet_results.rs, inclusive as falhas). Execução 1 na leitura pré-registada: as constantes de potência mínima irradiada e o limiar lunar coincidem (S0, S6 atingidos); o SSV superior e inferior, limiar de RF
• MODELLED Uma ionosfera de Chapman, uma plasmasfera do tipo Gallagher e uma atmosfera neutra (curvatura por refratividade, absorção por oxigénio, desfocalização) integradas ao longo da reta. Referência independente (InternalConsistency): Formas fechadas e magnitudes publicadas nos testes (o pico de uma camada de Chapman e a curvatura do limbo da superfície, alguns TECU de plasmasfera num raio GPS-GEO); o projeto do recetor reutiliza os modelos de aquisição e de malha de seguimento e os seus testes. Nenhum dado medido de sondagem de limbo ou de receção de sinal fraco é comparado com ele
• MODELLED O modo [navigation] do tipo de cenário gnss-ssv: um filtro de Kalman estendido de nove estados (posição, velocidade, viés e deriva do relógio do recetor, uma escala de pressão de radiação solar. Referência independente (InternalConsistency): Verdade simulada contra a própria estimativa do filtro (o erro de estimação normalizado ao quadrado médio de um filtro consistente é cerca de 3 para a posição) e determinismo para uma semente fixa. Nenhum dado de voo ou registado de GNSS em órbita alta é comparado; o Sol e a Lua são substitutos circulares de baixa precisão
• MODELLED O modo [formation] do tipo de cenário gnss-ssv: um líder e subordinados executam cada um o filtro absoluto; a posição do subordinado relativamente ao líder é estimada subtra. Referência independente (InternalConsistency): A mesma verdade simulada do filtro absoluto: o erro do filtro relativo contra o estado relativo verdadeiro, e a verificação de que tem um desempenho pelo menos tão bom como o de subtrair duas soluções absolutas independentes. Nenhum dado de formação em voo é comparado

Limitações#

O que o próprio relatório da execução diz que não está modelado ou não está validado:

• MODELLED: um varrimento geométrico e de balanço de enlace. O diagrama do folheto é um lóbulo principal de potência constante, o diagrama paramétrico um substituto representativo, e o meio dos raios rasantes ao limbo um modelo simples declarado; nada aqui é uma medição de um sinal no espaço. Os valores de disponibilidade e de interrupção seguem o método do folheto do ICG Space Service Volume (UN ST/SPACE/75) e são conferidos contra as suas tabelas em xval/gnss-ssv/. (resultado label)
• Disponibilidade e intensidade de enlace de GNSS MODELLED no Space Service Volume e além: para um utilizador numa esfera (a camada global do folheto do ICG) ou numa trajetória kepleriana (de LEO a transferência lunar), conta, por constelação (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) e para todas em conjunto, os sinais utilizáveis acima de um limiar de C/N0 - disponibilidade de pelo menos um e de quatro sinais, duração máxima de interrupção, C/N0 recebido, (catálogo de tipos de cenário (kshana kinds --json))
• MODELLED: o diagrama é representativo, não medido; o meio é um modelo simples declarado (docs/SSV.md). (comentário do ficheiro de cenário, linha 14)
• A reprodutibilidade e a garantia de software são MODELLED, não validadas: uma subafirmação é verificada externamente, mas a capacidade no seu conjunto compõe partes modeladas, pelo que a capacidade permanece modelada. (matriz de verificação (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• A disponibilidade de sinais GNSS no Space Service Volume e além, comparada com o folheto SSV do ICG, é MODELLED, não validada: uma subafirmação é conferida externamente, mas a capacidade inteira compõe peças modeladas, de modo que a capacidade permanece modelada. (matriz de verificação (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Os efeitos de ionosfera, plasmasfera e atmosfera em raios rasantes ao limbo sobre sinais GNSS e o projeto de recetor de sinal fraco no tipo de cenário gnss-ssv são MODELLED, não validados: conferidos contra a sua própria identidade analítica / de forma fechada — deteta erros de transcrição e de coeficientes, mas não é uma referência independente externa. (matriz de verificação (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• O filtro de navegação GNSS a bordo para espaçonaves em órbita alta e em transferência lunar é MODELLED, não validado: conferido contra a sua própria identidade analítica / de forma fechada — deteta erros de transcrição e de coeficientes, mas não é uma referência independente externa. (matriz de verificação (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• A navegação relativa de uma formação de várias espaçonaves em órbita altamente elíptica a partir de GNSS é MODELLED, não validada: conferida contra a sua própria identidade analítica / de forma fechada — deteta erros de transcrição e de coeficientes, mas não é uma referência independente externa. (matriz de verificação (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

Ver também#

• Página da família: Navegação de utilizadores no espaço
• Todos os tipos: KINDS.md
• Página do tópico: SSV.md
• Página do tópico: MISSION-THREAD.md