Часы, синхронизация времени и holdover (семейство видов сценариев)

Видов сценариев движка v0.40.0: 9. 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 — метка движка или матрицы верификации; вид относится к MODELLED, если матрица не говорит иного (как заслуживается метка: раздел Evidence в README).

Тематические страницы: TELECOM-TIMING, SLOT-TIMING, TIMING-HIL, CLOCK-LOG-FORMATS. Запустить один: kshana scenarios/clock-holdover.toml. Все семейства: KINDS.md.

clock#

Holdover часов относительно спецификации; необязательный ансамбль Монте-Карло (runs > 1).

Обязательные поля: seed, threshold_ns, time, gnss, clock_quantum, clock_classical. Необязательные: runs, integrity.

Реестр: MODELLED. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: clock.

kshana scenarios/clock-ensemble.toml

sweep#

Одномерный (1-D) перебор для исследования компромисса по параметру пакета часов.

Обязательные поля: parameter, metric, start, stop, steps, base. Необязательные: scale.

Реестр: MODELLED. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: sweep.

kshana scenarios/sweep-clock-stability.toml

sweep-nd#

Обобщённый N-мерный перебор по любому пакету через ключи TOML с точками / пути метрик JSON.

Обязательные поля: base, axes, metrics.

Реестр: ни одна строка матрицы не называет этот вид; движок сам помечает свой результат. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: sweep-nd.

kshana scenarios/sweep-nd-inertial.toml

telecom-timing#

Синхронизация времени в телекоммуникациях: ошибка времени, максимальная ошибка временного интервала (MTIE) и девиация времени (TDEV) при holdover GNSS, проверенные по маскам ITU-T с результатом PASS или FAIL и запасом для каждой маски. Входные данные — либо СИНТЕТИЧЕСКИЙ HOLDOVER (предустановка генератора — ocxo, рубидий, цезий или csac, у каждой — цифры стабильности, старения и температуры из названного открытого техпаспорта Microchip — плюс время потери GNSS, длина записи и интервал дискретизации; свободно идущие часы несут белый, фликкерный и, где этого требует подгонка по техпаспорту, шум случайного блуждания частоты, линейное старение и синусоидальный температурный член), либо ЗАГРУЖЕННЫЙ РЯД пар [time_s, time_error_ns], заданных встроенно (и, только в нативных сборках, файл CSV). Маски: ITU-T G.8272 (07/2025) PRTC-A и PRTC-B (max|TE| 100 / 40 ns, MTIE таблицы 1–2, TDEV таблицы 3–4); G.8272.1 (2024) Amd. 1 (07/2025) ePRTC в режиме синхронизации (30 ns, таблицы 1–2) и holdover ePRTC-A (огибающая ошибки времени из таблицы 3, нарастающая с 30 ns до 100 ns за период holdover H, задаваемый длительностью периода в режиме синхронизации, MTIE таблица 4, TDEV таблица 5); G.8273.2 (2023) Amd. 2 (11/2025) классы A–C T-BC/T-TSC (max|TE|, постоянная ошибка времени, MTIE и TDEV после фильтра нижних частот) и класс D (max|TE_L| 5 ns — единственная цифра класса D, не оставленная для дальнейшего изучения); G.8271.1 (2022) Amd. 3 (05/2025) опорная точка C (max|TE_L| 1100 / 600 / 100 ns с MTIE таблицы 7-1–7-3). Каждая запись, которую Рекомендация отмечает как предмет дальнейшего изучения, отсутствует, а не заполнена, и каждый отчёт перечисляет то, что не реализовано. Также выводятся время до превышения каждого бюджета максимальной ошибки времени (по умолчанию: 100 ns для max|TE_HO| ePRTC, 400 ns для распределения holdover в сети, 1100 ns для точки C, 1,5 us для класса 4), кривые MTIE/TDEV в виде таблицы CSV с пределом каждой маски и запись об единицах и происхождении для каждого числового поля. VALIDATED: оценки MTIE и TDEV по пакету allantools на закоммиченном ряду holdover. MODELLED: таблицы масок являются перепиской, а синтетический holdover — модель, построенная по максимумам из техпаспортов, а не измерение какого-либо экземпляра. Это не испытание на соответствие.

Обязательные поля: нет. Необязательные: seed, masks, budgets, holdover, series.

Реестр: MODELLED 5 · VALIDATED 1. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: telecom-timing.

kshana scenarios/telecom-synce-eec.toml

slot-timing#

Слотовая синхронизация: время в секундах до выхода свободно идущих часов за защитный интервал слота маршрутизации или постановки задач, привязанного ко времени (наибольшая абсолютная ошибка времени, которую допускает слот), вклад каждого члена в этот момент с указанием доминирующего (неопределённость привязки, белый фазовый шум, белый, фликкерный шумы частоты, шумы случайного блуждания и случайного хода частоты, остаточное смещение частоты, температура, старение), оставшееся время с последней привязки и наибольший интервал между привязками, при котором часы остаются в пределах слота, за вычетом задержки привязки. Генератор задаётся ДЕФОЛТНЫМ КЛАССОМ (csac, uso, dsac, tcxo, ocxo или rafs: одна цитируемая односекундная девиация Аллана и допущенный красный шумовой пол), ПРЕДУСТАНОВКОЙ ПО ТЕХПАСПОРТУ для телекоммуникационной синхронизации или встроенным ТЕХПАСПОРТОМ (максимумы девиации Аллана, подогнанные как огибающая, плюс старение и температурный коэффициент), либо встроенной MEASURED ЗАПИСЬЮ ФАЗЫ (её перекрывающаяся девиация Аллана подогнана взвешенным методом наименьших квадратов в базисе белой фазы и частотной модуляции по IEEE Std 1139, так что красный шумовой пол измерен, а не допущен). Выход за пределы наибольшего времени усреднения, которое поддерживает техпаспорт или запись, помечается как экстраполяция. Необязательный раздел о спуфинге добавляет уровень защиты синхронизации времени для приёмника на орбите: орбитальную скорость и период, как долго один наземный спуфер может воздействовать на спутник за пролёт, нижний предел монитора с использованием часов и задержку обнаружения CUSUM, условную границу, смещение, которое накапливает спуфер при заданной максимальной скорости нарастания, пока спутник не выйдет из зоны его действия или не будет выполнена независимая проверка, и независима ли каждая проверка по наземному контакту или по межспутниковой связи от этого спуфера. VALIDATED: инверсия holdover по подогнанной записи, отложенная (holdout) на реальных цезиевых часах, измеренных относительно водородного мазера (tests/slot_timing_cs5071a_holdout.rs, зависит от наличия данных); на измеренном кварцевом генераторе отложенное предсказание консервативно, но не укладывается в порог, поэтому случай кварца относится к MODELLED. MODELLED: источники по классу и техпаспорту, детерминированные члены и оценка спуфинга.

Обязательные поля: oscillator, slot. Необязательные: spoofing.

Реестр: MODELLED 2 · VALIDATED 1. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: slot-timing.

kshana scenarios/slot-timing-ocxo-leo.toml

timetransfer#

Оптическая и радиочастотная двусторонняя передача времени и частоты.

Обязательные поля: seed, samples, step_s, range_spec_mm, link_quantum, link_classical.

Реестр: MODELLED. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: timetransfer.

kshana scenarios/timetransfer.toml

time-transfer-budget#

Двусторонняя спутниковая передача времени и частоты между двумя станциями через геостационарный ретранслятор: двустороннее уравнение, решённое относительно T_A - T_B, со всеми невзаимными членами (задержки аппаратуры станций, ионосфера в Ku-диапазоне, транспондер, эффект Саньяка), квадратурный бюджет неопределённости, в котором член типа A — это TDEV смоделированной линии на времени усреднения, смоделированная линия с белым и фликкерным фазовым шумом и суточной невзаимностью, а также стабильность (скорость, остаточный RMS, TDEV, ADEV) любого предоставленного ряда BIPM Circular T, раздел 1, CSV вида MJD,ns или записей часов станций IGS RINEX. MODELLED.

Обязательные поля: station_a, station_b, satellite_lon_deg, transponder_ab_ns, transponder_ba_ns, white_noise_ns, uncertainty. Необязательные: uplink_ghz, downlink_ghz, true_offset_ns, flicker_noise_ns, diurnal_amplitude_ns, reciprocity_bias_ns, step_s, span_days, averaging_s, seed, series.

Реестр: MODELLED. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: time-transfer-budget.

kshana scenarios/time-transfer-budget.toml

holdover-test#

MODELLED испытание holdover системы синхронизации времени, оцениваемое по записи ошибки времени, которую предоставляет ОПЕРАТОР (журнал linuxptp ptp4l, phc2sys или ts2phc, журнал отслеживания или статистики chrony, журнал часов TICC, TimeLab или RINEX либо пары time_s,time_error_ns). Испытание состоит из четырёх шагов, и Kshana не выполняет ни один из них: захваченный БАЗОВЫЙ режим, ОТКЛЮЧЕНИЕ GNSS оператором (антенный кабель или выход имитатора; Kshana ничего не передаёт и ничем не управляет) в заданный момент, HOLDOVER на собственном генераторе системы и ВОССТАНОВЛЕНИЕ после того, как оператор вернёт GNSS во второй заданный момент. Запись разделяется по этим двум моментам. Базовый режим: статистика ошибки времени и маски ITU-T, написанные для захваченных часов. Holdover: статистика, доля частотного смещения, которое система удерживала (прямая по методу наименьших квадратов), маски, написанные для holdover или автономных часов, огибающая holdover ePRTC-A по заданной длительности захвата и время до превышения каждого бюджета ошибки времени. Восстановление: вошла ли |TE| в заданную полосу и когда, и оставалась ли в ней, пик и наибольший скачок. Каждый предел переписан из общедоступной таблицы ITU-T (маски синхронизации в телекоммуникациях); формулировка — «измерено относительно маски», а оба момента — заявление оператора, они не проверяются. Запись, слишком короткая для маски, получает статус INCOMPLETE и никогда не экстраполируется. См. docs/TIMING-HIL.md.

Обязательные поля: test, series. Необязательные: masks, budgets.

Реестр: MODELLED. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: holdover-test.

kshana scenarios/holdover-test-ptp4l.toml

quantum-time-transfer#

MODELLED: цепочка доверенной квантовой синхронизации: сквозной бюджет передачи времени квантовой системы (часы на оптической решётке + линия запутанных / одиночных фотонов) в сравнении с классической (CSAC + двусторонняя радиосвязь), повторно используемый уровень защиты синхронизации времени + показатель качества безопасности при атаке задержкой или повтором (1-P_md), вероятность обнаружения аномалии часов + задержка CUSUM и компромисс «квантовая система против классической» как честный TradeEvidence с записью о репрезентативности и разрывах до лётной готовности. Иллюстративные параметры устройств и линий из открытых источников; моделируется класс устройств, без заявлений об уровне TRL, лётной готовности или сертификации.

Обязательные поля: нет. Необязательные: integration_s, dissemination_interval_s, link_loss_db, classical_link_sigma_s, monitor_pfa, attack_delay_s, clock_fault_sigma.

Реестр: ни одна строка матрицы не называет этот вид; движок сам помечает свой результат. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: quantum-time-transfer.

kshana scenarios/quantum-time-transfer.toml