Измерения GNSS, позиционирование и целостность (семейство видов сценариев)

Видов сценариев движка v0.40.0: 6. 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: INTEGRITY, POSITIONING, ARAIM_REFERENCE, OSNMA. Запустить один: kshana scenarios/integrity-raim.toml. Все семейства: KINDS.md.

integrity#

Снимковый / с разделением решений / ARAIM RAIM с HPL/VPL и диаграммой Стэнфорда.

Обязательные поля: mask_deg, sigma_uere_m, p_fa, p_md, al_h_m, al_v_m, time, user|user_site, constellation. Необязательные: sigma_ura_m, b_nom_m, constellations, seed, araim_dual, p_hmi, skyline.

Реестр: MODELLED 6 · VALIDATED 4. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: integrity.

kshana scenarios/integrity-raim.toml

gnss-sim#

Имитация псевдодальностей в области измерений (Klobuchar, ионосфера; Saastamoinen/Niell, тропосфера) + RAIM.

Обязательные поля: seed, time, receiver, constellation. Необязательные: iono, tropo, mask_deg, noise_sigma_m, multipath_m, sat_clock_rms_m, uere_m, p_fa, p_md, alert_limit_h_m, alert_limit_v_m, skyline.

Реестр: VALIDATED. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: gnss-sim.

kshana scenarios/gnss-sim-raim.toml

pvt#

Одноточечное определение положения по реальным наблюдениям: определение положения приёмника по файлу наблюдений RINEX 3 и файлу широковещательной навигации (кодовые псевдодальности, широковещательные эфемериды, ионосфера по Клобучару, тропосфера по Саастамойнену/Нилу), при необходимости с проверкой по съёмочной координате.

Обязательные поля: obs_rinex, nav_rinex. Необязательные: truth_ecef, apriori_ecef, mask_deg, dual_frequency.

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

kshana scenarios/pvt-abmf.toml

araim-reference-check#

Опубликованные опорные векторы для ARAIM: уровни защиты ARAIM по горизонтали и вертикали движка прогоняются по СОБСТВЕННЫМ разобранным числовым примерам Технической подгруппы ARAIM рабочей группы WG-C с допуском (TOL_PL = 5e-2 м), который указывают сами эти документы. Два вектора зафиксированы как фикстуры, и у каждого есть URL получения, дата получения, SHA-256 исходного файла и страница: Reference Airborne Algorithm Description Document v3.1 (2019), приложение D — внутренне согласованный и приёмочный вектор — и Milestone 3 Report (2016), приложение A, раздел A.IX, утверждение, на которое ссылаются исследовательские библиографии. Каждый опубликованный входной параметр (матрица геометрии из 10 спутников в 2 орбитальных группировках, диагонали дисперсий C_int и C_acc, b_nom, P_sat, P_const и набор констант LPV-200) и каждый опубликованный выходной (VPL, HPL, EMT, sigma_v_acc, K_fa_3 и sigma_3, sigma_ss_3 и b_3 двух режимов отказа орбитальной группировки) приводится рядом с собственным числом движка и их абсолютной разностью. Уравнение уровня защиты здесь НЕ решается заново: список режимов эталона передаётся существующим raim::araim_protection_level / araim_integrity_risk движка, так что проверяемые бисекция и алгебра гауссова хвоста принадлежат самому движку; для него строятся только геометрия, подрешения, пороги обнаружения и опубликованное разбиение бюджета. ВНЕШНЯЯ ПРОВЕРКА по вектору 2019: VPL 18,2926 м против опубликованных 18,3 м, HPL 13,4063 м против 13,45 м, EMT 7,2997 м против 7,2998 м, sigma_v_acc 1,3694 м против 1,3694 м, и все шесть опубликованных промежуточных величин с точностью до половины единицы в последнем напечатанном десятичном знаке. Вектор 2016 содержит два внутренних дефекта, которые отчёт называет, а не скрывает, — опечатку в знаке в строке 3 матрицы G и K_fa_3, вычисленное для 57 режимов отказа, тогда как документ указывает N_fault_max = 1 (12 режимов), — поэтому его промежуточные величины геометрии воспроизводятся точно, а его уровни защиты приводятся как измеренные расхождения и исключаются из приёмочного показателя; допуск никогда не расширяется, чтобы их поглотить. Каждое выдаваемое числовое поле несёт единицу и класс происхождения, а переписанная из источника величина помечается published, чтобы её нельзя было принять за вычисленную. ОБЛАСТЬ: реализован только N_fault_max = 1 (режимы отказа одного спутника и одной орбитальной группировки), а случай, чьи априорные вероятности требуют одновременных многособытийных подмножеств отказов, REFUSED, а не молча усекается; обнаружение и исключение отказов, проверка согласованности по хи-квадрат и шаг перераспределения двойного учёта эталонного алгоритма выходят за область применения. Это воспроизводит разобранный пример опубликованного эталонного алгоритма — это не сертификация, не документ лётной годности и не одобрение.

Обязательные поля: нет. Необязательные: vector.

Реестр: VALIDATED. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: araim-reference-check.

kshana scenarios/araim-reference-check.toml

space-weather#

Модель космической погоды: индексы солнечной (F10.7/F10.7a) и геомагнитной (Kp, с определяющей таблицей Kp↔ap) активности, управляемая ими экзосферная температура по Jacchia-1971 (независимо проверена по опубликованным значениям для минимума, среднего уровня и максимума солнечной активности) и термосферная плотность нейтралов по Jacchia-1971 при среднесуточной экзосферной температуре в сравнении со статическим профилем без учёта активности на ряде высот — зависимость плотности от солнечного цикла, которую статическая атмосфера опускает. MODELLED: плотность согласуется с плотностями, полученными по акселерометрам (TOLEOS CHAMP и GRACE), в пределах множителя 2 в максимуме солнечной активности, но примерно в 1.7x завышена в солнечном минимуме 2008 года.

Обязательные поля: нет. Необязательные: f107, f107a, kp, altitudes_km.

Реестр: MODELLED. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: space-weather.

kshana scenarios/space-weather.toml

realtime-frame-eop#

Бюджет предсказания лунной системы отсчёта и ориентации Земли в реальном времени: таблица 1 P4 (проверка согласованности ошибки системы отсчёта — постобработка ~0,27 m ↔ ~0,010 ms и реальное время ~15 m ↔ ~0,5 ms, причём каждое положение в системе отсчёта выражено через эквивалентную ошибку UT1 по плечу рычага L19 Δr = D_EM·ω⊕·ΔUT1) и таблица 2 (измеренная ошибка предсказания UT1 в зависимости от горизонта — кривая L18, считанная прямо с реального ряда IERS finals2000A: окончательный предел Bulletin A − Bulletin B и ошибка многодневного предсказателя персистентности, каждая из которых отображена в положение в лунной системе отсчёта через L19), а также среднеквадратичный бюджет ошибки системы отсчёта L21 в реальном времени (EOP + эфемериды + предел реализации). VALIDATED замкнутая форма (плечо рычага L19, ω⊕ перекрёстно проверена по углу вращения Земли CIO) и VALIDATED реальные данные (кривая L18 по реальным строкам finals2000A); MODELLED — величины ковариации OD лунного ретранслятора и предел реализации системы отсчёта (репрезентативные выделения) и предсказатель персистентности (не операционный алгоритм Bulletin A от IERS). Это не сертифицированный продукт системы отсчёта реального времени.

Обязательные поля: нет. Необязательные: epoch, horizons_days, ephemeris_pos_sigma_m, ephemeris_vel_sigma_mps, latency_s, frame_realization_floor_m, delta_ut1_ms, delta_xp_mas, delta_yp_mas, eop_finals2000a, eop_finals2000a_later, frame_realization_tie_noise_m, operational_window_days, operational_min_cycle_fraction, operational_anchor_residual.

Реестр: MODELLED 1 · VALIDATED 2. Полная страница со входными данными, результатами, доказательствами и ограничениями: realtime-frame-eop.

kshana scenarios/realtime-frame-eop.toml