Машинный перевод, не проверенный носителем языка. Эталоном служит английская версия.

Страницы видов сценариевПравить на GitHubИсточник: docs/kinds/by-kind/hybrid.md

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
График, который движок строит для scenarios/hybrid-pnt.toml, вид hybrid

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#