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

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

leo-ppp (вид сценария)

Вид сценария движка v0.40.0, семейство Навигация на низких околоземных орбитах. Носит консультативный характер: результат анализа исследовательского и инженерного инструмента; это не навигационное оборудование с утверждённым типом и не служба обеспечения безопасности жизни. Все обозначения здесь принадлежат движку или матрице верификации; вид относится к уровню MODELLED, если матрица не указывает иное (как заслуживается обозначение: раздел Evidence в README).

Что делает#

Сходимость прецизионного абсолютного позиционирования (PPP) только по GNSS и с дополнением LEO: нефиксированный (float) расширенный фильтр Калмана по безионосферным коду и фазе несущей со статическими координатами станции, белыми часами приёмника, одним межсистемным смещением на каждую дополнительную систему, случайно блуждающей зенитной влажной задержкой, проецируемой через 1/sin(elevation), и нефиксированной неоднозначностью на дугу каждого спутника; прецизионная ошибка орбиты и часов белая и общая для кода и фазы спутника, поэтому каждый спутник — это одно коррелированное двухстрочное обновление в стабилизированной форме Джозефа. Измерения моделируются по той же модели с шумом, заданным начальным значением (seed), на нескольких площадках и начальных значениях, и каждый случай (сначала только GNSS, затем каждый [[case]] систем LEO, любая орбитальная группировка или пресет) сообщает медианное время сходимости (первая эпоха, после которой горизонтальная и вертикальная ошибки остаются ниже порогов, по умолчанию 10 cm), долю сошедшихся, медианные кривые ошибок и согласованность фильтра (усреднённый по прогонам NEES позиции относительно двусторонней 95%-ной полосы хи-квадрат). Дополнительно рядом приводятся опубликованные значения Li et al. (2019, J. Geod. 93:749, doi 10.1007/s00190-018-1195-2) для средних широт: 9,6 min для мульти-GNSS сокращаются до 7,0, 3,2, 2,1 и 1,3 min при 60, 96, 192 и 288 спутниках LEO. MODELLED: сравнение согласованности тренда, а не воспроизведение орбитальных группировок, шума или станций того исследования; без разрешения неоднозначностей, срывов цикла, набега фазы (phase wind-up), приливов и коррелированных во времени ошибок продуктов.

Один прогон scenarios/leo-ppp-convergence.toml кратко выглядит так: сходимость PPP до 0,10 m по горизонтали / 0,10 m по вертикали, 12 прогонов на случай, 96 спутников GNSS только GNSS 0 LEO медиана 7,4 min сошлось 100% NEES среднее 3,13 60 LEO 60 LEO медиана 4,8 min сошлось 100% NEES среднее 3,08 96 LEO 96 LEO медиана 3,2 min сошлось 100% NEES среднее 2,74 192 LEO 192 LEO медиана 2,7 min сошлось 100% NEES среднее 2,65 288 LEO 288 LEO медиана 2,3 min сошлось 100% NEES среднее 3,06 Li et al. 2019 (опубликовано, min) против модели: 0:9.6/7.4 60:7.0/4.8 96:3.2/3.2 192:2.1/2.7 288:1.3/2.3

Входные параметры#

Из схемы (kshana kinds --json):

  • Обязательные поля: нет
  • Необязательные поля: seed, duration_s, step_s, runs, criterion_horizontal_m, criterion_vertical_m, compare_li_2019, noise, site, gnss, case

Пример scenarios/leo-ppp-convergence.toml задаёт, среди прочего:

Поле Значение Единица
case[0].name 60 LEO текст
case[0].system[0].mask_deg 7 deg
case[0].system[0].name LEO-60 текст
case[0].system[0].shell[0].altitude_km 1000 km
case[0].system[0].shell[0].inclination_deg 60 deg
case[0].system[0].shell[0].phasing 1 не указано
case[0].system[0].shell[0].planes 6 не указано
case[0].system[0].shell[0].total 60 не указано
case[1].name 96 LEO текст
case[1].system[0].mask_deg 7 deg
case[1].system[0].name LEO-96 текст
case[1].system[0].shell[0].altitude_km 1000 km

Запустите#

kshana scenarios/leo-ppp-convergence.toml

Что он даёт#

Скалярные результаты этого прогона с единицами, которые указывает движок:

Результат Значение Единица
criterion_horizontal_m 0.1 m
criterion_vertical_m 0.1 m
duration_s 1800 s
evidence.id_rule стабильный идентификатор строки матрицы (ID текст
evidence.matrix docs/VERIFICATION-MATRIX.md текст
evidence.tier MODELLED текст
n_gnss 96 число
noise.amb0_sigma_m 30 m
noise.clock_sigma_m 1000 m
noise.isb0_sigma_m 10 m

Обозначение результата (от движка): MODELLED нефиксированный (float) PPP (безионосферные код и фаза, белые часы, случайно блуждающая влажная задержка, нефиксированные неоднозначности на дугу) по смоделированным измерениям той же модели; значения Li et al. (2019) — сравнение тренда, а не воспроизведение

График, который движок строит для scenarios/leo-ppp-convergence.toml, вид leo-ppp

Доказательства#

MODELLED: строки матрицы верификации, называющие этот вид.

  • MODELLED Нефиксированный (float) расширенный фильтр Калмана PPP по безионосферным коду и фазе: статические координаты, белые часы приёмника, одно межсистемное смещение на каждую дополнительную систему, случайно блуждающая зенитная влажная задержка, проецируемая через 1/sin(elevation), нефиксированная неоднозначность на спутник Тесты: leo_fusion_scenarios.rs.

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 Нефиксированный (float) расширенный фильтр Калмана PPP по безионосферным коду и фазе: статические координаты, белые часы приёмника, одно межсистемное смещение на каждую дополнительную систему, случайн. Оракул (ExternalDataset): проверка NEES по хи-квадрат — внутренняя проверка согласованности (истина и фильтр используют одну модель). Тренд сравнивается с Li et al., LEO constellation-augmented multi-GNSS for rapid PPP convergence, J. Geod. 93:749-764 (2019), doi 10.1007/s00190-018-1195-2: мульти-GNSS 9,6 min сокращаются до 7,0, 3,2, 2,1 и 1,3 min при 60, 96, 192 и 288 спутниках LEO. Встроенный сценарий даёт 7,4, 4,8, 3,2, 2,7 и 2,3 min при

Ограничения#

Что отчёт самого прогона называет не смоделированным или не проверенным:

  • MODELLED нефиксированный (float) PPP (безионосферные код и фаза, белые часы, случайно блуждающая влажная задержка, нефиксированные неоднозначности на дугу) по смоделированным измерениям той же модели; значения Li et al. (2019) — сравнение тренда, а не воспроизведение (результат label)
  • MODELLED: сравнение согласованности тренда, а не воспроизведение орбитальных группировок, шума или станций того исследования; без разрешения неоднозначностей, срывов цикла, набега фазы (phase wind-up), приливов и коррелированных во времени ошибок продуктов. (каталог видов (kshana kinds --json))
  • Четыре орбитальные группировки LEO здесь — репрезентативные оболочки Walker delta на 1000 km и 60 deg с 60, 96, 192 и 288 спутниками; это НЕ проекты из статьи, а шум, станции и определение сходимости (горизонтальная и вертикальная ошибки ниже 10 cm до конца прогона) принадлежат этой модели. Поэтому сравнение — это проверка согласованности тренда уровня MODELLED: сходимость должна монотонно сокращаться с t (комментарий в файле сценария, строки 10–14)
  • 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))
  • Сходимость прецизионного абсолютного позиционирования только по GNSS и с дополнением LEO относится к уровню MODELLED и не проверена независимо: одно из частных утверждений проверено извне, но возможность в целом составлена из смоделированных элементов, поэтому она остаётся смоделированной. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

См. также#