Годинники, синхронізація та holdover (родина типів сценаріїв)

9 типів сценаріїв рушія v0.40.0. Лише консультативно: результат аналізу від дослідницького та інженерного інструмента; це не навігаційне обладнання із затвердженням типу і не послуга забезпечення безпеки життя. Кожна мітка тут належить рушію або матриці верифікації; тип має рівень MODELLED, якщо матриця не каже іншого (як заслуговується мітка: розділ «Докази» в README).

Тематичні сторінки: TELECOM-TIMING, SLOT-TIMING, TIMING-HIL, CLOCK-LOG-FORMATS. Запустіть один: kshana scenarios/clock-holdover.toml. Усі родини: KINDS.md.

clock#

Holdover годинника проти специфікації; необов'язковий ансамбль Монте-Карло (прогонів > 1).

Обов'язкові поля: seed, threshold_ns, time, gnss, clock_quantum, clock_classical. Необов'язкові: runs, integrity.

Реєстр (ledger): MODELLED. Повна сторінка із вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: clock.

kshana scenarios/clock-ensemble.toml

sweep#

1-вимірний перебір для компромісного дослідження за параметром пакета годинника.

Обов'язкові поля: parameter, metric, start, stop, steps, base. Необов'язкові: scale.

Реєстр (ledger): MODELLED. Повна сторінка із вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: sweep.

kshana scenarios/sweep-clock-stability.toml

sweep-nd#

Універсальний N-вимірний перебір за будь-яким пакетом через ключі TOML із крапками / шляхи метрик JSON.

Обов'язкові поля: base, axes, metrics.

Реєстр (ledger): жоден рядок матриці не називає цей тип; рушій позначає свій результат сам. Повна сторінка із вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: sweep-nd.

kshana scenarios/sweep-nd-inertial.toml

telecom-timing#

Телекомунікаційна синхронізація: похибка часу, максимальна похибка часового інтервалу (MTIE) і девіація часу (TDEV) для holdover GNSS, перевірені за масками ITU-T із вердиктом PASS або FAIL і запасом для кожної маски. Вхідні дані — це або СИНТЕТИЧНИЙ holdover (пресет генератора -- ocxo, рубідієвий, цезієвий або csac, кожен із показниками стабільності, старіння та температури з названого публічного паспорта Microchip -- плюс час втрати GNSS, довжина запису та інтервал вибірки; вільноходовий годинник має білий, фліккерний і, де цього потребує підгонка за паспортом, випадкове блукання частотного шуму, лінійне старіння та синусоїдальний температурний член), або ЗАВАНТАЖЕНИЙ РЯД пар [time_s, time_error_ns], заданих вбудовано (а лише в рідних збірках — файлом CSV). Маски: ITU-T G.8272 (07/2025) PRTC-A і PRTC-B (max|TE| 100 / 40 ns, MTIE Tables 1-2, TDEV Tables 3-4); G.8272.1 (2024) Amd. 1 (07/2025) ePRTC у захопленому стані (30 ns, Tables 1-2) і holdover ePRTC-A (огинаюча похибки часу Table 3, що зростає від 30 ns до 100 ns протягом періоду holdover H, який задає тривалість захопленого стану, MTIE Table 4, TDEV Table 5); G.8273.2 (2023) Amd. 2 (11/2025) класи T-BC/T-TSC A-C (max|TE|, стала похибка часу, MTIE і TDEV після фільтра нижніх частот) і клас D (max|TE_L| 5 ns, єдине значення класу D, не залишене для подальшого вивчення); G.8271.1 (2022) Amd. 3 (05/2025) опорна точка C (max|TE_L| 1100 / 600 / 100 ns з MTIE Tables 7-1 до 7-3). Кожен елемент, який Рекомендація позначає для подальшого вивчення, відсутній, а не домислений, і кожен звіт перелічує, що не реалізовано. Також подає час перевищення кожного бюджету максимальної похибки часу (типово: 100 ns ePRTC max|TE_HO|, 400 ns розподіл holdover мережі, 1100 ns точка C, 1,5 us клас 4), криві MTIE/TDEV як таблицю CSV із кожною межею маски та запис про одиниці й походження для кожного числового поля. VALIDATED: оцінювачі MTIE і TDEV щодо пакета allantools на зафіксованому ряді holdover. MODELLED: таблиці масок є переписаними, а синтетичний holdover — це модель, побудована з паспортних максимумів, а не вимірювання будь-якого екземпляра. Не випробування на відповідність.

Обов'язкові поля: немає. Необов'язкові: seed, masks, budgets, holdover, series.

Реєстр (ledger): MODELLED 5 · VALIDATED 1. Повна сторінка із вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: telecom-timing.

kshana scenarios/telecom-synce-eec.toml

slot-timing#

Синхронізація слотів: кількість секунд, через які вільноходовий годинник виходить за захисний інтервал слота маршрутизації або постановки завдань, прив'язаного до часу (найбільша абсолютна похибка часу, яку слот допускає), внесок кожного члена в цей момент із названням домінантного (невизначеність виправлення, білий фазовий шум, білий, фліккерний, випадкове блукання та випадковий біг частотного шуму, залишкове зміщення частоти, температура, старіння), час, що лишився від останнього виправлення, і найбільший інтервал виправлень, що тримає годинник у межах, за вирахуванням затримки виправлення. Генератор задається ТИПОВИМ значенням КЛАСУ (csac, uso, dsac, tcxo, ocxo або rafs: одна наведена девіація Аллана за одну секунду та припущена підлога червоного шуму), ПОПЕРЕДНЬО ВСТАНОВЛЕНИМ ПАСПОРТНИМ набором для телекомунікаційної синхронізації або вбудованим ПАСПОРТОМ (максимуми девіації Аллана, підігнані як огинаюча, плюс старіння та температурний коефіцієнт), або вбудованим MEASURED ЗАПИСОМ ФАЗИ (його перекривна девіація Аллана, підігнана зваженим методом найменших квадратів у базисі білої фази та частотної модуляції IEEE Std 1139, тож підлогу червоного шуму виміряно, а не припущено). Порушення за межами найдовшого часу усереднення, який підтримує паспорт чи запис, позначається як екстрапольоване. Необов'язковий розділ про спуфінг додає рівень захисту синхронізації для приймача на орбіті: орбітальну швидкість і період, як довго один наземний спуфер може діяти на супутник за прохід, поріг монітора з допомогою годинника та затримку виявлення CUSUM, умовну межу, зсув, який накопичує спуфер із заданою максимальною швидкістю наростання, поки супутник не залишить його зону дії або не буде виконано незалежну перевірку, і чи кожна перевірка під час контакту із Землею або по міжсупутниковому зв'язку є незалежною від цього спуфера. VALIDATED: інверсія holdover за підігнаним записом, відкладена (holdout) на реальному цезієвому годиннику, виміряному щодо водневого мазера (tests/slot_timing_cs5071a_holdout.rs, із обмеженням за даними); на виміряному кварцовому генераторі відкладене передбачення є консервативним, але не вкладається в поріг, тож кварцовий випадок є MODELLED. MODELLED: джерела класу та паспорта, детерміновані члени й оцінка спуфінгу.

Обов'язкові поля: oscillator, slot. Необов'язкові: spoofing.

Реєстр (ledger): MODELLED 2 · VALIDATED 1. Повна сторінка із вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: slot-timing.

kshana scenarios/slot-timing-ocxo-leo.toml

timetransfer#

Оптичне та RF двобічне передавання часу/частоти.

Обов'язкові поля: seed, samples, step_s, range_spec_mm, link_quantum, link_classical.

Реєстр (ledger): MODELLED. Повна сторінка із вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: timetransfer.

kshana scenarios/timetransfer.toml

time-transfer-budget#

Двобічне супутникове передавання часу та частоти між двома станціями через геостаціонарний ретранслятор: двобічне рівняння, розв'язане для T_A - T_B з кожним нереципрокним членом (затримки обладнання станцій, іоносфера діапазону Ku, транспондер, Саньяк), квадратурний бюджет невизначеності, чий складник типу A — це TDEV змодельованої лінії на часі усереднення, змодельована лінія з білим і фліккерним фазовим шумом і добовою нереципрокністю, а також стабільність (швидкість, залишковий RMS, TDEV, ADEV) будь-якого поданого ряду BIPM Circular T Section 1, CSV MJD,ns або записів годинника станції IGS RINEX. MODELLED.

Обов'язкові поля: station_a, station_b, satellite_lon_deg, transponder_ab_ns, transponder_ba_ns, white_noise_ns, uncertainty. Необов'язкові: uplink_ghz, downlink_ghz, true_offset_ns, flicker_noise_ns, diurnal_amplitude_ns, reciprocity_bias_ns, step_s, span_days, averaging_s, seed, series.

Реєстр (ledger): MODELLED. Повна сторінка із вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: time-transfer-budget.

kshana scenarios/time-transfer-budget.toml

holdover-test#

MODELLED тест holdover системи синхронізації часу, оцінений за записом похибки часу, який надає ОПЕРАТОР (журнал linuxptp ptp4l, phc2sys або ts2phc, журнал відстеження чи статистики chrony, журнал годинника TICC, TimeLab або RINEX, або пари time_s,time_error_ns). Тест має чотири кроки, і Kshana не виконує жодного з них: закріплений БАЗОВИЙ рівень, GNSS ВІДКЛЮЧЕНО оператором (антенний кабель або вихід симулятора; Kshana нічого не передає й нічим не керує) у заявлений момент, HOLDOVER на власному генераторі системи та ВІДНОВЛЕННЯ після того, як оператор повертає GNSS у другий заявлений момент. Запис розділяється за цими двома моментами. Базовий рівень: статистика похибки часу та маски ITU-T, написані для закріпленого годинника. Holdover: статистика, дробове зміщення частоти, яке утримувала система (пряма за методом найменших квадратів), маски, написані для holdover або автономного годинника, огинаюча holdover ePRTC-A за заявленою тривалістю закріпленого стану та час до перевищення кожного бюджету похибки часу. Відновлення: чи і коли |TE| потрапила в заявлену смугу й залишилася в ній, пік і найбільший стрибок. Кожну межу переписано з публічної таблиці ITU-T (маски синхронізації для телекомунікацій); формулювання — «виміряно відносно маски», а два моменти є твердженням оператора, а не перевіреними. Запис, надто короткий для маски, є НЕПОВНИМ і ніколи не екстраполюється. Див. docs/TIMING-HIL.md.

Обов'язкові поля: test, series. Необов'язкові: masks, budgets.

Реєстр: MODELLED. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: holdover-test.

kshana scenarios/holdover-test-ptp4l.toml

quantum-time-transfer#

MODELLED ланцюг довіреної квантової синхронізації: наскрізний бюджет передавання часу квантового (оптичний ґратковий годинник + лінія заплутаності/одиночних фотонів) проти класичного (CSAC + двобічний RF), повторно використаний рівень захисту синхронізації + показник безпеки від атаки затримкою/повтором (1-P_md), імовірність виявлення аномалії годинника + затримка CUSUM та компроміс квантового проти класичного як чесні TradeEvidence із записом репрезентативності та прогалин до польоту. Ілюстративні параметри пристроїв/ліній з відкритих джерел; моделює клас, без тверджень про TRL/політ/сертифікацію.

Обов'язкові поля: немає. Необов'язкові: integration_s, dissemination_interval_s, link_loss_db, classical_link_sigma_s, monitor_pfa, attack_delay_s, clock_fault_sigma.

Реєстр: жоден рядок матриці не називає цей вид; рушій сам позначає свій результат. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: quantum-time-transfer.

kshana scenarios/quantum-time-transfer.toml