hybrid (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#
Гибридный итоговый PNT: часы + IMU + поддержка передачей времени.
Один прогон scenarios/hybrid-pnt.toml кратко выглядит так: сценарий f33d734ecc51 | quantum PNT-holdover 6600s (t 6600s/p 6600s) целостность 0,998 безопасность н/п (нет атаки) | classical PNT-holdover 350s (t 6600s/p 350s) целостность 1,000 безопасность н/п (нет атаки)
Входные параметры#
Из схемы (kshana kinds --json):
- Обязательные поля:
seed,timing_spec_ns,position_spec_m,time,gnss,resync,clock_quantum,clock_classical,accel_quantum,accel_classical - Необязательные поля: нет
Пример scenarios/hybrid-pnt.toml задаёт, среди прочего:
| Поле | Значение | Единица |
|---|---|---|
accel_classical.bias |
0.00157 | м/с^2 |
accel_classical.id |
nav-grade-quartz | текст |
accel_classical.provenance |
Акселерометр навигационного класса на кварце (Honeywell QA-2000 / G | текст |
accel_classical.q_va |
3.8416e-8 | (м/с^2)^2/Гц |
accel_quantum.bias |
5.8800e-7 | м/с^2 |
accel_quantum.id |
cold-atom-quat | текст |
accel_quantum.provenance |
Гибридный квантовый триплет акселерометров Exail, стабильность смещения 5,8 | текст |
accel_quantum.q_va |
4.6656e-8 | (м/с^2)^2/Гц |
clock_classical.drift |
0 | 1/s |
clock_classical.id |
csac-sa45s | текст |
clock_classical.provenance |
Технические данные Microchip SA65 / SA.45s CSAC, sigma_y(1s)=3e-10 | текст |
clock_classical.q_rw |
0 | 1/s |
Запустите#
kshana scenarios/hybrid-pnt.toml
Что он даёт#
Скалярные результаты этого прогона с единицами, которые указывает движок:
| Результат | Значение | Единица |
|---|---|---|
classical.accel_spec.id |
nav-grade-quartz | текст |
classical.accel_spec.kind |
inertial | текст |
classical.accel_spec.params.bias |
0.00157 | м/с^2 |
classical.accel_spec.params.bias_instability |
false | флаг |
classical.accel_spec.params.gyro_bias |
0 | rad/s |
classical.accel_spec.params.q_aa |
0 | (м/с^2)^2/с |
classical.accel_spec.params.q_arw |
0 | (rad/s)^2/Hz |
classical.accel_spec.params.q_va |
3.8416e-8 | (м/с^2)^2/Гц |
classical.accel_spec.provenance |
Акселерометр навигационного класса на кварце (H | текст |
classical.clock_spec.id |
csac-sa45s | текст |
Доказательства#
MODELLED: строки матрицы верификации, называющие этот вид.
- MODELLED Один сквозной фильтр Калмана по положению, скорости, фазе и частоте часов, на который подаются псевдодальности, связывающие положение и часы (обновления в форме Джозефа с переносом взаимной ковариации); вариант 1-DOF, дополненный постоянным смещением акселерометра s Тесты: fusion_coupled_filters.rs.
Строки, которые задействовал сам прогон, с оракулом, который указывает им матрица (публичные источники названы там):
- VALIDATED Девиация Аллана, модифицированная девиация Аллана и девиация Адамара + определение степенного шума с доверительными интервалами по χ². Oracle (ExternalDataset): NIST SP 1065 (Riley) / эталонные девиации Stable32 на NBS14
- MODELLED Рост ошибки при выбеге в замкнутой форме + holdover до порога; классы квантовых часов. Oracle (ReferenceImpl): Многошаговая рекурсия ковариации clock_state (перекрёстная проверка внутри одной кодовой базы); лежащее в основе ядро дисперсии выбега и обращения holdover внешне проверено по scipy (см. «Clock-holdover coast-variance & threshold inversion»). Значения holdover по классам для красного шумового пола остаются MODELLED
- MODELLED Часы с 3 состояниями (фаза/частота/дрейф) и фильтром Калмана по Ван Лоану, стабилизированным по Джозефу. Oracle (ReferenceImpl): filterpy 1.4.5 KalmanFilter (R. Labbe, MIT), где F вычислена через scipy.linalg.expm, а Q — блочной матрицей Ван Лоана 1978 — независимая эталонная реализация, воспроизводящая всю траекторию полного фильтра kshana. Согласованность между реализациями: физика часов и калибровка по Аллану внешне не проверены, поэтому остаётся MODELLED. 0,30 внешнее сравнение, результат (остаётся MODELLED): по часам IGS final 30 s из 11 GPS Blo
- MODELLED Двусторонняя передача/TWSTFT (Саньяк), общий обзор GNSS, PPP; джиттер линии→дальность. Оракул (ExternalDataset): величина эффекта Саньяка проверена по авторитетному ОПУБЛИКОВАННОМУ ЗНАЧЕНИЮ — N. Ashby, 'Relativity in the GPS', Living Reviews in Relativity 6:1 (2003), ур. 1,29: кругосветный облёт по экватору в восточном направлении накапливает 207,4 ns (2ωA_E/c²); kshana воспроизводит 207,386 ns. Независимо подтверждено RTKLIB 2.4.3 geodist() (Takasu, BSD-2-Clause), в котором та же геометрия 2Aω/c². Составной BIPM TWSTFT транспондер/общий обзор/
- 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.
Ограничения#
Что отчёт самого прогона называет не смоделированным или не проверенным:
- Holdover часов в условиях отсутствия GNSS — MODELLED, а не validated: он проверен по отдельной реализации в той же кодовой базе, независимой от проверяемого блока, но не являющейся внешним авторитетным источником. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Оценивание состояния бортовых часов — MODELLED, а не validated: оно проверено по отдельной реализации в той же кодовой базе, независимой от проверяемого блока, но не являющейся внешним авторитетным источником. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Составление бюджета ошибок передачи времени относится к уровню MODELLED, и не проверен по внешнему эталону: одно из частных утверждений проверено извне, но возможность в целом составлена из смоделированных элементов, поэтому она остаётся смоделированной. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- 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))
- Устойчивость квантового инерциального счисления пути имеет уровень MODELLED и не подтверждена внешней проверкой: проверено по отдельной реализации в этой же кодовой базе — независимой от проверяемого модуля, но не являющейся внешним авторитетом. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Обнаружение спуфинга — MODELLED, а не validated: одно из частных утверждений проверено внешне, но вся возможность составлена из смоделированных частей, поэтому 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: INTEGRITY.md
- Страница темы: MACHINE-INPUTS.md