leo-pvt (scenariotyp)

Scenariotyp i motorn v0.40.0, familj Navigering i låg omloppsbana. Rådgivande: analysutdata från ett forsknings- och ingenjörsverktyg, inte typgodkänd navigationsutrustning och inte en tjänst för skydd av människoliv. Varje etikett här är motorns eller verifieringsmatrisens; en kind är MODELLED om inte matrisen säger något annat (hur en etikett förtjänas: avsnittet Evidence i README).

Vad den gör#

Sammanvägd positionering, navigering och tidssynkronisering (PNT) med satelliter i medelhög omloppsbana (MEO) och låg omloppsbana (LEO) över VILKA konstellationer som helst: varje [[system]] är en GNSS-förinställning av typen constellation-design, en LEO-förinställning (xona-pulsar, iridium-stl, starlink-sop, centispace, generic-c-band, efemerismodellen atomic-zero-clock eller en annan förinställningsfil, var och en i sin egen fil med källor märkta PUBLIC, WORKSHOP eller HÄRLEDD), Walker-skal eller explicita elementuppsättningar, med en bärvåg, en chipfrekvens, ett hölje för bärvåg-till-brustäthet (C/N0) från elevationsmasken till zenit, ett signal-i-rymden-avståndsfel (SISRE), ett Doppler-sigma och en klockmodell (egen mottagarklocka, så att intersystemförskjutningen skattas, eller en känd utsänd förskjutning). Fyra lägen. DOPPLER: batch-positionering med Gauss-Newton utifrån avståndshastighet med analytiska partialderivator, klockdrift och valfria hastighetstillstånd samt en valfri höjdbegränsning, med en eller flera satelliter, felet mot fönsterlängd, höljet för Doppler, Doppler-hastighet och ryck för varje LEO-system, och noggrannheten längs och tvärs banan för en enda överflygning mot tvärförskjutningen (felet tvärs banan växer obegränsat när överflygningen går rakt över; en enda överflygning har också en spegellösning över marksparet). En signal av opportunitet med enbart Doppler (starlink-sop) körs här. JOINT: viktade minsta kvadrat-pseudoavståndslösningar per epok från enbart GNSS, enbart LEO och båda, sigma per mätning från en termisk brusmodell för fördröjningslåsningsslingan vid C/N0 plus SISRE (eller ett fast sigma, så att en signalmodell kan mata dem), de skattade intersystemförskjutningarna samt PDOP/HDOP/VDOP mot antalet tillagda LEO-satelliter. POLAR: satelliter i sikte och DOP mot latitud för GNSS, LEO och båda. TIMING: tidsöverföring till koordinerad universell tid (UTC) från LEO-satelliter på en känd position med ett klockfilter med två tillstånd vars processbrus kommer från motorns oscillatorklasser, mot C/N0 och oscillatorn, samt uttrycket i IS-GPS-200 för systemtid till UTC; med [timing] trace = true redovisar varje rad också sitt tidsfel och förutsagda sigma vid varje epok. VALIDATED: den största Doppler för en överflygning från zenit till horisont mot de publicerade siffrorna för Iridium (upp till 36 kHz) och Xona Pulsar X1 (32 till 34 kHz). MODELLED: allt annat; DOP kontrolleras mot ett handhärlett fall, lösningarna mot sin kovarians och Dopplermodellen mot identiteten för avståndsacceleration.

En körning av scenarios/leo-pvt-fjord-skyline.toml sammanfattas som: LEO PVT (joint) vid 61,10, 6,60 under 1800 s GPS gnss 24 sat. på 20182 km, 1575,42 MHz Galileo gnss 24 sat. på 23222 km, 1575,42 MHz Pulsar X5 leo 258 sat. på 1080 km, 1190,52 MHz LEO-avståndsmätande satellit i sikte under 100,0% av epokerna endast GNSS tillgänglighet 1,000, median PDOP 1,48, RMS 3D-fel 1,29 m endast LEO tillgänglighet 1,000, median PDOP 2,33, RMS 3D-fel 0,69 m sammanvägd tillgänglighet 1,000, median PDOP 1,14, RMS 3D-fel 0,63 m

Indata#

Från schemat (kshana kinds --json):

• Obligatoriska fält: inga
• Valfria fält: mode, seed, duration_s, step_s, user, dll, doppler, joint, polar, timing, system, skyline

Exemplet scenarios/leo-pvt-fjord-skyline.toml anger bland annat:

Kör den#

kshana scenarios/leo-pvt-fjord-skyline.toml

7 medföljande scenarier använder den här typen; de övriga finns i scenarios/.

Vad den ger#

De skalära resultaten av den körningen, med de enheter som motorn anger:

Resultatetikett (motorns egen): MODELLED sammanvägd viktad minsta kvadrat-positionering med pseudoavstånd med en klocka per system eller en känd förskjutning; brus från modellen för fördröjningslåsningsslingan vid C/N0-höljet plus signal-i-rymden-avståndsfelet

Evidens#

MODELLED 3 · VALIDATED 2: raderna i verifieringsmatrisen som nämner den här typen.

• VALIDATED Exakt avståndshastighet för en satellit vars jordfasta position och hastighet kommer från en tvåkroppsbana med den sekulära J2-driften och jordens rotation (leo_fusion::geom::EarthOrbit::state, hastigheten är den exakta tidsderivatan av positionen), Tester: leo_doppler_reference.rs.
• MODELLED Batch-positionering med Gauss-Newton utifrån avståndshastighet med analytiska partialderivator (d rho_dot / d r = -(I - u u^T)(v_s - v_u)/rho, d/dv = -u, d/d drift = 1), en konstant användarhastighet som tillval, en höjdpseudomätning för en användare på ytan, dämpad s Tester: leo_fusion_scenarios.rs.
• MODELLED Viktade minsta kvadrat-lösningar med Gauss-Newton över valfri blandning av system, en mottagarklocka per system (intersystemförskjutningen skattas tillsammans med positionen) eller en känd utsänd förskjutning på referenstidsskalan; sigma per mätning levereras av Tester: leo_fusion_scenarios.rs.
• MODELLED Klockmätningar från varje LEO-satellit i sikte på en känd position, kombinerade med inversvarians utifrån pseudoavståndsbrusmodellen, filtrerade av ett Kalmanfilter med två tillstånd (fas, frekvens) vars processbrus är oscillatorklassens w Tester: leo_fusion_scenarios.rs.
• och 1 till i matrisen.

De rader som själva körningen använde, med den oberoende referens som matrisen anger för var och en (de offentliga källorna nämns där):

• MODELLED Deterministisk, scenario-hashad, SBOM + golden-grindar över flera plattformar. Oberoende referens (ExternalDataset): SBOM som följer det officiella CycloneDX 1,5 JSON Schema (+ giltiga SPDX-identifierare) — en extern publicerad standard, noll valideringsfel över hela beroendegrafen; delen om FoM-determinism / byte-reproducerbarhet förblir en fastlåst kontroll av inre samstämmighet, så raden förblir MODELLED
• MODELLED Viktade minsta kvadrat-lösningar med Gauss-Newton över valfri blandning av system, en mottagarklocka per system (intersystemförskjutningen skattas tillsammans med positionen) eller en känd . Oberoende referens (InternalConsistency): En handhärledd DOP för fyra satelliter (en satellit i zenit och tre på horisonten med 120 deg mellanrum, vars normalmatris inverteras för hand), den strukturella identiteten att ett system med egen klocka och en satellit inte tillför någon geometri, brusfri återvinning av position, klocka och förskjutning samt fel från ett frö mot kovariansen. Endast interna kontroller; inte jämfört med en mottagares utdata. 0,30 extern jämförelse, ett fynd
• MODELLED Systemoberoende indata: varje system är Walker-skal, explicita element eller en GNSS-förinställning, en signal (bärvåg, chipfrekvens, bandbredd, mottagen effekt eller C/N0-intervall. Oberoende referens (InternalConsistency): Överföring av de citerade offentliga värdena, kontrollerad för struktur (varje offentlig källa har en webbadress, Walker-mönster delas jämnt, C/N0 från mottagen effekt över kT vid 290 K), inte mot en extern oberoende referens. Representativa värden namnges i varje förinställning och är illustrativa

Begränsningar#

Vad körningens egen rapport säger inte är modellerat eller inte validerat:

• MODELLED sammanvägd viktad minsta kvadrat-positionering med pseudoavstånd med en klocka per system eller en känd förskjutning; brus från modellen för fördröjningslåsningsslingan vid C/N0-höljet plus signal-i-rymden-avståndsfelet (resultat label)
• MODELLED: allt annat; DOP kontrolleras mot ett handhärlett fall, lösningarna mot sin kovarians och Dopplermodellen mot identiteten för avståndsacceleration. (typkatalog (kshana kinds --json))
• Skylineförinställningen är REPRESENTATIVE (ursprung i docs/SKYLINE.md och kshana skyline --preset fjord): storleksordningen på bredd och relief hos de djupa västnorska fjordarna, inte en kartläggning av någon fjord. Endast fri sikt: ingen diffraktion, reflektion eller mottagning utan fri sikt. Ta bort avsnittet [skyline] för att jämföra med öppen himmel. MODELLED. (kommentar i scenariofilen, rad 15 till 18)
• Reproducerbarhet och programvarusäkring är MODELLED, inte validerad: ett delpåstående kontrolleras externt, men hela förmågan sätts ihop av modellerade delar, så förmågan förblir Modelled. (verifieringsmatris (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Gemensam positionering med pseudoavstånd från GNSS och LEO med intersystemförskjutningar och felmodeller per signal är MODELLED, inte validerad: kontrollerad mot sin egen slutna eller analytiska identitet — fångar avskrivnings- och koefficientfel, men är ingen extern oberoende referens. (verifieringsmatris (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Namngivna LEO-PNT-system som valfria dataförinställningar, var och en med sin källa, är MODELLED, inte validerade: kontrollerade mot sin egen slutna eller analytiska identitet — fångar avskrivnings- och koefficientfel, men är ingen extern oberoende referens. (verifieringsmatris (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

Se även#

• Familjesida: Navigering i låg omloppsbana
• Alla typer: KINDS.md
• Ämnessida: LEO-PNT-FUSION.md
• Ämnessida: LEO-PNT.md