hybrid (tipo de cenário)
Tipo de cenário do motor v0.40.0, família Sensores inerciais, de fusão e quânticos. 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#
Capstone de PNT híbrido: relógio + IMU + auxílio por transferência de tempo.
Uma execução de scenarios/hybrid-pnt.toml resume-se assim: cenário f33d734ecc51 | holdover de PNT quântico 6600s (t 6600s/p 6600s) integridade 0,998 segurança n/d (sem ataque) | holdover de PNT clássico 350s (t 6600s/p 350s) integridade 1,000 segurança n/d (sem ataque)
Entradas#
A partir do esquema (kshana kinds --json):
- Campos obrigatórios:
seed,timing_spec_ns,position_spec_m,time,gnss,resync,clock_quantum,clock_classical,accel_quantum,accel_classical - Campos opcionais: nenhum
O exemplo scenarios/hybrid-pnt.toml define, entre outros:
| Campo | Valor | Unidade |
|---|---|---|
accel_classical.bias |
0.00157 | m/s^2 |
accel_classical.id |
nav-grade-quartz | texto |
accel_classical.provenance |
Acelerómetro de quartzo de grau de navegação (Honeywell QA-2000 / G | texto |
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 | texto |
accel_quantum.provenance |
Tríade de acelerómetros quânticos híbridos Exail, estabilidade de viés 5,8 | texto |
accel_quantum.q_va |
4.6656e-8 | (m/s^2)^2/Hz |
clock_classical.drift |
0 | 1/s |
clock_classical.id |
csac-sa45s | texto |
clock_classical.provenance |
Folha de dados do CSAC Microchip SA65 / SA.45s sigma_y(1s)=3e-10 | texto |
clock_classical.q_rw |
0 | 1/s |
Execute-o#
kshana scenarios/hybrid-pnt.toml
O que dá#
Os resultados escalares dessa execução, com as unidades que o motor indica:
| Resultado | Valor | Unidade |
|---|---|---|
classical.accel_spec.id |
nav-grade-quartz | texto |
classical.accel_spec.kind |
inertial | texto |
classical.accel_spec.params.bias |
0.00157 | m/s^2 |
classical.accel_spec.params.bias_instability |
false | sinalizador |
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 |
Acelerómetro de quartzo de grau de navegação (H | texto |
classical.clock_spec.id |
csac-sa45s | texto |
Evidências#
MODELLED: as linhas da matriz de verificação que nomeiam este tipo.
- MODELLED Um filtro de Kalman empilhado sobre posição, velocidade, fase e frequência do relógio alimentado com pseudodistâncias que acoplam posição e relógio (atualizações na forma de Joseph que transportam a covariância cruzada); uma variante de 1-DOF aumentada com um viés constante de acelerómetro Testes: fusion_coupled_filters.rs.
As linhas que a própria execução exercitou, com a referência independente que a matriz dá a cada uma (as fontes públicas estão aí nomeadas):
- VALIDATED Desvio de Allan/modificado/Hadamard + identificação de ruído de lei de potência com ICs de χ². Referência independente (ExternalDataset): NIST SP 1065 (Riley) / desvios de referência do Stable32 em NBS14
- MODELLED Crescimento do erro em inércia de forma fechada + holdover até ao limiar; classes de relógios quânticos. Referência independente (ReferenceImpl): Recursão de covariância multipasso de clock_state (conferência cruzada na mesma base de código); o núcleo subjacente de variância de deriva e inversão de holdover é validado externamente contra o scipy (ver 'Clock-holdover coast-variance & threshold inversion'). Os valores de holdover por classe com patamar de ruído vermelho permanecem MODELLED
- MODELLED Relógio de Kalman de 3 estados (fase/frequência/deriva) de van Loan, estabilizado por Joseph. Referência independente (ReferenceImpl): KalmanFilter do filterpy 1.4.5 (R. Labbe, MIT), com F via scipy.linalg.expm e Q via a matriz em blocos de Van Loan 1978 — uma implementação de referência independente que reproduz a trajetória completa do filtro do kshana. Consistência entre implementações: a física do relógio / a calibração de Allan não são validadas externamente, por isso isto permanece MODELLED. Comparação externa 0,30, um achado (permanece MODELLED): em relógios finais do IGS de 30 s de 11 GPS Blo
- MODELLED Bidirecional/TWSTFT (Sagnac), visada comum de GNSS, PPP; jitter do enlace→distância. Referência independente (ExternalDataset): Magnitude de Sagnac conferida contra um VALOR PUBLICADO de autoridade — N. Ashby, 'Relativity in the GPS', Living Reviews in Relativity 6:1 (2003), Eq. 1,29: uma circum-navegação equatorial para leste acumula 207,4 ns (2ωA_E/c²); o kshana reproduz 207,386 ns. Corroborado de forma independente pela geodist() do RTKLIB 2.4.3 (Takasu, BSD-2-Clause), que traz a mesma geometria 2Aω/c². O transponder/visada comum/ BIPM TWSTFT composto
- MODELLED Acelerómetro interferométrico de átomos frios a partir de primeiros princípios (k_eff·T², QPN). Referência independente (ExternalDataset): Vetores numéricos de artigos primários publicados de CAI (função de transferência de Cheinet 2008; sensibilidade de Peters/Freier): k_eff·T² coincide exatamente, o piso unilateral de ASD de ruído de disparo dentro de ~2× de cada instrumento publicado (dispositivos reais têm ruído técnico acima do piso quântico). Um intervalo, não uma paridade. 0,30 ronda 2 (fixada antecipadamente fcb9ac64), um achado (permanece MODELLED): o ruído de rotação somente por QPN contra o medido por Gauguet et al.
Limitações#
O que o próprio relatório da execução diz que não está modelado ou não está validado:
- O holdover do relógio sem GNSS é MODELLED, não validado: conferido contra uma implementação separada nesta mesma base de código — independente da unidade sob teste, mas sem autoridade externa. (matriz de verificação (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- A estimativa do estado do relógio a bordo é MODELLED, não validada: conferida contra uma implementação separada nesta mesma base de código — independente da unidade sob teste, mas sem autoridade externa. (matriz de verificação (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- O orçamento de erros de transferência de tempo é MODELLED, não validado: 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))
- O desempenho de sensores inerciais quânticos é MODELLED, não validado: 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))
- A resiliência da navegação inercial por estima de sensores quânticos é MODELLED, não validada: conferida contra uma implementação separada nesta mesma base de código — independente da unidade sob teste, mas sem autoridade externa. (matriz de verificação (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- A deteção de spoofing 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))
- 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))
Ver também#
- Página da família: Sensores inerciais, de fusão e quânticos
- Todos os tipos: KINDS.md
- Página do tema: INTEGRITY.md
- Página do tópico: MACHINE-INPUTS.md