Альтернативні PNT в умовах відсутності GPS (родина видів сценаріїв)

5 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: CAPABILITY, RESILIENCE-CROSSWALK. Запустити один: kshana scenarios/combined-altpnt.toml. Усі родини: KINDS.md.

gravity-map#

Навігація зіставленням гравітаційної карти в умовах відсутності GPS: холодноатомний гравіметр відновлює сталий дрейф INS за послідовністю гравітаційних аномалій, крізь яку летить.

Обов'язкові поля: nmax, start_lat_deg, start_lon_deg, step_lat_deg, step_lon_deg, waypoints, drift_lat_deg, drift_lon_deg, gravimeter_asd, averaging_time_s, map_sigma_mgal, search_half_deg, search_step_deg. Необов'язкові: coeffs, mascons, refine_stages, refine_factor, noise_seed, reference, map_error_mc.

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

kshana scenarios/gravity-map-nav.toml

terrain-nav#

Навігація за рельєфом без GPS (TERCOM/SITAN): радіо-/баровисотомір зіставляє профіль висот землі з ЦМР у стилі SRTM, щоб відновити дрейф ІНС.

Обов'язкові поля: dem_seed, start_lat_deg, start_lon_deg, step_lat_deg, step_lon_deg, waypoints, drift_lat_deg, drift_lon_deg, altimeter_sigma_m, map_sigma_m, search_half_deg, search_step_deg. Необов'язкові: refine_stages, refine_factor, noise_seed.

Реєстр: MODELLED. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: terrain-nav.

kshana scenarios/terrain-nav.toml

terrain-slam#

Послідовна (рекурсивна) навігація за рельєфом без GPS: частинковий фільтр виконує модель вимірювання зіставлення за рельєфом епоха за епохою (SITAN як фільтр, що працює безперервно), тож змінний у часі дрейф ІНС відстежується вздовж траси, тоді як пакетний terrain-nav відновлює лише одне стале зміщення.

Обов'язкові поля: dem_seed, start_lat_deg, start_lon_deg, step_lat_deg, step_lon_deg, waypoints, drift_rate_lat_deg, drift_rate_lon_deg, altimeter_sigma_m, map_sigma_m. Необов'язкові: n_particles, init_pos_sigma_deg, process_sigma_deg, resample_ess_frac, seed.

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

kshana scenarios/terrain-slam.toml

combined-altpnt#

Комбінований навігатор за гравітацією + магнітним полем + рельєфом в умовах відсутності GPS: три скалярні канали поля, злиті на кожній шляховій точці для точнішого (з нижчою CRLB) виправлення дрейфу, ніж за будь-яким одним полем.

Обов'язкові поля: start_lat_deg, start_lon_deg, step_lat_deg, step_lon_deg, waypoints, drift_lat_deg, drift_lon_deg, search_half_deg, search_step_deg, nmax, gravity_sigma_mgal, igrf_year, magnetic_sigma_nt, dem_seed, terrain_sigma_m. Необов'язкові: coeffs, mascons, magnetic_mascons, igrf_alt_km, refine_stages, refine_factor, noise_seed, magnetic_grid.

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

kshana scenarios/combined-altpnt.toml

conflict-resilience#

MODELLED багатошарова стійкість PNT до конфліктів (P7): користувач в оспорюваному середовищі має кілька шарів PNT (GNSS відкритого сервісу, широкосмуговий GNSS, автентифіковане орбітальне угруповання, ретранслятор доповнення), кожен із базовою доступністю, точністю 1σ і вразливістю до заперечення за кожним вектором спільної загрози глушіння/спуфінгу. Засіяний Монте-Карло з перебором інтенсивності заперечує кожен шар з імовірністю clamp(vulnerability·intensity·vector_weight,0 1), зливає тих, що вціліли, за замкненим правилом оберненої дисперсії σ_fused=(Σ 1/σ_i²)^(−1/2) і звітує імовірність повної втрати (усі шари заперечено), медіанну злиту похибку та статистику придатності/заперечення за кожним шаром залежно від інтенсивності. Головне відношення стійкості (імовірність повної втрати для одного шару проти багатошарової) сягає ~7x за припущення НЕЗАЛЕЖНОСТІ; тоді однофакторний перебір корельованого заперечення за гауссовою копулою показує, що ці ~7x спадають до 1 зі зростанням кореляції заперечення (кореляція нівелює багатошаровість). Блок чутливості до апріорних значень розкидає головне значення за ДЖЕРЕЛЬНИМИ апріорними вразливостями через торнадо mcda + перерозподіл зусиль загрози за Діріхле + перцентильні довірчі інтервали. VALIDATED ядро: загальна втрата за Монте-Карло збігається до замкненого незалежного добутку Π_i p_deny_i (у межах стандартної похибки MC за фіксованого зерна та великого N); злиття оберненою дисперсією є замкненою тотожністю; за ρ=0 копула зводиться до незалежної моделі, а кожне ρ зберігає маргінальну частоту заперечення кожного шару. MODELLED: величини вразливості/доступності/точності для кожного шару є джерельними, але змодельованими вхідними даними (JammerTest 2024, TEXBAT, EASA SIB, RTCA DO-229, LunaNet/IOAG — див. conflict_threat_params), а конкретна величина ~7x та форма кривої відношення проти кореляції випливають із цієї параметризації. Розбивка виживання за кожним вектором у §4,2 далі розкладає спільну РЧ-загрозу на чотири названі вектори (глушіння/спуфінг/кінетичний/кібер) і звітує для кожного вектора криву плавної деградації придатного PNT S_v(x)=1-Prod_i(1-a_i(1-clamp(susceptibility_i,v·x,0 1))) — VALIDATED: засіяний Монте-Карло за кожним шаром збігається до цієї замкненої форми; глушіння є найгострішим вектором для корельованої РЧ-бази, а інерціальний шар, імунний до РЧ, є вирішальним уцілілим. Це не сертифікований продукт навігаційної доступності.

Обов'язкові поля: немає. Необов'язкові: layers, intensity, correlation, trials, seed, primary_layer.

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

kshana scenarios/conflict-resilience.toml