gnss-ins (вид сценария)
Вид сценария движка v0.40.0, семейство Инерциальные, комплексирующие и квантовые датчики. Носит консультативный характер: результат анализа исследовательского и инженерного инструмента; это не навигационное оборудование с утверждённым типом и не служба обеспечения безопасности жизни. Каждая метка здесь принадлежит движку или матрице верификации; вид имеет уровень MODELLED, если матрица не указывает иное (как заслуживается метка: раздел README «Evidence»).
Что делает#
EKF по вектору ошибок для слабо и тесно связанной системы GNSS/INS.
Один прогон scenarios/gnss-ins.toml даёт такую сводку: сценарий c55a6246bd6f | gnss-ins | квантовый СКО на интервале пропадания: с комплексированием 1.9 м против свободного ухода 130.7 м (удержание 60 с, доступность 1,00) | классический: с комплексированием 3.1 м против свободного ухода 314.3 м (удержание 60 с, доступность 1,00)
Входные параметры#
Из схемы (kshana kinds --json):
- Обязательные поля:
seed,threshold_m,time,gnss,imu_quantum,imu_classical - Необязательные поля:
fix_interval_s,sigma_pos_m,sigma_vel_mps,lat_deg,lon_deg,alt_m,trajectory,tight
Пример scenarios/gnss-ins.toml задаёт, среди прочего:
| Поле | Значение | Единица |
|---|---|---|
alt_m |
50 | m |
fix_interval_s |
1 | s |
gnss.windows[0].state |
штатный | текст |
gnss.windows[0].t0 |
0 | не указано |
gnss.windows[0].t1 |
100 | не указано |
gnss.windows[1].state |
отказ в доступе (denied) | текст |
gnss.windows[1].t0 |
100 | не указано |
gnss.windows[1].t1 |
160 | не указано |
imu_classical.accel_bias |
[0.03, -0.02, 0] | м/с^2 |
imu_classical.gyro_bias |
[0, 0, 1.0000e-4] | rad/s |
imu_classical.id |
tactical-imu | текст |
imu_classical.provenance |
Инерциальный блок тактического класса на MEMS/кварце: больший остаточный сме | текст |
Запустите#
kshana scenarios/gnss-ins.toml
Этот вид используют 6 поставляемых сценариев; остальные находятся в scenarios/.
Что он даёт#
Скалярные результаты этого прогона с единицами, которые указывает движок:
| Результат | Значение | Единица |
|---|---|---|
classical.fom.availability |
1 | 1 |
classical.fom.drift_slope_m_per_s |
0.090464 | m/s |
classical.fom.holdover_s |
60 | s |
classical.fom.integrity |
нет значения | не указано |
classical.fom.pos_p95_m |
5.713763 | m |
classical.fom.pos_rms_m |
3.134426 | m |
classical.fom.security |
нет значения | не указано |
classical.free_outage_rms_m |
314.335637 | m |
classical.fused_outage_rms_m |
3.134426 | m |
classical.spec.id |
tactical-imu | текст |
Доказательства#
Ни одна строка матрицы не называет этот вид по имени; метка его результата принадлежит самому движку и приведена выше.
Строки, которые задействовал сам прогон, с оракулом, который указывает им матрица (публичные источники названы там):
- MODELLED Акселерометр на атомном интерферометре с холодными атомами из первых принципов (k_eff·T², QPN). Оракул (ExternalDataset): опубликованные числовые векторы из первичных работ по CAI (передаточная функция Cheinet 2008; чувствительность Peters/Freier): k_eff·T² совпадает точно, односторонний нижний предел спектральной плотности дробового шума лежит в пределах ~2× от каждого опубликованного прибора (реальные устройства несут технический шум выше квантового предела). Это оценка в вилке, а не равенство. 0,30 раунд 2 (предварительно зарегистрировано fcb9ac64), вывод (остаётся MODELLED): шум вращения только по QPN против измеренного у Gauguet et al.
- VALIDATED 15-мерный EKF по вектору ошибок, слабо связанный (проверен на реальной поездке с IMU/GNSS по NaveGo); тесно связанный UKF по псевдодальности/Доплеру и связанные часы+полож. Оракул (ExternalDataset): NaveGo v1.4 (R. Gonzalez, LGPL-3.0, запускается как инструмент под GNU Octave, никогда не подключается как библиотека): его слабо связанный ins_gnss на собственной реальной поездке сухопутного транспортного средства с IMU/GNSS Ekinox, оба решения оцениваются по опорной траектории Ekinox. Оба фильтра читают одни и те же входные данные float32 с частотой 20 Гц, а конфигурация Kshana отображается механически из опубликованных параметров набора данных. Горизонтальная и вертикальная СКО положения Kshana и её
- MODELLED Детерминированные, хешируемые по сценарию, SBOM и кроссплатформенные эталонные проверки (golden). Оракул (ExternalDataset): соответствие SBOM официальной схеме JSON CycloneDX 1,5 (плюс допустимые идентификаторы SPDX) — внешний опубликованный стандарт, ноль ошибок валидации на всём графе зависимостей; часть о детерминизме FoM и побайтной воспроизводимости остаётся закреплённой проверкой внутренней согласованности, поэтому строка остаётся MODELLED
Ограничения#
Что отчёт самого прогона называет не смоделированным или не проверенным:
- Характеристики квантового инерциального датчика имеют уровень MODELLED и не подтверждены внешней проверкой: часть утверждений проверена извне, но вся возможность составлена из смоделированных частей, поэтому возможность остаётся Modelled. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Воспроизводимость и гарантии качества ПО — MODELLED, а не validated: одно из частных утверждений проверено извне, но вся возможность составлена из смоделированных частей, поэтому возможность остаётся Modelled. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
См. также#
- Страница семейства: Инерциальные, комплексирующие и квантовые датчики
- Все виды: KINDS.md
- Тематическая страница: TEST-BENCH.md
- Тематическая страница: CAMPAIGNS.md