hybrid-optical-rf (вид сценария)

Вид сценария движка v0.40.0, семейство Оптический PNT. 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#

MODELLED гетерогенный совместный показатель качества оптического и радиочастотного PNT (P5): объединяет двусторонний бюджет оптической линии связи на 1550 нм (фотонно-ограниченная нижняя граница Крамера–Рао CRLB для двусторонней дальнометрии σ_τ/√N и дифракционный след λ/D·дальность), уровень защиты RAIM с разделением решений между модальностями (по положению И по времени), объединяющий слабосвязанное радиочастотное и тесносвязанное оптическое решения с различными ковариациями, оптическую доступность ясного неба для N станций (независимое объединение 1−Π(1−a_i) и вариант с пространственной корреляцией), передачу состояния и ковариации между оптикой и РЧ с ДОКАЗАННЫМ побитно непрерывным (без скачка) средним и проверкой согласованности NEES χ², а также совместную оценку P(доступно И прецизионный класс И целостность обеспечена) с учётом корреляций. VALIDATED замкнутая форма: нижняя граница CRLB дальнометрии, дифракционный след, квантиль уровня защиты χ², комбинаторика объединения, непрерывность среднего при передаче + проверка NEES и совместное независимое произведение. MODELLED: распределение оптических потерь, величины σ для РЧ и оптики, входные данные климатологии облачности, корреляции и бюджет P_HMI. Не является сертифицированным продуктом по доступности и целостности.

Один прогон scenarios/hybrid-optical-rf.toml даёт такую сводку: hybrid-optical-rf | оптический след 700 м, 1489 фотонов -> σ дальнометрии 0,194 мм, σ времени 1,30 пс | кросс-RAIM HPL 6,2 м / VPL 6,6 м / TPL 13,3 нс (защищено) | доступность 99,5% (5 станций) | передача без скачка OK NEES 3,34∈[0.48,11,14] в пределах допуска | совместный FoM 0,993 (A 0,995 · P 0,995 · I 1,000) | Validated: CRLB/PL по χ²/объединение/передача, Modelled: σ/климатология

Входные параметры#

Из схемы (kshana kinds --json):

• Обязательные поля: нет
• Необязательные поля: wavelength_nm, tx_power_w, tx_aperture_m, rx_aperture_m, range_km, pulse_rms_ps, integration_s, atmospheric_loss_db, pointing_loss_db, optics_efficiency, detector_efficiency, two_way, rf_pos_sigma_m, rf_vertical_sigma_m, rf_clock_sigma_s, p_fa, p_md, alert_limit_h_m, alert_limit_v_m, alert_limit_t_s, grade_pos_m, grade_time_s, n_optical_sites, site_correlation, fom_correlation, handoff_inflation, p_hmi, fault_ramp_rate_pos_m_s, fault_ramp_rate_clock_s_s, process_noise_pos_psd_m2_s, process_noise_clock_psd_s2_s, coast_coverage_k, rf_band, rf_eirp_dbw, rf_g_over_t_db, rf_other_losses_db, rf_data_rate_bps, rf_required_eb_n0_db, rf_chip_rate_hz, rf_correlator_spacing_chips, rf_dll_bandwidth_hz, rf_tracking_threshold_dbhz, rf_degraded_margin_db

Пример scenarios/hybrid-optical-rf.toml задаёт, среди прочего:

Запустите#

kshana scenarios/hybrid-optical-rf.toml

Что он даёт#

Скалярные результаты этого прогона с единицами, которые указывает движок:

Метка результата (от движка): гетерогенный совместный показатель качества доступности / прецизионности / целостности оптического и радиочастотного PNT (P5). VALIDATED замкнутая форма: фотонно-ограниченная нижняя граница CRLB дальнометрии (σ_τ/√N) и дифракционный след (λ/D·дальность), квантиль уровня защиты χ² между модальностями, доступность независимого объединения для N станций (1 − Π(

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 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
• MODELLED Отчёт hybrid-optical-rf указывает конфигурацию линии связи, на которой он фактически выполнялся (длина волны несущей, апертура передачи и приёма, дальность, ширина импульса, интегрирование. Оракул (InternalConsistency): внешнего оракула нет, и быть не может: это самоописание, а не измерение. Оно записывается, потому что его отсутствие было дефектом — в P5 приходилось брать длину волны несущей и апертуру передачи из значений по умолчанию в исходном коде и выводить из проверки внутренней согласованности, что голое variance задано в квадратных метрах. Вывод был верным, и именно поэтому это имело значение: ничто не выявило бы ошибку, если бы он был неверен
• MODELLED Отчёт hybrid-optical-rf указывает доступность радиочастотной линии связи, составленную из величин, которые движок уже вычисляет, а не из импортированной климатологии, и . Оракул (InternalConsistency): внешнего оракула нет, а ExternalDataset отклонён. Два входа — запас по Eb/N0 и пересечение порога C/N0 — оба являются функциями MODELLED EIRP, показателя качества и сводного распределения потерь; измеренной записи доступности для гибридной оптико-радиочастотной службы Земля–Луна, с которой можно было бы сверить составной показатель, нет. Существующие проверки внутренние и названы такими: композиция пересчитывается из r
• MODELLED Отчёт hybrid-optical-rf выдаёт отношение оптической и радиочастотной дальнометрии с ЕДИНОЙ конфигурацией, на которой вычислялись оба плеча, в том же объекте: та же. Оракул (InternalConsistency): внешнего оракула для ОТНОШЕНИЯ нет, и ExternalDataset отклонён намеренно. У лежащей в основе радиочастотной цепи он есть — tests/validate_p5_rf_ranging_precision.rs проверяет linkbudget::link_budget и navsignal::dll_code_jitter_chips по независимому тестовому набору на Python/NumPy и по зашитому в код разобранному значению Kaplan & Hegarty (2.814e-3 элемента кода / 0,825 м при 45 дБ-Гц), — а у оптической CRLB своя замкнутая строка
• MODELLED Отчёт hybrid-optical-rf указывает, что межмодальный монитор χ² действительно может ОБНАРУЖИТЬ, а не только то, что он проходит случай без отказов: минимальное обнаруж. Оракул (InternalConsistency): два внутренних оракула, внешнего набора данных нет. (1) Замкнутый круговой расчёт: минимальное обнаруживаемое смещение получается обращением хвоста нецентрального хи-квадрат по параметру нецентральности (raim::pbias) и проверяется подачей полученной нецентральности обратно через raim::noncentral_chi2_cdf на собственном пороге монитора, что должно вернуть P_md. (2) Внедрение против анализа: смещение записывается в радиочастотную оценку одной оси

Ограничения#

Что отчёт самого прогона называет не смоделированным или не проверенным:

• Гетерогенный совместный показатель качества доступности / прецизионности / целостности оптического и радиочастотного PNT (P5). VALIDATED замкнутая форма: фотонно-ограниченная нижняя граница CRLB дальнометрии (σ_τ/√N) и дифракционный след (λ/D·дальность), квантиль уровня защиты χ² между модальностями, доступность независимого объединения для N станций (1 − Π(1−a_i)), инвариант непрерывности среднего при передаче оптика↔РЧ (без скачка, бит в бит) и проверка NEES χ², а также совместный FoM, независ (результат label)
• MODELLED гетерогенный совместный показатель качества оптического и радиочастотного PNT (P5): объединяет двусторонний бюджет оптической линии связи на 1550 нм (фотонно-ограниченная нижняя граница Крамера–Рао CRLB для двусторонней дальнометрии σ_τ/√N и дифракционный след λ/D·дальность), уровень защиты RAIM с разделением решений между модальностями (по положению И по времени), объединяющий слабосвязанное радиочастотное и тесносвязанное оптическое решения с различными ковариациями, оптическую доступность ясного неба для N станций (независимое объедин (каталог видов (kshana kinds --json))
• MODELLED: распределение оптических потерь, величины σ для РЧ и оптики, входные данные климатологии облачности, корреляции и бюджет P_HMI. (каталог видов (kshana kinds --json))
• MODELLED. Валидированные замкнутые формы: дальнометрическая нижняя граница CRLB (sigma_tau/sqrt(N)), дифракционный след (lambda/D * дальность), квантиль уровня защиты хи-квадрат, комбинаторика объединения, непрерывность среднего при передаче + проверка NEES и совместное независимое произведение. Распределение потерь, величины сигм, входные данные климатологии облачности, корреляции и бюджет P_HMI — это Modelled репрезентативные входные данные. Каждое поле ниже необязательно и показано со своим (комментарий в файле сценария, строки 10–14)
• --- Внесение G15 смещения / нарастающей ошибки в кросс-модальный монитор --- Минимальное обнаруживаемое смещение и кривая мощности обнаружения АНАЛИТИЧЕСКИЕ (обращение нецентрального хи-квадрат), поэтому собственных входных данных им не нужно. Эти два параметра лишь задают скорость нарастания, пересчётом по которой получено сообщаемое время до обнаружения. Оба MODELLED. (комментарий в файле сценария, строки 56–59)
• --- G17 выбег после передачи управления: шум процесса и пересечение предела тревоги --- Случайное блуждание в имеющемся 4-state фильтре передачи (восток, север, вверх, часы). Пределы тревоги — те, что уже объявлены выше; новыми являются только шум процесса и коэффициент покрытия. Обе спектральные плотности мощности (PSD) — репрезентативные входные данные MODELLED, и времена пересечения напрямую масштабируются вместе с ними. (комментарий в файле сценария, строки 63–67)
• 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))
• Самоописание отчёта о гибридном оптическом/RF-режиме относится к уровню MODELLED, а не проверено по внешнему эталону: оно проверено по собственному замкнутому / аналитическому тождеству — это выявляет ошибки переписывания и коэффициентов, но не является внешним оракулом. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

См. также#

• Страница семейства: Optical PNT
• Все виды: KINDS.md