leo-signal (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#

LEO-PNT-signalutformningar: parametriserade signaler för positionering, navigering och tidssynkronisering (PNT) från låg omloppsbana (LEO) för valfritt system, band och struktur. En SIGNAL är ett band (mittfrekvens, sändningsbandbredd, ITU-tilldelning RNSS/RDSS/MSS/EESS/non-RNSS/other) och komponenter (förvärv, data, pilot; valfri delmängd), var och en med en modulering (BPSK(n) med bråktals-n, BOC(m,n), MBOC(6 1,p) eller ett platt OFDM-liknande band), en effektandel, valfria FDMA-delbärvågsförskjutningar, en kodlängd och en datatakt. Signaler kommer från inkompilerade offentliga förinställningsfiler (xona-pulsar, iridium-stl, starlink-soo, centispace, generic-c-band, generic-bands; var och en med sin käll-URL och varje opublicerat värde märkt REPRESENTATIVE) eller skrivs inbäddade. PER SIGNAL: den bandbegränsade effektspektraltätheten och den andel av varje komponents effekt som sändningsbandet släpper igenom (sluten form för BPSK bredvid det numeriska värdet), RMS-bandbredden (Gabor), den termiska bruset i kodspårningens jitter i fördröjningslåsningsslingan mot C/N0 och early-late-avstånd utifrån den bandbegränsade koherenta (eller icke-koherenta) early-late-formeln av Betz & Kolodziejski 2009 med dess lärobokssform för obegränsat band och dess Gabor-gräns för försvinnande avstånd, avståndsnoggrannheten i meter, sökrymden för förvärv (Doppler-celler från banans maximala Doppler plus oscillator- och användartermer, gånger kodceller), detektionssannolikhet vid kvadratisk detektion samt medeltiden för seriellt och kodparallellt förvärv, den spektrala separationskoefficienten från signalen till GPS L1 C/A, Galileo E1, GPS L5, Galileo E5a, E5b och E5 AltBOC och från var och en in i signalen med C/N0-försämringen, samt den CW-, bredbands- och matchade J/S som den spårade komponenten tål, från spektrumtypens egen SSC-maskineri. En BANDAVVÄGNING: jonosfärisk fördröjning av första ordningen (40,3 TEC/f^2), fri rymdförlust, avståndsnoggrannhet vid lika C/N0 och vid lika EIRP samt störsändartolerans. Valfria FORMKONTROLLER håller en utformnings spektrum mot en beskriven mätning (MODELLED konsistens). VALIDATED: de slutna formerna för BPSK-effekt i bandet (90,3 % i huvudloben) och Gabor-bandbredd, den bandbegränsade jittern som reduceras till den koherenta early-late-formen i läroböckerna och till sin Gabor-gräns, den spektrala separationskoefficienten för förskjuten BPSK mot sin slutna form enligt Parseval, AltBOC-spektrumets enhetsarea samt den maximala LEO-Dopplern mot de publicerade siffrorna för Xona Pulsar (32-34 kHz) och Iridium (36 kHz). MODELLED: varje utformning, effektfördelning, C/N0 och störsändarnivå; spektra för EFQPSK, CSK och OFDM är approximerade.

En körning av scenarios/leo-band-trade.toml sammanfattas som: scenario leo-signal | 5 signaler | brusgolv -202.0 dBW/Hz | finaste avståndsmätning generic-c-wide 0,022 m vid 45,0 dB-Hz

Indata#

Från schemat (kshana kinds --json):

• Obligatoriska fält: inga
• Valfria fält: presets, signals, receiver, acquisition, compatibility, trade, shape_checks, psd_points

Exemplet scenarios/leo-band-trade.toml anger bland annat:

Kör den#

kshana scenarios/leo-band-trade.toml

3 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: parametriserade signalutformningar för positionering, navigering och tidssynkronisering (PNT) från låg omloppsbana (LEO), bandbegränsade till sin sändningsbandbredd. De slutna formerna under är VALIDATED (BPSK-effekt i bandet och Gabor-bandbredd, den bandbegränsade early-late-kodspårningsjittern som reduceras till läroboks

Evidens#

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

• VALIDATED navsignal: sinusintegralen (sine_integral), BPSK-R-andelen av effekten inom ett dubbelsidigt band i sluten form (bpsk_power_in_band_closed_form), den bandbegränsade BPSK Gabor-bandbredden i sluten form (bpsk_gabor_bandwidth_closed_form_hz
• VALIDATED leo_signal::max_doppler_hz: den största satellit-Dopplern på en överflygning rakt över vid elevationsmasken för en cirkulär bana, v R_E cos(el) / (R_E + h) gånger f / c, från varje förinställnings egen bärvåg och banhöjd; typen leo-signal lägger till o
• MODELLED Typen leo-signal: parametriserade signalutformningar (band, sändningsbandbredd, ITU-tilldelning; förvärvs-, data- och pilotkomponenter med BPSK(n), BOC(m,n), MBOC eller platta spektra, effektandelar, FDMA-delbärvågor, kodlängder och datatakter Tester: leo_signal_reference.rs.
• MODELLED Typen spectrum utvidgad bortom L-bandet: band angivna som en förinställd signalutformning (ritad med varje komponent, bandbegränsad till sändningsbandbredden, C/N0 och J/S hänförda till den spårade komponenten) eller som en egen bärvåg och modulering Tester: leo_signal_reference.rs.

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
• VALIDATED navsignal: sinusintegralen (sine_integral), BPSK-R-andelen av effekten inom ett dubbelsidigt band i sluten form (bpsk_power_in_band_closed_form), det bandbegränsade. Oberoende referens (ExternalDataset): Externt fastlagda: 90,3 procent av effekten i huvudloben, den koherenta early-late-jittern vid den angivna arbetspunkten, tabellvärdena för sinusintegralen och BPSK:s egen spektrala separationskoefficient 2/(3 R_c) vid noll förskjutning. Endast interna korskontroller, inte extern validering: den slutna formen för bandbegränsad BPSK Gabor-bandbredd och dess asymptot, och den spektrala separationskoefficienten för förskjuten BPSK vid förskjutningar skilda från noll, båda
• VALIDATED leo_signal::max_doppler_hz: den största satellit-Dopplern på en överflygning rakt över vid elevationsmasken för en cirkulär bana, v R_E cos(el) / (R_E + h) gånger f / c,. Oberoende referens (ExternalDataset): Publicerade siffror: Xona Pulsar X1 maximal Doppler 32 till 34 kHz (Leclère, Marathe & Reid, ION GNSS+ 2025, https://arxiv.org/abs/2509.19551); Iridium-Doppler upp till +/-36 kHz (Resilient Navigation and Timing Foundation, Recent PNT Improvements and Test Results Based on Low Earth Orbit Satellites). Jordrotationen är utelämnad, vilket flyttar siffran med upp till cirka 2,3 kHz; båda de publicerade siffrorna nås utan den.
• MODELLED Typen leo-signal: parametriserade signalutformningar (band, sändningsbandbredd, ITU-tilldelning; förvärvs-, data- och pilotkomponenter med BPSK(n), BOC(m,n), MB. Oberoende referens (InternalConsistency): De validerade slutna formerna i de två raderna ovan, identiteten för falsklarm vid kvadratisk detektion P_d(snr = 0) = P_fa och Holmes medeltid för förvärv, samt reduktion till spektrumtypens egen SSC-kedja (samma Jammer::ssc-kod). Själva utformningarna är indata: förinställningar märkta REPRESENTATIVE eller WORKSHOP är inte publicerade specifikationer, förbättrad Feher-QPSK, kodskiftnyckling och OFDM-spektra är approximerade, och formen

Begränsningar#

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

• de exakta spektra för förbättrad Feher-QPSK, kodskiftnyckling och OFDM: en BPSK-envelopp med rektangulära chip eller ett platt band används i stället, så som varje förinställning anger (resultat not_modelled[0])
• spridningskodens linjestruktur och korskorrelation mellan koder vid fleråtkomst (resultat not_modelled[1])
• sändnings- och mottagningsfiltren utöver en ideal tegelvägg vid sändningsbandbredden: ingen emission utanför bandet, ingen filtergruppfördröjning (resultat not_modelled[2])
• flervägsutbredning, mottagarens kvantisering och automatisk förstärkningsreglering (resultat not_modelled[3])
• jordrotationen i Dopplergränsen (upp till cirka 0,46 km/s avståndshastighet vid ekvatorn) (resultat not_modelled[4])
• jonosfärisk fördröjning utöver första ordningen och fördelningen av elektroninnehållet över och under en LEO-satellit: den sneda TEC är en indata (resultat not_modelled[5])
• atmosfärs-, regn- och polarisationsförluster: enbart den fria rymdförlusten jämförs (regn spelar roll i C-bandet) (resultat not_modelled[6])
• förvärv utöver en enda uppehållstid med falsklarmsstraff: ingen verifieringslogik med flera uppehållstider, en likformig förhandsfördelning av kodfas, det värsta fallet för överlapp (resultat not_modelled[7])

Se även#

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