link-budget (вид сценария)

Вид сценария движка v0.40.0, семейство Анализ миссий, линии связи и космические операции. 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 считается MODELLED, если матрица не говорит иного (как заслуживается метка: раздел README «Evidence»).

Что делает#

Односторонний бюджет линии по уравнению линии CCSDS 401 / DSN 810-005: потери в свободном пространстве, C/N₀, Eb/N₀, запас и замыкание линии для передающей EIRP, приёмной G/T, дальности, скорости передачи данных и диапазона (s|x|ka) относительно требуемого Eb/N₀. Детерминированный инженерный расчёт по заданным входным данным (не паспорт откалиброванного терминала).

Один прогон scenarios/link-budget.toml кратко выглядит так: link-budget: x-band, 2000 km, 1000000 bit/s -> FSPL 177,0 dB, Eb/N0 96,6 dB, запас 92,1 dB (замыкается)

Входные параметры#

Из схемы (kshana kinds --json):

• Обязательные поля: нет
• Необязательные поля: band, eirp_dbw, g_over_t_db, range_km, data_rate_bps, other_losses_db, required_eb_n0_db, tsys_k

Пример scenarios/link-budget.toml задаёт, среди прочего:

Запустите#

kshana scenarios/link-budget.toml

Что он даёт#

Скалярные результаты этого прогона с единицами, которые указывает движок:

Обозначение результата (от движка): односторонний бюджет линии по уравнению линии CCSDS 401 / DSN 810-005 (EIRP − FSPL − L_other + G/T − k); детерминированный инженерный расчёт по заданным входным данным, а НЕ паспорт откалиброванного терминала

Доказательства#

MODELLED 1 · VALIDATED 1: строки матрицы верификации, называющие этот вид.

• VALIDATED Потери в свободном пространстве, C/N₀, Eb/N₀, запас и замыкание линии по уравнению линии CCSDS 401 / DSN 810-005 для EIRP/G·T/дальности/скорости/диапазона относительно требуемого Eb/N₀. Тесты: one_way_link_budget_reference.rs.
• MODELLED Лунное отношение «помеха/сигнал», эффективное C/N₀ и потеря захвата для пользователя на селенографической поверхности при подавителе на лунной поверхности (или приподнятом) над иллюстративной орбитальной группировкой класса Moonlight/LCNS из общедоступных источников.

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
• VALIDATED Потери в свободном пространстве, C/N₀, Eb/N₀, запас и замыкание линии по уравнению линии CCSDS 401 / DSN 810-005 для EIRP/G·T/дальности/скорости/диапазона относительно требуемого Eb/N₀. Runn. Оракул (ExternalDataset): опубликованная таблица управления проектом связи в дальнем космосе как зафиксированные числовые векторы: DESCANSO / J. H. Yuen (ed.), Deep Space Telecommunications Systems Engineering, JPL Pub 82-76, Table 1-1 (Galileo X-band) — kshana заново собирает статьи таблицы и воспроизводит её опубликованные сквозные L_fs 290,54 dB и Pr/N0 54,6 dB-Hz; потери в свободном пространстве также сверены с ITU-R P.525
• MODELLED Отчёт link-budget указывает каждую абсолютную константу, по которой вычислен его собственный запас -- частоту несущей, использованную для потерь в свободном пространстве, EIRP, показатель o. Оракул (InternalConsistency): внешнего оракула нет: это самоописание поверх уравнения, уже валидированного по опубликованной таблице управления проектом (см. строку одностороннего бюджета линии). Оно зафиксировано, потому что его отсутствие было измеренным дефектом -- воспроизведение выпущенного d1_rate_gain_beamwidth.csv потребовало обратным решением подобрать одну эффективную константу с точностью 0,0034 dB по всем тридцати строкам, и теперь движок и называет эту комбинацию, и доказывает тестом

Ограничения#

Что отчёт самого прогона называет не смоделированным или не проверенным:

• Необязательно: шумовая температура приёмной системы (K). Она НЕ является входной величиной уравнения линии -- ему нужно лишь отношение G/T, -- но её указание позволяет отчёту дать также коэффициент усиления приёмной антенны, подразумеваемый показателем качества (G = G/T + 10*log10(T_sys)). Если опущена, разбиение усиления в отчёте отсутствует, а не предполагается. tsys_k = 300,0 (комментарий в файле сценария, строки 21–25)
• 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 link-budget 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: Анализ миссий, линии связи и космические операции
• Все виды: KINDS.md