Глушіння, спуфінг і спектр (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: SPECTRUM, DECEIVED-TIME, IQ-FOLLOW. Запустити один: kshana scenarios/jamming-demo.toml. Усі родини: KINDS.md.

jamming#

Глушіння за бюджетом лінії: J/S → ефективне C/N₀ → втрата захоплення.

Обов'язкові поля: seed, time, receiver, constellation. Необов'язкові: jammer, mask_deg, tracking_threshold_dbhz, degraded_margin_db, signal_power_dbw, temp_k, freq_hz, chip_rate_hz, skyline.

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

kshana scenarios/jamming-demo.toml

spoof#

Стохастичний детектор спуфінгу часу (Неймана–Пірсона / χ²₁) з P_fa/P_md за Монте-Карло.

Обов'язкові поля: threshold_ns, time, attack, clock_quantum, clock_classical.

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

kshana scenarios/spoof-attack.toml

spoof-detect#

Комбінований ВЧ-/вимірювальний детектор спуфінгу (узгодженість RAIM за кількома SV + AGC + SQM, об'єднані) проти параметризованої атаки (перевага за потужністю, вирівнювання фази несівної, зсув часу/позиції; у стилі TEXBAT).

Обов'язкові поля: attack. Необов'язкові: satellites, detector.

Реєстр: MODELLED. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: spoof-detect.

kshana scenarios/spoof-detect.toml

tracking-loop#

Втрата захоплення петлею стеження: C/N0 -> захоплення/зрив З ГІСТЕРЕЗИСОМ, час втрати захоплення та втягування спуфером як функція ШВИДКОСТІ зміщення коду й несівної. Наявні критерії відмови та захоплення рушія — це співвідношення за прийнятою потужністю (глушник відмовляє при J/S = 30 dB, спуфер захоплює при 3 dB); реальна втрата захоплення не є співвідношенням потужностей, це точка, де джитер петлі плюс динамічне навантаження виходять за бюджет її порога стеження. Подає (1) 1-сигма тепловий джитер несівної (Костас) і коду (некогерентний ранній/пізній) залежно від C/N0, із втратою на піднесення до квадрата, щодо заявлених правил 3sigma_PLL + theta_e <= 45 deg (правило 15 градусів у формі трьох сигм) і 3sigma_DLL + запізнення на лінійному наростанні <= d/2 чіпа; (2) пороги C/N0 зриву та повторного захоплення з названою визначальною петлею, поріг повторного захоплення ВИВЕДЕНИЙ із ширшої смуги, у якій приймач повторно втягується, а не заданий, тож ширина гістерезису має лежати між 5log10(ratio) і 10log10(ratio) dB; (3) заявлений час втрати захоплення детектором захоплення з двома порогами та витримками підтвердження, прогнаний на лінійному наростанні C/N0, поданий окремо від фізичного часу фазового зриву (середній час за Вітербі між проковзуваннями циклу, в log10 s, бо він охоплює сотні порядків); (4) межі втягування спуфером — найбільша швидкість зсуву коду й доплерівська швидкість несівної, за якими можуть стежити петлі жертви, з картою за обома осями, бо спуфер, що зсувається швидше, не захоплює петлю, а випереджає її; і (5) РАДІУС ВІДМОВИ, що випливає з динаміки петлі, поданий ПОРУЧ із наявним радіусом за співвідношенням потужностей, ніколи не замість нього, з їхньою знаковою різницею як окремим іменованим полем (denial_radius_delta_km) і визначенням поруч. Кожне виведене числове поле має одиницю та клас походження. VALIDATED замкнені форми: вирази для джитера несівної та коду, зведення фільтра петлі sqrt(2B_nT) і запізнення першого порядку на лінійному наростанні перехресно перевірено за власним корелятором sdr рушія, прогнаним на синтетичній ПЧ із фіксованим зерном — іншим шляхом до тих самих чисел — до 0,6 %, 3,7 % і 0,17 % відповідно, а модифіковану функцію Бесселя I0, що стоїть за часом проковзування циклу, — за стандартними табличними значеннями до 1e-7. Нижню межу чинності стверджено, а не лише заявлено: нижче ~32 dB-Hz при 1 ms реальний дискримінатор atan насичується в межах свого діапазону +-pi/2 і вимірює менший джитер, ніж будь-яка лінійна теорія. MODELLED: смуги петель, час інтегрування, інтервал між корелятором, відношення смуги втягування, витримки підтвердження, потужність глушника й коефіцієнти підсилення антен — це репрезентативні значення діапазону, а не паспорт. НЕ змодельовано: джитер генератора (девіація Аллана) і вібрації, обмеження смуги входу, багатопроменевість, динаміку AGC, втрату від переходів бітів даних, зовнішню допомогу та будь-яку піваткову поправку до формули проковзування циклу Костаса. За динаміки петлі в спуфера захоплення взагалі немає радіуса — визначальне обмеження — швидкість зміщення, а не потужність, — тож це поле є null із причиною, а не вигаданим числом. Не є сертифікованим продуктом для оцінки характеристик приймача.

Обов'язкові поля: немає. Необов'язкові: pll_bandwidth_hz, dll_bandwidth_hz, predetection_integration_s, correlator_spacing_chips, carrier_allowance_deg, code_allowance_chips, pullin_bandwidth_ratio, drop_confirm_epochs, relock_confirm_epochs, doppler_rate_hz_per_s, code_slew_chips_per_s, cn0_high_dbhz, cn0_low_dbhz, ramp_duration_s, jitter_table_cn0_dbhz, jammer_power_dbw, jammer_gain_dbi, rx_gain_toward_jammer_db, rx_gain_toward_sat_db, signal_power_dbw, temp_k, freq_hz, chip_rate_hz, jammer_type, q_override, denial_js_threshold_db, capture_js_threshold_db, spoof_code_slew_chips_per_s, spoof_doppler_rate_hz_per_s.

Реєстр: MODELLED. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: tracking-loop.

kshana scenarios/tracking-loop.toml

spectrum#

Модель спектра L-діапазону та водоспад: увесь L-діапазон GNSS як одна спектральна густина потужності (PSD), частота по горизонталі, час по вертикалі, за сценарним графіком глушників. СИГНАЛИ: GPS L1 C/A і L2C (BPSK(1)), відкрита служба Galileo E1 (MBOC(6,1,1/11) або BOC(1 1)), GPS L5 і Galileo E5a (BPSK(10)), кожен на своїй несівній з мінімальною прийнятою потужністю за специфікацією інтерфейсу (IS-GPS-200, IS-GPS-705, Galileo OS SIS ICD), якщо не перевизначено; GLONASS, BeiDou і Galileo E6 не моделюються. ГЛУШНИКИ: тон безперервної хвилі, плоский вузькосмуговий шум, лінійний пилкоподібний чирп і широкосмуговий шум, узгоджений із власною модуляцією діапазону, кожен із центром, смугою, прийнятою потужністю (прямою або EIRP і дальністю через втрати на трасі у вільному просторі типу jamming) і часами вмикання/вимикання. Кожен глушник оцінюється для кожного діапазону за коефіцієнтом спектрального розділення kappa в смузі приймача, а (C/N0)_eff = [1/(C/N0) + sum (J/S) kappa]^-1; для одного глушника це дорівнює рівнянню протидії глушінню типу jamming з Q = 1/(R_c kappa), і звіт містить цю перехресну перевірку (і поруч репрезентативне значення Q типу jamming). Рівень шуму — k T_sys з T_sys = T_ant + 290 K (F - 1). Водоспад усереднює кожну комірку за її бін і рядок (чирпи точно, цілі розгортки плюс неповна; глушники, що вмикаються посеред рядка, — за скважністю), тож часова лінія C/N0 і зображення походять з тих самих чисел; result.json містить сітку, усереднену блоками за потужністю, C/N0 і J/S по діапазонах для кожного рядка, а для кожного глушника в кожному діапазоні — SSC, Q, J/S, J/S у смузі й стале C/N0. Необов'язково [iq]: модель, намальована як комплексні IQ в один момент, записана у запис SigMF (cf32_le або ci16_le) і прочитана з нього та порівняна з оцінкою Велча. Необов'язково [recording] (рідні збірки): PSD Велча реального запису SigMF поруч із моделлю. VALIDATED: PSD сигналів щодо підручникових ширин головних пелюсток (BPSK(n) 2n x 1,023 MHz від нуля до нуля; пелюстки BOC(1 1) з центрами при +/-1.023 MHz) і коефіцієнти спектрального розділення щодо їхніх замкнених форм за Парсевалем і Q за Kaplan & Hegarty = 1 (CW) і 1,5 (узгоджений). MODELLED: потужності глушників, часова лінія, смуги пропускання входу, обробка неперервного спектра (без ліній коду) і відсутність AGC, бланкування та діаграми спрямованості антени.

Обов'язкові поля: немає. Необов'язкові: seed, duration_s, step_s, receiver, grid, bands, jammers, iq, recording.

Реєстр: MODELLED 3 · VALIDATED 2. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: spectrum.

kshana scenarios/l-band-waterfall-jamming.toml

impairment-eval#

Стенд оцінювання виявлення РЧ-спотворень методами машинного навчання (13494): породити розмічений, обґрунтований параметрами СИНТЕТИЧНИЙ корпус (nominal/jamming/spoof-time/spoof-position/multipath), оцінити детектор (energy|agc|sqm|parity|fused) інструментарієм, незалежним від детектора, і повідомити AUC/ROC/матрицю помилок + Pd за класами при цільовому Pfa, а також розрив оптимізму між розподілом навчання і поза ним. Лише MODELLED робочі характеристики — ніколи польові дані/IQ, без вердикту «добре/погано».

Обов'язкові поля: немає. Необов'язкові: seed, n_per_class, nominal_cn0_dbhz, meas_noise, detector, target_pfa, shift_severity_scale, optimism_tol.

Реєстр: MODELLED 1 · VALIDATED 2. Повна сторінка з вхідними даними, результатами, доказами та обмеженнями: impairment-eval.

kshana scenarios/impairment-eval.toml