leo-ppp (вид сценарію)
Вид сценарію рушія v0.40.0, родина Навігація на низькій навколоземній орбіті. 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 — від рушія або матриці верифікації; вид має рівень MODELLED, якщо матриця не каже іншого (як здобувається позначка: розділ «Докази» в README).
Що він робить#
Збіжність прецизійного точкового позиціонування (PPP) лише з GNSS та з доповненням LEO: плаваючий розширений фільтр Калмана на безіоносферних коді та фазі несівної зі статичними координатами станції, білим годинником приймача, одним міжсистемним зміщенням на кожну додаткову систему, зенітною вологою затримкою у вигляді випадкового блукання, спроєктованою за 1/sin(кут місця), і плаваючою неоднозначністю на кожну дугу супутника; похибка прецизійної орбіти та годинника біла й спільна для коду та фази супутника, тож кожен супутник — це одне корельоване дворядкове оновлення у стабілізованій за Джозефом формі. Вимірювання імітуються з тієї самої моделі із зерновим (seed) шумом для кількох майданчиків і зерен, і кожен випадок (спочатку лише GNSS, потім кожен [[case]] систем LEO, будь-яке угруповання чи пресет) повідомляє медіанний час збіжності (перша епоха, після якої горизонтальна та вертикальна похибки лишаються нижче порогів, за замовчуванням 10 см), частку збіжних, медіанні криві похибок і узгодженість фільтра (усереднений за прогонами NEES положення відносно двосторонньої 95% хі-квадрат смуги). Необов'язково поряд з опублікованими показниками Li et al. (2019, J. Geod. 93:749, doi 10.1007/s00190-018-1195-2) для середніх широт: 9,6 хв для мульти-GNSS скорочується до 7,0, 3,2, 2,1 і 1,3 хв із 60, 96, 192 і 288 супутниками LEO. MODELLED: порівняння узгодженості тренду, а не відтворення угруповань, шуму чи станцій того дослідження; без розв'язання неоднозначностей, стрибків циклів, закручування фази, припливів чи корельованих у часі похибок продуктів.
Один прогін scenarios/leo-ppp-convergence.toml підсумовується так: PPP convergence to 0,10 m horizontal / 0,10 m vertical, 12 runs per case, 96 GNSS satellites GNSS only 0 LEO median 7,4 min converged 100% NEES mean 3,13 60 LEO 60 LEO median 4,8 min converged 100% NEES mean 3,08 96 LEO 96 LEO median 3,2 min converged 100% NEES mean 2,74 192 LEO 192 LEO median 2,7 min converged 100% NEES mean 2,65 288 LEO 288 LEO median 2,3 min converged 100% NEES mean 3,06 Li et al. 2019 (published, min) vs modelled: 0:9.6/7.4 60:7.0/4.8 96:3.2/3.2 192:2.1/2.7 288:1.3/2.3
Входи#
Зі схеми (kshana kinds --json):
- Обов'язкові поля: немає
- Необов'язкові поля:
seed,duration_s,step_s,runs,criterion_horizontal_m,criterion_vertical_m,compare_li_2019,noise,site,gnss,case
Приклад scenarios/leo-ppp-convergence.toml задає, зокрема:
| Поле | Значення | Одиниця |
|---|---|---|
case[0].name |
60 LEO | text |
case[0].system[0].mask_deg |
7 | deg |
case[0].system[0].name |
LEO-60 | text |
case[0].system[0].shell[0].altitude_km |
1000 | km |
case[0].system[0].shell[0].inclination_deg |
60 | deg |
case[0].system[0].shell[0].phasing |
1 | не вказано |
case[0].system[0].shell[0].planes |
6 | не вказано |
case[0].system[0].shell[0].total |
60 | не вказано |
case[1].name |
96 LEO | text |
case[1].system[0].mask_deg |
7 | deg |
case[1].system[0].name |
LEO-96 | text |
case[1].system[0].shell[0].altitude_km |
1000 | km |
Запуск#
kshana scenarios/leo-ppp-convergence.toml
Що це дає#
Скалярні результати цього прогону з одиницями, які вказує рушій:
| Результат | Значення | Одиниця |
|---|---|---|
criterion_horizontal_m |
0.1 | m |
criterion_vertical_m |
0.1 | m |
duration_s |
1800 | s |
evidence.id_rule |
стабільний ідентифікатор рядка матриці (ID | text |
evidence.matrix |
docs/VERIFICATION-MATRIX.md | text |
evidence.tier |
MODELLED | text |
n_gnss |
96 | кількість |
noise.amb0_sigma_m |
30 | m |
noise.clock_sigma_m |
1000 | m |
noise.isb0_sigma_m |
10 | m |
Позначка результату (від рушія): MODELLED плаваюче PPP (безіоносферні код і фаза, білий годинник, вологу затримку як випадкове блукання, плаваючі неоднозначності на дугу) на імітованих вимірюваннях з тієї самої моделі; показники Li et al. (2019) — це порівняння тренду, а не відтворення
Докази#
MODELLED: рядки матриці верифікації, що називають цей різновид.
- MODELLED Плаваючий розширений фільтр Калмана PPP на безіоносферних коді та фазі: статичні координати, білий годинник приймача, одне міжсистемне зміщення на кожну додаткову систему, зенітна волога затримка у вигляді випадкового блукання, спроєктована за 1/sin(кут місця), плаваюча неоднозначність на супутник Тести: leo_fusion_scenarios.rs.
Рядки, які задіяв сам прогін, з оракулом, що його дає матриця кожному (публічні джерела названі там):
- MODELLED Детерміновані, хешовані за сценарієм, SBOM + міжплатформні еталонні шлюзи. Оракул (ExternalDataset): відповідність SBOM офіційній схемі JSON CycloneDX 1,5 (+ дійсні ідентифікатори SPDX) — зовнішній опублікований стандарт, нуль помилок валідації на всьому графі залежностей; частина щодо детермінованості FoM / побайтової відтворюваності залишається закріпленою перевіркою самоузгодженості, тому рядок залишається MODELLED
- MODELLED Плаваючий розширений фільтр Калмана PPP на безіоносферних коді та фазі: статичні координати, білий годинник приймача, одне міжсистемне зміщення на кожну додаткову систему, випадкове блукання. Оракул (ExternalDataset): Хі-квадрат тест NEES є внутрішньою перевіркою узгодженості (істина та фільтр ділять модель). Тренд порівнюється з Li et al., LEO constellation-augmented multi-GNSS for rapid PPP convergence, J. Geod. 93:749-764 (2019), doi 10.1007/s00190-018-1195-2: мульти-GNSS 9,6 хв скорочується до 7,0, 3,2, 2,1 і 1,3 хв із 60, 96, 192 і 288 супутниками LEO. Вбудований сценарій дає 7,4, 4,8, 3,2, 2,7 і 2,3 хв із
Обмеження#
Що, за власним звітом прогону, не обчислено за моделлю або не перевірено за зовнішнім еталоном:
- MODELLED плаваюче PPP (безіоносферні код і фаза, білий годинник, вологу затримку як випадкове блукання, плаваючі неоднозначності на дугу) на імітованих вимірюваннях з тієї самої моделі; показники Li et al. (2019) — це порівняння тренду, а не відтворення (результат
label) - MODELLED: порівняння узгодженості тренду, а не відтворення угруповань, шуму чи станцій того дослідження; без розв'язання неоднозначностей, стрибків циклів, закручування фази, припливів чи корельованих у часі похибок продуктів. (каталог видів (
kshana kinds --json)) - Чотири угруповання LEO тут — це репрезентативні дельта-оболонки Walker на 1000 км і 60 град із 60, 96, 192 і 288 супутниками; вони НЕ є проєктами зі статті, а шум, станції та визначення збіжності (горизонтальна та вертикальна похибки нижче 10 см до кінця прогону) — власні для цієї моделі. Тому порівняння є перевіркою узгодженості тренду рівня MODELLED: збіжність має скорочуватися монотонно з (коментар у файлі сценарію, рядки 10–14)
- 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))
- Збіжність прецизійного точкового позиціонування лише з GNSS та з доповненням LEO має рівень MODELLED, її не перевірено за незалежним еталоном: частину тверджень підтверджено ззовні, але вся можливість складається з обчислених за моделлю частин, тому вона лишається на рівні обчислених за моделлю. (матриця верифікації (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
Див. також#
- Сторінка родини: Навігація на низькій навколоземній орбіті
- Усі різновиди: KINDS.md
- Тематична сторінка: LEO-PNT.md
- Тематична сторінка: LEO-PNT-FUSION.md