lunar-orbit-rendezvous (вид сценария)

Вид сценария движка v0.40.0, семейство Луна и цислунное пространство. 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 относительная навигация при стыковке в стиле «Orion — посадочный модуль» на низкой лунной орбите или эллиптической полярной орбите (класс Artemis). Преследователь и цель летят по одной орбите в лунной модели сил крейта; совместная 21-параметрическая пакетная оценка Гаусса — Ньютона по дуге (два вектора состояния аппаратов и устойчивые смещения сигнала в пространстве) объединяет абсолютную фиксацию положения каждого аппарата по ILLUSTRATIVE набору ретрансляторов класса LCNS (ретрансляторы за Луной отбрасываются, нужны четыре, синфазная ошибка сигнала в пространстве взаимно сокращается между аппаратами) и дальность по межспутниковой линии, причём точность дальнометрии берётся из границы слежения за кодом для пилот-сигнала LunaNet AFS. Сообщает формальную и монте-карловскую ошибку относительного положения и скорости в осях LVLH цели, доступность фиксаций, среднюю нормированную квадратичную ошибку оценивания в сравнении с ожидаемым значением, любое испытание, итерация которого не сошлась, дрейф при игнорировании гармоник гравитации и полную ковариацию 6x6, передаваемую дальше. Для круговой орбиты применима проверка в замкнутой форме по Хиллу и Клохесси — Уилтширу. MODELLED: иллюстративный набор ретрансляторов, бюджет ошибок и априорные значения; истинное движение и оценщик используют одну модель сил, поэтому NEES проверяет внутреннюю согласованность, а не ошибку модели. Не одобрено агентством; программное обеспечение консультативного характера, не сертифицированное навигационное оборудование.

Один прогон scenarios/lunar-orbit-rendezvous.toml сводится к следующему: lunar-orbit-rendezvous | llo 100x100 km | sep 2000 m | фиксации 74% | отн. пол. 1-сигма R/A/C 0.03/0.06/0.04 m | средняя NEES 6,51 (ожидается 6) | сошлось при 2000 s (MODELLED)

Входные параметры#

Из схемы (kshana kinds --json):

• Обязательные поля: нет
• Необязательные поля: orbit, sma_km, eccentricity, inc_deg, argp_deg, mean_anomaly_deg, separation_m, arc_s, step_s, n_relays, afs_cn0_dbhz, isl_cn0_dbhz, integration_s, sis_ure_m, common_mode_fraction, target_pos_sigma_m, target_vel_sigma_m_s, carried_pos_sigma_m, carried_vel_sigma_m_s, filter_model, n_trials, seed, conv_threshold_m, gravity_table_path, gravity_degree

Пример scenarios/lunar-orbit-rendezvous.toml задаёт, среди прочего:

Запустите#

kshana scenarios/lunar-orbit-rendezvous.toml

Этот вид используют 2 поставляемых сценария; остальные находятся в scenarios/.

Что он даёт#

Скалярные результаты этого прогона с единицами, которые указывает движок:

Метка результата (движка): MODELLED

Доказательства#

MODELLED: строки матрицы верификации, называющие этот вид.

• MODELLED Вид и фаза lunar-orbit-rendezvous: совместная двухаппаратная пакетная оценка Гаусса — Ньютона по дуге (двадцать одним параметром: оба вектора состояния и устойчивые смещения положения сигнала в пространстве, общие и независимые), выращенная за четверть, половину Тесты: mission_thread_lunar_oracles.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 Вид и фаза lunar-orbit-rendezvous: совместная двухаппаратная пакетная оценка Гаусса — Ньютона по дуге (двадцать одним параметром: оба вектора состояния и устойчивые смещения положения сигнала. Оракул (InternalConsistency): Самосогласованность при предварительной регистрации (xval/mission-thread-lunar/PREREGISTRATION.md, результаты и история оценщика в RESULTS.md): средняя NEES относительного состояния равна от 5,85 до 5,93 при полосе от 5,2 до 6,8 в четырёх конфигурациях, MET на четвёртом варианте оценщика после того, как три варианта последовательного фильтра не достигли порога; истинное движение и оценщик используют одну модель сил, поэтому это ничего не говорит об ошибке модели. Общий
• MODELLED Пропагатор, общий для лунных видов (GRAIL GL0660B степени и порядка 150, Земля и Солнце как третьи тела, релятивизм, ориентация Луны по DE440), в сравнении с откр. Оракул (ExternalDataset): эфемериды космических аппаратов JPL Horizons для LRO и CAPSTONE по порогам, зарегистрированным заранее в xval/mission-thread-lunar/PREREGISTRATION.md (поправки 1–6). LRO: MET, наибольшая 3-D разность 33 м и радиальная СКО 2,4 м против 500 м и 60 м. CAPSTONE: NOT MET, разность конечных положений 136,8 км против 25 км и разность перицентра 28,4 км против 10 км, причины не выделены. Строка остаётся смоделированной, потому что порог CAPSTO

Ограничения#

Что отчёт самого прогона называет не смоделированным или не проверенным:

• MODELLED (результат label)
• MODELLED относительная навигация при стыковке в стиле «Orion — посадочный модуль» на низкой лунной орбите или эллиптической полярной орбите (класс Artemis). (каталог видов (kshana kinds --json))
• MODELLED: иллюстративный набор ретрансляторов, бюджет ошибок и априорные значения; истинное движение и оценщик используют одну модель сил, поэтому NEES проверяет внутреннюю согласованность, а не ошибку модели. (каталог видов (kshana kinds --json))
• ЧЕСТНОСТЬ: MODELLED. Набор ретрансляторов, ошибка сигнала в пространстве, доля синфазной составляющей и априорные значения — ILLUSTRATIVE входные данные, а не измерения; истинное движение и оценщик используют общую модель сил (встроенный центральный член, J2 и C22). Заранее зарегистрированная проверка согласованности B1 (средняя NEES в [5,2, 6,8]) выполнена во всех четырёх конфигурациях на пакетном варианте: см. xval/mission-thread-lunar/RESULTS.md. Согласия с каким-либо (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))
• Относительная навигация при стыковке на лунной орбите (lunar-orbit-rendezvous) имеет уровень MODELLED, а не проверена независимо: проверено по собственному тождеству в замкнутой или аналитической форме, что выявляет ошибки переписывания и коэффициентов, но не является внешним оракулом. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Распространение по лунной модели сил в сравнении с открытыми восстановленными траекториями лунных орбитальных аппаратов и цислунных аппаратов имеет уровень MODELLED, а не подтверждено независимо: часть заявления проверена внешне, но вся возможность составлена из смоделированных частей, поэтому возможность остаётся смоделированной. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

См. также#

• Страница семейства: Луна и цислунное пространство
• Все виды: KINDS.md
• Тематическая страница: MISSION-THREAD-LUNAR.md
• Тематическая страница: MISSION-THREAD.md