Вимірювання GNSS, позиціонування та цілісність (родина видів сценаріїв)

6 видів 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. Усі позначки тут належать рушієві або матриці верифікації; вид має рівень MODELLED, якщо матриця не каже іншого (як заробляється позначка: розділ «Докази» у README).

Тематичні сторінки: INTEGRITY, POSITIONING, ARAIM_REFERENCE, OSNMA. Запустити один: kshana scenarios/integrity-raim.toml. Усі родини: KINDS.md.

integrity#

RAIM миттєвий / із розділенням розв'язків / ARAIM з HPL/VPL і діаграмою Стенфорда.

Обов'язкові поля: mask_deg, sigma_uere_m, p_fa, p_md, al_h_m, al_v_m, time, user|user_site, constellation. Необов'язкові: sigma_ura_m, b_nom_m, constellations, seed, araim_dual, p_hmi, skyline.

Реєстр: MODELLED 6 · VALIDATED 4. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: integrity.

kshana scenarios/integrity-raim.toml

gnss-sim#

Симуляція псевдодальностей у вимірювальній області (іоносфера Klobuchar, тропосфера Saastamoinen/Niell) + RAIM.

Обов'язкові поля: seed, time, receiver, constellation. Необов'язкові: iono, tropo, mask_deg, noise_sigma_m, multipath_m, sat_clock_rms_m, uere_m, p_fa, p_md, alert_limit_h_m, alert_limit_v_m, skyline.

Реєстр: VALIDATED. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: gnss-sim.

kshana scenarios/gnss-sim-raim.toml

pvt#

Одноточкове позиціонування за реальними спостереженнями: розв'язання позиції приймача за файлом спостережень RINEX 3 і файлом широкомовної навігації (кодові псевдодальності, широкомовні ефемериди, іоносфера Клобухара, тропосфера Саастамойнена/Ніелла), за потреби з перевіркою за зафіксованою координатою.

Обов'язкові поля: obs_rinex, nav_rinex. Необов'язкові: truth_ecef, apriori_ecef, mask_deg, dual_frequency.

Реєстр: MODELLED. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: pvt.

kshana scenarios/pvt-abmf.toml

araim-reference-check#

Опубліковані еталонні вектори сертифікації ARAIM: горизонтальний і вертикальний рівні захисту ARAIM рушія, прогнані за ВЛАСНИМИ розібраними числовими прикладами Технічної підгрупи ARAIM робочої групи WG-C, із допуском (TOL_PL = 5e-2 м), який ці документи самі заявляють. Два вектори закомічено як фікстури, кожен із URL отримання, датою отримання, SHA-256 вихідного файла й сторінкою: Reference Airborne Algorithm Description Document v3.1 (2019), додаток D — самоузгоджений і приймальний вектор — та Milestone 3 Report (2016), додаток A, розділ A.IX, твердження, на яке посилаються дослідницькі бібліографії. Кожен опублікований вхід (матриця геометрії з 10 супутників і 2 орбітальних угруповань, діагоналі дисперсій C_int і C_acc, b_nom, P_sat, P_const і набір констант LPV-200) і кожен опублікований вихід (VPL, HPL, EMT, sigma_v_acc, K_fa_3 і sigma_3, sigma_ss_3 та b_3 двох режимів відмови угруповання) наведено поряд із власним числом рушія та їхньою абсолютною різницею. Рівняння рівня захисту тут НЕ розв'язують наново: список режимів еталона передають наявним raim::araim_protection_level / araim_integrity_risk рушія, тож бісекція та гауссова алгебра хвостів, що перевіряються, — власні для рушія; для нього будують лише геометрію, підрозв'язки, пороги виявлення та опублікований розподіл бюджету. ЗОВНІШНЬО ПЕРЕВІРЕНО за вектором 2019: VPL 18,2926 м проти опублікованих 18,3 м, HPL 13,4063 м проти 13,45 м, EMT 7,2997 м проти 7,2998 м, sigma_v_acc 1,3694 м проти 1,3694 м, і всі шість опублікованих проміжних величин із точністю до половини одиниці в останньому надрукованому десятковому розряді. Вектор 2016 несе два внутрішні дефекти, які звіт називає, а не ховає — помилку знака в рядку 3 матриці G і K_fa_3, обчислений для 57 режимів відмови, тоді як документ вказує N_fault_max = 1 (12 режимів), — тому його проміжні величини геометрії відтворюються точно, а рівні захисту наведено як виміряні розбіжності й виключено з приймальної цифри; допуск ніколи не розширюють, щоб їх поглинути. Кожне випущене числове поле має одиницю та клас походження, а переписану цифру позначено published, щоб її ніколи не сплутали з обчисленою. ОБСЯГ: реалізовано лише N_fault_max = 1 (режими відмови одного супутника й одного угруповання), а випадок, чиї апріорні значення потребують одночасних багатоподієвих підмножин відмов, REFUSED, а не мовчки усікається; виявлення відмов, виключення, перевірка узгодженості хі-квадрат і крок перерозподілу подвійного обліку еталонного алгоритму поза обсягом. Це відтворює розібраний приклад опублікованого еталонного алгоритму — це не сертифікація, не артефакт льотної придатності і не схвалення.

Обов'язкові поля: немає. Необов'язкові: vector.

Реєстр: VALIDATED. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: araim-reference-check.

kshana scenarios/araim-reference-check.toml

space-weather#

Модель космічної погоди: сонячні (F10.7/F10.7a) і геомагнітні (Kp, з визначальною таблицею Kp↔ap) індекси активності, екзосферна температура за Jacchia-1971, яку вони задають (підтверджено щодо опублікованих значень для мінімуму/середнього/максимуму сонячної активності), і густина термосферних нейтралів за Jacchia-1971 при добовій середній екзосферній температурі проти статичного профілю без урахування активності на наборі висот — залежність густини від сонячного циклу, якої статична атмосфера не враховує. MODELLED: густина узгоджується з густинами, виведеними з акселерометрів (TOLEOS CHAMP і GRACE), у межах коефіцієнта 2 при сонячному максимумі, але приблизно в 1.7 раза завищена в сонячний мінімум 2008.

Обов'язкові поля: немає. Необов'язкові: f107, f107a, kp, altitudes_km.

Реєстр: MODELLED. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: space-weather.

kshana scenarios/space-weather.toml

realtime-frame-eop#

Бюджет передбачення лунної системи відліку / орієнтації Землі в реальному часі: P4 Table 1 (перевірка узгодженості похибки системи відліку — після обробки ~0,27 m ↔ ~0,010 ms і в реальному часі ~15 m ↔ ~0,5 ms, кожне положення в системі відліку виражено як еквівалентна похибка UT1 через важіль L19 Δr = D_EM·ω⊕·ΔUT1) і Table 2 (виміряна похибка передбачення UT1 залежно від горизонту — крива L18, прочитана безпосередньо з реального ряду IERS finals2000A: підлога фінального Bulletin A − Bulletin B і похибка багатодобового предиктора персистентності, кожну з яких L19 відображає на положення в системі відліку Місяця), плюс середньоквадратичний бюджет похибки системи відліку в реальному часі L21 (EOP + ефемериди + підлога реалізації). VALIDATED замкнена форма (важіль L19, ω⊕ перехресно перевірена за кутом обертання Землі CIO) і VALIDATED реальні дані (крива L18 з реальних рядків finals2000A); MODELLED — величини коваріації OD лунного ретранслятора та підлога реалізації системи відліку (репрезентативні розподіли) і предиктор персистентності (не операційний алгоритм Bulletin A від IERS). Не є сертифікованим продуктом системи відліку реального часу.

Обов'язкові поля: немає. Необов'язкові: epoch, horizons_days, ephemeris_pos_sigma_m, ephemeris_vel_sigma_mps, latency_s, frame_realization_floor_m, delta_ut1_ms, delta_xp_mas, delta_yp_mas, eop_finals2000a, eop_finals2000a_later, frame_realization_tie_noise_m, operational_window_days, operational_min_cycle_fraction, operational_anchor_residual.

Реєстр: MODELLED 1 · VALIDATED 2. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: realtime-frame-eop.

kshana scenarios/realtime-frame-eop.toml