Машинний переклад, не перевірений носієм мови. Еталоном є англійська версія.

Сторінки видів сценаріївРедагувати на GitHubДжерело: docs/kinds/by-kind/hybrid.md

hybrid (вид сценарію)

Тип сценарію рушія v0.40.0, родина Інерціальні, злиті та квантові сенсори. Лише консультативно: результат аналізу від дослідницького та інженерного інструмента; це не навігаційне обладнання із затвердженням типу і не послуга забезпечення безпеки життя. Кожна позначка тут належить рушієві або матриці верифікації; тип вважається MODELLED, якщо матриця не каже іншого (як заробляється позначка: розділ Evidence у README).

Що він робить#

Гібридна завершальна схема PNT: годинник + IMU + допомога від передавання часу.

Один прогін scenarios/hybrid-pnt.toml підсумовується так: scenario f33d734ecc51 | quantum PNT-holdover 6600s (t 6600s/p 6600s) integrity 0,998 security n/a (no attack) | classical PNT-holdover 350s (t 6600s/p 350s) integrity 1,000 security n/a (no attack)

Входи#

Зі схеми (kshana kinds --json):

  • Обов'язкові поля: seed, timing_spec_ns, position_spec_m, time, gnss, resync, clock_quantum, clock_classical, accel_quantum, accel_classical
  • Необов'язкові поля: немає

Приклад scenarios/hybrid-pnt.toml задає, зокрема:

Поле Значення Одиниця
accel_classical.bias 0.00157 m/s^2
accel_classical.id nav-grade-quartz text
accel_classical.provenance Акселерометр навігаційного класу на кварці (Honeywell QA-2000 / G text
accel_classical.q_va 3.8416e-8 (m/s^2)^2/Hz
accel_quantum.bias 5.8800e-7 m/s^2
accel_quantum.id cold-atom-quat text
accel_quantum.provenance Гібридний квантовий акселерометричний тріад Exail, стабільність зміщення 5,8 text
accel_quantum.q_va 4.6656e-8 (m/s^2)^2/Hz
clock_classical.drift 0 1/s
clock_classical.id csac-sa45s text
clock_classical.provenance Технічний опис Microchip SA65 / SA.45s CSAC, sigma_y(1s)=3e-10 text
clock_classical.q_rw 0 1/s

Запуск#

kshana scenarios/hybrid-pnt.toml

Що це дає#

Скалярні результати цього прогону з одиницями, які вказує рушій:

Результат Значення Одиниця
classical.accel_spec.id nav-grade-quartz text
classical.accel_spec.kind inertial text
classical.accel_spec.params.bias 0.00157 m/s^2
classical.accel_spec.params.bias_instability false flag
classical.accel_spec.params.gyro_bias 0 rad/s
classical.accel_spec.params.q_aa 0 (m/s^2)^2/s
classical.accel_spec.params.q_arw 0 (rad/s)^2/Hz
classical.accel_spec.params.q_va 3.8416e-8 (m/s^2)^2/Hz
classical.accel_spec.provenance Акселерометр навігаційного класу на кварці (H text
classical.clock_spec.id csac-sa45s text
Діаграма, яку рушій записує для scenarios/hybrid-pnt.toml, вид hybrid

Докази#

MODELLED: рядки матриці верифікації, що називають цей різновид.

  • MODELLED Один складений фільтр Калмана за позицією, швидкістю, фазою та частотою годинника, що отримує псевдодальності, які зв'язують позицію й годинник (оновлення у формі Джозефа, що несуть перехресну коваріацію); 1-DOF варіант, доповнений сталим зміщенням акселерометра с Тести: fusion_coupled_filters.rs.

Рядки, які задіяв сам прогін, з оракулом, що його дає матриця кожному (публічні джерела названі там):

  • VALIDATED Девіація Аллана / модифікована / Адамара + ідентифікація степеневого шуму з довірчими інтервалами χ². Оракул (ExternalDataset): NIST SP 1065 (Riley) / еталонні девіації Stable32 на NBS14
  • MODELLED Замкнена форма зростання похибки за інерцією + holdover до порога; класи квантових годинників. Оракул (ReferenceImpl): Багатокрокова рекурсія коваріації clock_state (перехресна перевірка в тій самій кодовій базі); лежачі в основі ядро дисперсії інерційного руху та інверсії holdover зовнішньо перевірено проти scipy (див. «Clock-holdover coast-variance & threshold inversion»). Показники holdover для кожного класу з порогом червоного шуму лишаються MODELLED
  • MODELLED 3-становий (фаза/частота/дрейф) годинник Калмана van-Loan зі стабілізацією за Джозефом. Оракул (ReferenceImpl): filterpy 1.4.5 KalmanFilter (R. Labbe, MIT), з F через scipy.linalg.expm та Q через блокову матрицю Van-Loan 1978 — незалежна еталонна реалізація, що відтворює повну траєкторію фільтра kshana. Узгодженість між реалізаціями: фізика годинника / калібрування Аллана не перевірені зовнішньо, тому це лишається MODELLED. 0,30 зовнішнє порівняння, знахідка (лишається MODELLED): на фінальних годинниках IGS 30 с для 11 блоків GPS
  • MODELLED Двостороннє/TWSTFT (Саньяк), спільний огляд GNSS, PPP; тремтіння лінії→дальність. Оракул (ExternalDataset): Величину ефекту Саньяка звірено з авторитетним ОПУБЛІКОВАНИМ ЗНАЧЕННЯМ — N. Ashby, 'Relativity in the GPS', Living Reviews in Relativity 6:1 (2003), Eq. 1,29: східне екваторіальне навколосвітнє обертання накопичує 207,4 нс (2ωA_E/c²); kshana відтворює 207,386 нс. Незалежно підтверджено RTKLIB 2.4.3 geodist() (Takasu, BSD-2-Clause), що має ту саму геометрію 2Aω/c². Складений BIPM TWSTFT транспондер/спільний огляд/
  • MODELLED Холодноатомний інтерферометричний акселерометр з перших принципів (k_eff·T², QPN). Оракул (ExternalDataset): Опубліковані числові вектори першоджерел щодо CAI (передавальна функція Cheinet 2008; чутливість Peters/Freier): k_eff·T² збігається точно, дробова шумова ASD — односторонній поріг у межах ~2× від кожного опублікованого приладу (реальні пристрої мають технічний шум понад квантовим порогом). Діапазон, а не рівність. 0,30 раунд 2 (попередньо зареєстровано fcb9ac64), знахідка (лишається MODELLED): шум обертання лише від QPN проти виміряного Gauguet et al.

Обмеження#

Що, за власним звітом прогону, не обчислено за моделлю або не перевірено за зовнішнім еталоном:

  • Holdover годинника в умовах відсутності GNSS є MODELLED, а не перевіреним (validated): звірено з окремою реалізацією в цій самій кодовій базі — незалежною від тестованого модуля, але не зовнішньо авторитетною. (матриця верифікації (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Оцінювання стану бортового годинника є MODELLED, а не перевіреним (validated): звірено з окремою реалізацією в цій самій кодовій базі — незалежною від тестованого модуля, але не зовнішньо авторитетною. (матриця верифікації (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Бюджетування похибки передавання часу має рівень MODELLED, його не перевірено за незалежним еталоном: підтвердження ззовні має лише частина тверджень, але вся можливість складається з обчислених за моделлю частин, тому вона лишається на рівні обчислених за моделлю. (матриця верифікації (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Характеристики квантового інерціального сенсора є MODELLED, а не перевіреними (validated): одну частину твердження перевірено зовнішньо, але вся можливість складається із змодельованих частин, тож можливість лишається змодельованою. (матриця верифікації (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Стійкість квантового інерціального зчислення шляху є MODELLED, а не перевіреною (validated): звірено з окремою реалізацією в цій самій кодовій базі — незалежною від тестованого модуля, але не зовнішньо авторитетною. (матриця верифікації (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Виявлення спуфінгу є MODELLED, а не перевіреним (validated): одну частину твердження перевірено зовнішньо, але вся можливість складається із змодельованих частин, тож можливість лишається змодельованою. (матриця верифікації (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • Відтворюваність і гарантування якості програмного забезпечення — MODELLED, а не перевірено за зовнішнім еталоном: підтвердження частини вимоги перевірено зовні, але вся можливість складається з обчислених за моделлю частин, тому можливість залишається обчисленою за моделлю. (матриця верифікації (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

Див. також#