solar-system (вид сценария)

Вид сценария движка v0.40.0, семейство Орбитальные группировки, покрытие и геометрия. 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#

Вся Солнечная система на одну эпоху, для PNT (позиционирование, навигация и время) вокруг любого тела. Для Солнца, восьми планет, Плутона, Луны, Фобоса, Деймоса, Ио, Европы, Ганимеда, Каллисто и Титана выводятся гелиоцентрическое положение и скорость в ICRF (Международная небесная система отсчёта, экваториальная J2000), гелиоцентрическое расстояние и эклиптические долгота и широта J2000, гравитационный параметр, экваториальный и средний радиус, J2 там, где он опубликован, и его опорный радиус, сидерический период вращения, полюс по IAU и начальный меридиан на эпоху, трек орбиты, дискретизированный на одном обороте (гелиоцентрический для планет, относительно родительского тела для спутников), а также время распространения света, односторонняя и двусторонняя дальность, солнечная задержка Шапиро и угловое расстояние от Солнца относительно тела-наблюдателя (по умолчанию Земля); дополнительные связи from/to обрабатываются так же. Положения: кеплеровы элементы JPL по Standish и Williams (таблица 1 для 1800 г. н. э. – 2050 г. н. э., таблицы 2a/2b для 3000 г. до н. э. – 3000 г. н. э.) с номинальной ошибкой каждой планеты, лунный ряд Montenbruck & Gill для разделения Земли и Луны, средние элементы JPL с синхронной скоростью вращения по IAU для марсианских и галилеевых спутников и модель вращения IAU для Титана. Время распространения света: радиометрическое решение методом неподвижной точки, передатчик в запаздывающем положении; ньютоновское, с задержкой Шапиро, приводимой отдельно. VALIDATED по JPL Horizons (DE441) в пределах удвоенной номинальной ошибки: от Меркурия до Сатурна и Земля по таблице 1 (наихудший случай 1,87 номинальной) и все восемь планет по таблицам 2a/2b (наихудший случай 1,71 номинальной), а также время распространения света от Земли до Марса и Юпитера. MODELLED, каждая строка помечена: Уран и Нептун по таблице 1 (2,0 и 5,2 номинальной ошибки относительно DE441), Плутон (строка 1992; ошибка не указана), Луна и семь спутников (измерено относительно Horizons, опубликованной границы нет).

Один прогон scenarios/solar-system-tour.toml сводится к следующему: Солнечная система на 2026-09-28T00:00:00 (JD 2461311,50080 TDB), 18 тел, наблюдатель Земля Standish, таблица 1 (1800 г. н. э. – 2050 г. н. э.) Солнце 0,0000 au долг. 0,00 deg время распространения света 500,1 s [начало отсчёта] Меркурий 0,4666 au долг. 259,05 deg время распространения света 605,3 s [VALIDATED] Венера 0,7272 au долг. 348,72 deg время распространения света 182,1 s [VALIDATED] Земля 1,0022 au долг. 4,52 deg наблюдатель [VALIDATED] Луна 1,0046 au долг. 4,56 deg время распространения света 1,3 s [MODELLED] Марс 1,5544 au долг. 83,81 deg время распространения света 841,1 s [VALIDATED] Фобос 1,5545 au долг. 83,81 deg время распространения света 841,2 s [MODELLED] Деймос 1,5545 au долг. 83,80 deg время распространения света 841,1 s [MODELLED] Юпитер 5,3036 au долг. 130,91 deg время распространения света 2970,6 s [VALIDATED] Ио 5,3049 au долг. 130,94 deg время распространения света 2971,5 s [MODELLED] Европа 5,2995 au долг. 130,93 deg время распространения света 2968,7 s [MODELLED] Ганимед 5,3005 au долг. 130,98 deg время распространения света 2969,6 s [MODELLED] Каллисто 5,3153 au долг. 130,96 deg время распространения света 2976,7 s [MODELLED] Сатурн 9,4356 au долг. 10,77 deg время распространения света 4212,2 s [VALIDATED] Титан 9,4401 au долг. 10,74 deg время распространения света 4214,3 s [MODELLED] Уран 19,4363 au долг. 62,62 deg время распространения света 9444,1 s [MODELLED] Нептун 29,8775 au долг. 2,62 deg время распространения света 14409,3 s [MODELLED] Плутон 35,6122 au долг. 304,19 deg время распространения света 17529,1 s [MODELLED] связь Марс -> Юпитер: в одну сторону 2193,539 s, в обе стороны 4386,919 s, Шапиро 15,0 us, Солнце 15,0 deg связь Сатурн -> Земля: в одну сторону 4212,176 s, в обе стороны 8424,347 s, Шапиро 22,1 us, Солнце 172,5 deg связь Европа -> Юпитер: в одну сторону 2,218 s, в обе стороны 4,437 s, Шапиро 0,0 us, Солнце 22,0 deg

Входные параметры#

Из схемы (kshana kinds --json):

• Обязательные поля: нет
• Необязательные поля: epoch, epoch_jd_tdb, bodies, observer, track_points, table, links

В примере scenarios/solar-system-tour.toml среди прочего задано:

Запустите#

kshana scenarios/solar-system-tour.toml

Что он даёт#

Скалярные результаты этого прогона с единицами, которые указывает движок:

Метка результата (от движка): MIXED: каждое тело несёт собственную метку. Положения планет VALIDATED по JPL Horizons в пределах удвоенной номинальной ошибки Standish (от Меркурия до Сатурна и Земля по таблице 1; все восемь планет по таблицам 2a/2b); Уран и Нептун по таблице 1, Плутон, Луна и семь спутников относятся к MODELLED.

Доказательства#

MODELLED 2 · VALIDATED 3: строки матрицы верификации, в которых назван этот вид.

• VALIDATED Вид solar-system с planetary_kernel_path: каждое выводимое тело, чей собственный код NAIF есть в SPK, берёт своё гелиоцентрическое положение и скорость J2000 из ядра через собственный читатель движка (метка KERNEL), связь, оба конца
• VALIDATED Гелиоцентрические положения Меркурия, Венеры, барицентра Земля–Луна, Земли, Марса, Юпитера и Сатурна по таблице Standish 1 (1800 г. н. э. – 2050 г. н. э.) и всех восьми планет по таблицам 2a/2b (3000 г. до н. э. – 3000 г. н. э., со средними аномалиями b, c, s, f Тесты: solar_system_standish_earth_icrf_preregistered.rs.
• VALIDATED Ньютоновское время распространения света в одну сторону от любого тела до любого другого, принятое на эпоху, найденное радиометрическим решателем времени распространения света методом неподвижной точки (radiometric::light_time_solution, передатчик в запаздывающем положении) через solar_system::link_o Тесты: solar_system_light_time_preregistered.rs.
• MODELLED Положения Урана и Нептуна по таблице Standish 1 (значение по умолчанию в пределах 1800 г. н. э. – 2050 г. н. э.), Плутона по строке таблицы 1 за 1992 год, которую текущая страница JPL больше не приводит, и гелиоцентрическая скорость каждой планеты: производная двух тел с Тесты: solar_system_horizons_reference.rs.
• и ещё 1 в матрице.

Строки, которые задействовал сам прогон, с оракулом, который указывает им матрица (публичные источники названы там):

• VALIDATED Вид solar-system с planetary_kernel_path: каждое выводимое тело, чей собственный код NAIF есть в SPK, берёт своё гелиоцентрическое положение и скорость J2000 из. Оракул (ExternalDataset): NAIF SPICE Toolkit (CSPICE N0067 через spiceypy 8.3.0) — гелиоцентрические состояния spkezr на полном de440s.bsp, отдельная программа, не вызывающая код Kshana (tests/fixtures/solar_system_kernel/, NOTICE.md); движок читает побитово совпадающие вырезки de440s. Предварительно зарегистрировано f8e946ea. Проверка библиотекой подключения: сам DE440 и аналитические тела здесь не подтверждаются. Результаты: docs/design/evidence/cap31-solar-system-kernel/RE
• 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 Гелиоцентрические положения Меркурия, Венеры, барицентра Земля–Луна, Земли, Марса, Юпитера и Сатурна по таблице Standish 1 (1800 г. н. э. – 2050 г. н. э.) и всех . Оракул (ExternalDataset): геометрические гелиоцентрические векторы JPL Horizons DE441 (эклиптические и ICRF), полученные после коммитов предварительной регистрации 80451866, 8d38a28b и 558cc807. Порог: для каждой планеты и компоненты RMS не более 1.0x приближённых ошибок из Explanatory Supplement 3rd ed., таблица 8.10.1 (строка EMB для Земли); разделение Земля–EMB проверяется непосредственно по DE441 399 минус 3, не более 0,3 deg и 8,1 km в каждую эпоху 1950–2050 (th
• VALIDATED Ньютоновское время распространения света в одну сторону от любого тела до любого другого, принятого в некоторую эпоху, решается радиометрическим решателем времени распространения света методом неподвижной точки (radiometric::light_t. Оракул (ExternalDataset): ньютоновское время распространения света LT в одну сторону по нисходящей линии, JPL Horizons DE441 (VEC_CORR=LT, наблюдатель в центре Земли), предварительно зарегистрировано (480037d3, поправка 54d5c86f изменила только шаг узлов интерполяции после того, как первая выборка не прошла предусловие точности интерполяции 10 m, до сравнения каких-либо времён распространения света) с порогом 1e-6 s на каждое время распространения света, решателю подавались барицентрические положения DE441, так что итерация запаздывающего передатчика видна
• MODELLED Положения Урана и Нептуна по таблице Standish 1 (значение по умолчанию в пределах 1800 г. н. э. – 2050 г. н. э.), Плутона по строке таблицы 1 за 1992 год, которую текущая страница JPL больше не пр. Оракул (ExternalDataset): измерено относительно JPL Horizons DE441 (те же закоммиченные тестовые выборки), но не подтверждено: приведённые в таблице 1 цифры для Урана и Нептуна превышены вплоть до 2,0 и 5,2 раза относительно гелиоцентрических положений DE441 (Нептун укладывается в них относительно барицентрических положений, что указывает на то, что подгонка не была гелиоцентрической), для Плутона страница не указывает ошибку, а для скоростей опубликованной границы нет. Таблицы 2a/2b соответствуют своим

Ограничения#

Что отчёт самого прогона называет не смоделированным или не проверенным:

• MIXED: каждое тело несёт собственную метку. Положения планет VALIDATED по JPL Horizons в пределах удвоенной номинальной ошибки Standish (от Меркурия до Сатурна и Земля по таблице 1; все восемь планет по таблицам 2a/2b); Уран и Нептун по таблице 1, Плутон, Луна и семь спутников относятся к MODELLED. Времена распространения света ньютоновские, по тем же положениям. (результат label)
• MODELLED, каждая строка помечена: Уран и Нептун по таблице 1 (2,0 и 5,2 номинальной ошибки относительно DE441), Плутон (строка 1992; ошибка не указана), Луна и семь спутников (измерено относительно Horizons, опубликованной границы нет). (каталог видов (kshana kinds --json))
• ЧТО VALIDATED, А ЧТО НЕТ Каждое тело несёт собственную метку. Планеты от Меркурия до Сатурна и Земля VALIDATED по JPL Horizons (Development Ephemeris DE441) в пределах удвоенной номинальной ошибки со страницы Standish. Уран и Нептун по таблице 1 превышают цифры страницы относительно DE441 (в 2,0 и 5,2 раза) и относятся к MODELLED; так же Плутон, Луна и семь спутников, которые были измерены относительно Horizons, но не имеют p (комментарий в файле сценария, строки 20–25)
• 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))
• Уран и Нептун по таблице Standish 1, Плутон и скорости планет относятся к уровню MODELLED, а не проверены по внешнему эталону: одно из частных утверждений проверено извне, но возможность в целом составлена из смоделированных частей, поэтому она остаётся модельной. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Положения Луны и семи крупных спутников (Фобос, Деймос, галилеевы спутники, Титан) относятся к уровню MODELLED и не проверены независимо: одно из частных утверждений проверено извне, но возможность в целом составлена из смоделированных частей, поэтому она остаётся смоделированной. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Физические константы каждого тела Солнечной системы и отчёт по всей системе относятся к уровню MODELLED, а не проверены по внешнему эталону: они проверены 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: Орбитальные группировки, покрытие и геометрия
• Все виды: KINDS.md
• Тематическая страница: SOLAR-SYSTEM.md
• Тематическая страница: CONSTELLATION-DESIGN.md