Довідник зі сценаріїв

Кожен вбудований файл сценарію (193), згрупований за видом. Опис — це власний заголовковий коментар файла; ключові параметри — його налаштування верхнього рівня. Статус читається з матриці верифікації для модуля виду. Відкрити в Kshana Studio відкриває записаний прогін.

acm-link#

Один супутник над однією станцією: похила дальність, висота над горизонтом та Es/N0 кожного проходу вздовж проходу, MODCOD DVB-S2, обраний на кожному кроці (пороги ETSI EN 302 307-1, таблиця 13, плюс запас реалізації), і обсяг даних, який ACM передає порівняно з базовим рівнем сталого кодування, що замикається на масці. MODELLED.

kind = "acm-link"
epoch = [2024.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]
duration_hours = 12.0
step_s = 30.0
refraction = true
light_time = true
frequency_ghz = 8.2
eirp_dbw = 7.0

aocs#

Керування орієнтацією космічного апарата: інерційне наведення розвороту твердого корпусу з трьома або більше збалансованими маховиками зі зворотним зв'язком MRP (L = -K sigma - P omega), моменти маховиків мінімальної норми, обмежені межею кожного двигуна, RK4 з утриманням нульового порядку; за бажанням замкнене на мультиплікативний EKF за симульованим гіроскопом (випадкове блукання кута й швидкості) і зоряним датчиком. Повідомляє час заспокоєння, кінцеву та пікову похибку наведення, пікову швидкість і момент маховика, частку насичення, дрейф кутового моменту і, з оцінювачем, його похибку орієнтації та NEES. Контур істинного стану — VALIDATED щодо Basilisk 2.9.1; оцінювач — MODELLED.

kind = "aocs"
duration_s = 600.0
dt_s = 0.1
sample_s = 1.0
k_nm = 3.5
p_nms = 30.0
pointing_threshold_deg = 0.1
axis = [0.5773502, 0.5773502, 0.5773504]

kind = "aocs"
duration_s = 600.0
dt_s = 0.1
sample_s = 1.0
k_nm = 3.5
p_nms = 30.0
pointing_threshold_deg = 0.1
axis = [0.5773502, 0.5773502, 0.5773504]

aperture-duty-cycle#

Робочий цикл апертур: розподіл часу між навігацією та зв'язком, який контактний план передбачає для пулу керованих апертур. Приймає контактний план (список вікон aos_s/los_s у [[contacts]], кожне з яких просить навігацію або зв'язок — той самий словник aos_s/los_s, який видає предиктор passes), кількість апертур і ПОЛІТИКУ АРБІТРАЖУ (за замовчуванням пріоритет навігації, або пріоритет зв'язку, або невитісний принцип «першим прийшов — першим обслужено») і повідомляє робочий цикл навігації, робочий цикл зв'язку, цикл простою та простій на сеанс — час контакту, який сеанс запитав і якого жодна апертура не обслужила. Точне зведення інтервалів за межами вікон, тож вікна, що торкаються, ніколи не конкурують і жодна секунда апертури не враховується двічі; секунди апертур навігації, зв'язку та простою накопичуються незалежно й замикаються на apertures*horizon_s. Звіт називає розв'язану політику, її повне визначення та визначення робочого циклу й простою, бо цифра робочого циклу, наведена без політики арбітражу, не є відтворюваною. MODELLED арифметика планування: жодного часу розвороту / перенастроювання / перемикання не нараховується, коли апертура змінює послугу чи сеанс, жоден обсяг даних, стан буфера, енергетичний бюджет чи замикання лінії не входить у рішення, а вікна контактів є входами — їхня геометрія така, яку створило те, що їх породило. Не продукт планування наземного сегмента.

kind = "aperture-duty-cycle"
apertures = 2
arbitration = "navigation-priority"
name = "nav-1"
service = "navigation"
aos_s = 0.0
los_s = 600.0
name = "comms-1"

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.

kind = "araim-reference-check"

ascent-losses#

Плоский гравітаційний розворот при вертикальному старті багатоступеневого носія над нерухомою сферичною Землею крізь US Standard Atmosphere 1976 (вертикальний підйом, імпульс тангажа, тяга вздовж швидкості), з інтегруванням втрат на гравітацію, опір, керування та протитиск і перевіркою ідеальної dv мінус втрати щодо швидкості на вигоранні; max-Q, пікове прискорення та стан на вигоранні. MODELLED.

kind = "ascent-losses"
payload_kg = 10000.0
drag_coefficient = 0.3
kick_altitude_m = 1000.0
kick_angle_deg = 3.0
kick_duration_s = 10.0
step_s = 0.1
dry_mass_kg = 25000.0

attitude-budget#

Бюджет похибки орієнтації та наведення за 3 ступенями свободи: найгірший випадок збурювального моменту гравітаційного градієнта ((3/2)(μ/R³)ΔI) і бюджет похибки наведення за коренем із суми квадратів за іменованими внесками 1σ (шум датчиків, тремтіння маховиків, тепловий, співвісність) із домінантним членом, для висоти орбіти + розкиду інерції тіла. MODELLED скалярний бюджет AOCS — доапаратний доповнювач до Basilisk/42, а не симуляція контуру керування / 6 ступенів свободи / гнучких мод.

kind = "attitude-budget"
altitude_km = 600.0
name = "star_tracker_noise"
sigma_arcsec = 5.0
name = "reaction_wheel_jitter"
sigma_arcsec = 8.0
name = "thermal_distortion"
sigma_arcsec = 4.0

body-pnt#

Позиціонування навколо будь-якого тіла Сонячної системи: орбітальний апарат або посадковий модуль на поверхні навколо центрального тіла, обраного за назвою (Марс, Місяць, Європа, Ганімед, Титан та решта каталогу Сонячної системи), що навігується за односторонніми псевдодальностями від невеликого навігаційного орбітального угруповання Волкера навколо цього тіла (двотільні орбіти з власним вековим дрейфом J2 тіла, невідомий годинник користувача) і, за потреби, за безгодинниковою двосторонньою далекометрією далекого космосу від Землі, напрям і відстань до якої береться з аналітичної ефемериди Сонячної системи на кожну епоху. Лінії візування блокуються середньою сферою тіла, а поверхневому користувачеві потрібна ще й маска висоти. На кожну епоху: ретранслятори у видимості, чи є Земля над лімбом, GDOP і PDOP лише за орбітальним угрупованням (геометричний чинник і чинник позиції погіршення точності), формальна одно-сигмова невизначеність позиції з рядком Землі та без нього, а також похибка розв'язку Гаусса–Ньютона методом найменших квадратів із зерном у кожному з двох випадків; за прогін: доступність, видимість Землі, медіанний PDOP, середньоквадратична похибка та медіанна формальна сигма, а також світловий час Земля–тіло, подвійний пробіг, затримка Шапіро і кут до Сонця на цю епоху. MODELLED: орбіти ретрансляторів, рівні шуму та миттєва модель вимірювань є модельними виборами, не перевіреними за навігаційними даними місії; константи тіла є опублікованими значеннями, наведеними в body.rs, а геометрія Землі успадковує позначки ефемериди Сонячної системи.

kind = "body-pnt"
body = "Europa"
epoch = "2027-02-19T00:00:00"
duration_s = 306822.0
step_s = 1800.0
seed = 11
kind = "surface"
lat_deg = 20.0

kind = "body-pnt"
body = "Mars"
epoch = "2027-02-19T00:00:00"
duration_s = 88775.0
step_s = 300.0
seed = 7
kind = "orbiter"
altitude_km = 300.0

campaign#

Кампанія: наявні типи сценаріїв, складені в один прогін, де кожне число зчитано з реального прогону названого типу. Чотири розділи в будь-якому поєднанні. PHASES: ланцюгова місія на спільній часовій шкалі -- кожна фаза запускає один або кілька сценаріїв (наприклад, глушіння, потім спуфінг, потім годинник у режимі holdover з інерціальною навігаційною системою, що іде поруч за інерцією, потім тривога цілісності, потім відновлення), їхні виходи зчитуються в іменовані канали (похибка часу годинника проти її межі, відношення потужності несівної до спектральної густини шуму проти порога стеження, рівень захисту проти межі тривоги, похибка позиції, супутники, що стежать, прапорці тривог) за пресетом для кожного типу або за явними шляхами результатів і передискретизуються на спільну сітку утриманням нульового порядку, з межами фаз і подіями; стан передається далі через carry (канал продовжується від кінцевого значення попередньої фази), handoff (число попередньої фази, записане у сценарій цієї фази) та end_at (фаза завершується в момент, який обчислив прогін, наприклад час виявлення монітором спуфінгу). SWEEP: сітка за одним–трьома ключами сценарію через крапку будь-якого типу (цілочисельний сегмент індексує масив таблиць, як у system.2.sisre_m), з метриками, що зчитуються за шляхом результату, і, якщо прогонів більше одного, із засіяним ансамблем Монте-Карло в кожному вузлі. MONTE_CARLO: реалізація k виконується із base_seed + k; кожна метрика повідомляє середнє, стандартне відхилення, перцентилі 5/50/95 за найближчим рангом і бутстреп-довірчий інтервал 95% для середнього із фіксованим зерном. COMPOSE: кілька сценаріїв зі спільними значеннями (потужність і позиція одного глушника, записані в морський і дорожній приймачі), із комбінованим підсумком найкращого/найгіршого. Результат містить хеш кампанії, дайджест за всіма результатами учасників і запис одиниць для кожного виданого числа; експорти інтероперабельності записують кожен сценарій-учасник, що має геометрію, як окремий набір файлів. Тотожності композиції перевірено тестами: кампанія з однієї фази відтворює окремий прогін біт у біт, ансамбль із фіксованим зерном байт-стабільний, а на годиннику з білим частотним шумом середнє ансамблю потрапляє в повідомлений інтервал, а розкид відповідає sqrt(q_wf * tau). MODELLED: адитивне перенесення та утримання нульового порядку є модельними виборами, і кожна фаза несе позначку типу, що її виконав.

kind = "campaign"
title = "Jamming, spoofing, holdover and integrity: a chained mission"
seed = 20260928
step_s = 10.0
name = "nominal"
duration_s = 600.0
seed = 42
threshold_ns = 50.0

kind = "campaign"
title = "Monte Carlo: free-running clock error against its closed form"
seed = 20260928
runs = 200
seed_key = "seed"
metrics = [
seed = 42
threshold_ns = 20.0

kind = "campaign"
title = "Link budget: range and rate for a 3 dB margin"
seed = 20261013
method = "nelder-mead"
max_evals = 300
name = "margin"
path = "margin_db"
goal = "target"

kind = "campaign"
title = "One jammer, a ship and a car"
seed = 20260928
name = "jammer_power"
unit = "dBW"
value = 8.0
name = "jammer_position"
unit = "m"

kind = "campaign"
title = "L-band jamming from the spectrum, clock holdover and a Galileo-only fallback"
seed = 20260928
step_s = 1.0
name = "onset"
duration_s = 60.0
end_at = "timeline.bands[0].first_loss_t_s"
end_at_run = 1

kind = "campaign"
title = "Jammer power sweep: availability and J/S against transmit power"
seed = 20260928
metrics = [
name = "jammer_power"
key = "jammer.power_dbw"
unit = "dBW"
start = -50.0

kind = "campaign"
title = "Navigation-message service data against frame length"
seed = 20260929
name = "fit_interval"
unit = "s"
value = 300.0
label = "ephemeris-clock"
bind = { fit_interval = "message.fit_interval_s" }

kind = "campaign"
title = "Fused MEO + LEO positioning against the LEO SISRE"
seed = 20260929
metrics = [
name = "leo_sisre"
key = "system.2.sisre_m"
unit = "m"
start = 0.05

kind = "campaign"
title = "Indoor LEO-PNT by band and building class"
seed = 20260929
label = "traditional-building"
metrics = [
kind = "leo-pass"
epoch = "2026-09-28T12:00:00"
duration_s = 900.0

kind = "campaign"
title = "IoT energy per fix against LEO UHF transmit power"
seed = 20260929
metrics = [
name = "uhf_eirp"
key = "satellite.0.band.0.eirp_dbw"
unit = "dBW"
start = -35.0

kind = "campaign"
title = "NTN positioning against reference-signal bandwidth"
seed = 20260929
metrics = [
name = "bandwidth"
key = "signal.0.bandwidth_hz"
unit = "Hz"
start = 180000.0

kind = "campaign"
title = "PPP convergence against the altitude of a 192-satellite LEO layer"
seed = 20260929
metrics = [
name = "leo_altitude"
key = "case.0.system.0.shell.0.altitude_km"
unit = "km"
start = 500.0

kind = "campaign"
title = "GNSS jammed, LEO-PNT carries the user, integrity maintained"
seed = 20260929
step_s = 30.0
name = "nominal"
duration_s = 600.0
series = [
kind = "spectrum"

kind = "campaign"
title = "LEO-PNT band diversity against an L-band barrage jammer"
seed = 20260929
metrics = [
name = "jammer_power"
key = "jammers.0.received_power_dbw"
unit = "dBW"
start = -140.0

kind = "campaign"
title = "Spoofing monitors against four spoofers"
seed = 20260929
name = "jump"
unit = "m"
value = 30.0
label = "l-band-only"
bind = { jump = "spoofer.offset_m" }

kind = "campaign"
title = "5G base-station timing: holdover and LEO time"
seed = 20260929
step_s = 300.0
name = "gnss-lost"
duration_s = 86400.0
events = [
kind = "telecom-timing"

kind = "campaign"
title = "Container tracking with LEO UHF: energy per fix along a journey"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "port-hamburg"
duration_s = 480.0
series = [
kind = "leo-pass"

kind = "campaign"
title = "Autonomous vehicle in an urban canyon with a LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "open-road"
duration_s = 600.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 1.5 }]

kind = "campaign"
title = "Autonomous vehicle in an urban canyon: a flat cut-off and a city-street skyline"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "urban-canyon"
duration_s = 900.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 1.5 }]

kind = "campaign"
title = "Critical infrastructure timing: holdover with LEO time"
seed = 20260929
step_s = 300.0
name = "gnss-locked"
duration_s = 600.0
alarms = []
seed = 42

kind = "campaign"
title = "Polar and Arctic users with a polar LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 60.0
name = "tromso"
duration_s = 3600.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 3.0 }]

kind = "campaign"
title = "Railway and maritime with a LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "strait-jammed"
duration_s = 1800.0
kind = "jamming"
seed = 1

cislunar-arc-recovery#

MODELLED тест незалежного оцінювача порога спостережуваності довжини цисмісячної дуги. Цей поріг є зчитуванням РАНГУ матриці спостережуваності, зібраної з АНАЛІТИЧНИХ рядків якобіана далекості та АНАЛІТИЧНОЇ варіаційної матриці переходу стану, а його перехресна перевірка фільтром квадратного кореня з інформації згортає ті самі рядки — це перевірка узгодженості між двома числовими механізмами, а не підтвердження. Цей тип надає відсутнього арбітра: пакетний оцінювач найменших квадратів, який справді ВІДНОВЛЮЄ початковий стан головного апарата за змодельованими вимірюваннями, із частинними похідними вимірювань, взятими як ЦЕНТРАЛЬНІ СКІНЧЕННІ РІЗНИЦІ складеної прямої моделі. Він не викликає жодного аналітичного рядка якобіана, жодної варіаційної STM, жодного сингулярного чи власного розкладу, жодного допуску рангу та жодного фільтра квадратного кореня з інформації — захист на рівні початкового тексту в tests/cislunar_arc_recovery_reference.rs робить це перевірюваним — тоді як динаміка (той самий потік RK4 CR3BP), початкові умови (те саме диференційно скориговане орбітальне угруповання), скалярна спостережувана величина та сітка епох навмисно спільні й названі у виданому блоці independence, бо два аналізи однієї фізичної задачі мають погоджуватися щодо фізики, щоб бути порівнянними. Два критерії, кожен переглянутий за п'ять декад власної межі: ВІДНОВЛЕННЯ БЕЗ ШУМУ (кінцева похибка стану кожного засіяного випробування не більша за recovery_factor разів його апріорного зсуву — аналог рангу без жодного допуску сингулярних значень) та ОЦІНЮВАНІСТЬ МОНТЕ-КАРЛО (виміряна середньоквадратична похибка позиції за засіяним ансамблем шуму нижча за заявлену межу — аналог оцінюваності, виміряний, а не спрогнозований). Підтримуються плоский чотиристановий і просторовий шестистановий випадки, родини DRO / L2 halo / L2 NRHO, спостережувані далекості та швидкості зміни далекості, а також полярна параметризація з центром на Місяці, де перетворення застосовується до СТАНУ, а пряма модель диференціюється там наново. MEASURED на опублікованій плоскій сітці DRO: оцінювач відновлює чотиристановий вектор від 0,782609 год проти 2,086957 год за критерієм рангу за rel_tol 1e-6 (відношення 0,375) — поріг рангу НЕ підтверджується як межа відновлюваності — тоді як виміряна межа оцінюваності потрапляє в ту саму комірку сітки, що й формальна, 5,739130 год, а виміряна крива похибки відтворює формальну 1-sigma на 21 довжинах дуги до середньогеометричного відношення 0,98. MODELLED: проєкт орбітального угруповання, сітка епох, єдина відстежувана лінія, величина зсуву, сигма вимірювання та дві заявлені межі. Це не сертифікований продукт навігаційних характеристик.

kind = "cislunar-arc-recovery"

cislunar-observability#

MODELLED спостережуваність плоского цисмісячного угруповання (P6): відстежує чотириапаратне диференційно скориговане плоске угруповання DRO з міжсупутниковою далекометрією та повідомляє, яку частину чотиристанового вектора апарата [x,y,ẋ,ẏ] дуга робить спостережуваною. Видає (1) таблицю ранг-проти-довжини-дуги для однієї лінії лише з далекістю — миттєво ранг 1, що зростає до повного чотиристанового вектора зі збільшенням дуги (P6 Table 1); (2) власний спектр грамішана спостережуваності + число обумовленості за дугу; (3) порівняння миттєвого рангу лише з далекістю проти далекість+швидкість зміни далекості (важіль проєкту — Доплер) разом зі звітуванням GDOP, сингулярним для лише далекості та визначеним для далекість+швидкість; та (4) незалежну перехресну перевірку SRIF, чия апостеріорна коваріація стає скінченною / добре обумовленою саме на дузі, де ранг спостережуваності сягає чотирьох. VALIDATED ядро: ранг спостережуваності є сингулярним порогом, що розкриває ранг, перехресно перевіреним із власним рангом грамішана; власний спектр підпорядковується спектральним інваріантам (trace=Σλ, det=Πλ, Frobenius²=Σλ²); варіаційна STM є перевіреною скінченними різницями STM CR3BP; рядки якобіана далекості / швидкості зміни далекості є аналітичними частинними похідними, перевіреними скінченними різницями (перехресно перевіреними із 3-D спостережуваною швидкості зміни далекості крейта); чотири початкові умови є диференційно скоригованими плоскими DRO, що замикаються до малої нев'язки періодичності й ретроградні; перехід рангу перехресно перевірено фільтром квадратного кореня з інформації крейта (апостеріорна коваріація скінченна саме за повного рангу, cond(P)=cond(OᵀO)); знімок з дефіцитом рангу позначається як GDOP невизначений (fim condition=inf), ніколи не як хибне скінченне значення — той самий захист сингулярної геометрії, який застосовує pvt::solve_spp. MODELLED: проєкт орбітального угруповання (амплітуди та фази перилюни DRO) і конкретна послідовність рангів, яку він дає. Це не сертифікований продукт навігаційних характеристик.

kind = "cislunar-observability"

clock#

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

seed = 42
threshold_ns = 20.0
runs = 200
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker floor modeled at sigma_y=1e-16"

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-lab-sr"
provenance = "Laboratory Sr optical lattice clock, sigma_y(1s)=4.8e-17 (Oelker et al. 2019, Nature Photonics); q_wf=sigma_y(1s)^2; laboratory maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 2.304e-33

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

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.

kind = "combined-altpnt"
start_lat_deg = 12.05
start_lon_deg = 20.05
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_lat_deg = 0.5
drift_lon_deg = -0.4

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.

kind = "conflict-resilience"
trials = 4000
seed = 20260709
primary_layer = 0
min = 0.0
max = 1.0
steps = 11
values = [0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 0.95]

constellation-design#

Проєктування угруповань у масштабі: візерунки Walker DELTA і Walker STAR за конвенцією i: T/P/F (вузли, розподілені на 360 або 180 град, міжсупутникове розміщення в площині 360*P/T, зсув фази між площинами 360*F/T), явні списки елементів і багатооболонкові проєкти, кілька угруповань в одному запуску, навколо Землі, Місяця, Марса або будь-якої іншої планети, Плутона чи великого супутника, з використанням констант у модулі body (тих самих, що й у видах solar-system і body-pnt). ПРЕСЕТИ з опублікованих номінальних елементів: gps-baseline і gps-expandable (24 слотів і шість розширюваних пар «передній/задній» зі GPS Standard Positioning Service Performance Standard, 5-те видання 2020, таблиці 3.2-1–3.2-3), galileo (Walker 24/3/1 на 29 599,801 км і 56 град, Galileo Open Service Service Definition Document, випуск 1,1, таблиці 1 і 23), beidou і beidou-meo (Walker 24/3/1 на 21 528 км і 55 град плюс три геостаціонарні супутники на 80, 110,5 і 140 град сх. д. і три похилі геосинхронні супутники на 55 град, BeiDou Open Service Performance Standard 3,0, розділ 4,1; фаза MEO і перетин похилої геосинхронної орбіти на 118 град сх. д. змодельовані, бо стандарт їх не зазначає) і glonass (24/3/1 на 19 100 км і 64,8 град за формулою слотів із GLONASS Interface Control Document, видання 5,1, розділ 5,2). ПОКРИТТЯ ТА ГЕОМЕТРИЧНИЙ ЧИННИК DOP: за сіткою широти/довготи та вибіркою вікна з маскою висоти — кількість видимих супутників, GDOP, PDOP, HDOP і VDOP для кожної комірки, доступність (розв'язок із PDOP не вище порогу, типово 6) для кожної комірки, у глобальному масштабі (зважено за площею) та в найгіршому місці, з одним годинником приймача на кожне угруповання, якщо не задано clock = "common". Масштабується до тисяч супутників: видимість — це скалярний добуток із половинним кутом покриття кожного супутника, а супутники щоепохи розбиваються на смуги за широтою підсупутникової точки, тож рядок сітки перевіряє лише тих, що можуть бути видимими; звіт підраховує зекономлені перевірки пар. JSON містить карти сітки та проріджені траси на поверхні для кожного супутника. VALIDATED: генератор Walker за таблицею 23 Galileo OS SDD і формулою слотів GLONASS ICD, пресет GPS за опублікованою колонкою екваторіальних перетинів таблиці 3.2-1 SPS PS, а глобальний розподіл HDOP базового рівня GPS за додатком B SPS PS (медіана 0,94, 95% — 1,25, середнє 0,96, допуск 0,03). MODELLED: двотільні орбіти з необов'язковим вековим J2, сферичне тіло, лише геометрична видимість (без потужності сигналу, справності чи рельєфу) і відносна фаза між різними системами, що не є знімком жодної реальної дати.

kind = "constellation-design"
body = "earth"
duration_s = 86164.0
step_s = 900.0
mask_deg = 10.0
pdop_threshold = 6.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "per-constellation"

kind = "constellation-design"
body = "earth"
duration_s = 7200.0
step_s = 600.0
mask_deg = 20.0
pdop_threshold = 3.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "common"

kind = "constellation-design"
body = "moon"
duration_s = 86400.0
step_s = 1800.0
mask_deg = 10.0
pdop_threshold = 6.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "common"

contact-schedule#

Планування наземних контактів для кількох супутників над кількома станціями: видимі вікна доступу (SGP4, земна система IAU 2006/2000A, рефракція ITU-R P.834, світловий час), обсяг даних DVB-S2 ACM кожного проходу (пороги ETSI EN 302 307-1 Table 13) та безконфліктний розклад (один супутник на антену із часом переналаштування, одна станція на супутник, зважена за пріоритетом доставка, обмежена кожним накопиченим обсягом) жадібним методом за граничною цінністю, базовим методом «хто перший» і точним методом гілок і меж на малих наборах, з розривом оптимальності жадібного методу. MODELLED.

kind = "contact-schedule"
epoch = [2024.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]
duration_hours = 12.0
step_s = 30.0
refraction = true
light_time = true
frequency_ghz = 8.2
eirp_dbw = 7.0

earth-gnss-lunar#

Приймання GNSS із Землі на місячній відстані — шар слабкого сигналу, який називає стаття про стійкість до конфліктів і для якого в рушія не було моделі. Супутник GNSS спрямовує антену на Землю; приймач поблизу Місяця перебуває на відстані близько п'ятнадцяти орбітальних радіусів, тож одночасно діють три чинники. Земля ЗАТУЛЯЄ ВІСЬ ДІАГРАМИ: з 26 560 км вона стягує півкут 13,9 град, тож будь-який промінь до Місяця має залишити передавач щонайменше на цей кут від надира, що прибирає пік променя ще до обчислення потужності. Лишаються КРАЙ ГОЛОВНОЇ ПЕЛЮСТКИ ТА БІЧНІ ПЕЛЮСТКИ, режим, у якому корисне навантаження LuGRE фактично працювало у 2025. А втрати у вільному просторі становлять близько 208 дБ на L1, приблизно на 25 дБ більше, ніж платить наземний користувач. Звіт видає один рядок на супутник (кут від осі, затуляння Землею, дальність, втрати на трасі, коефіцієнт підсилення передавача під цим кутом, прийнята потужність, відношення потужності несівної до спектральної густини шуму) і агрегує лише лінії, що долають поріг стеження. ВІН ТАКОЖ ЗВІТУЄ ОБУМОВЛЕНІСТЬ, бо саме вона визначає цей шар: кожен видимий супутник лежить усередині конуса шириною кілька градусів, якщо дивитися з Місяця, тож лінії візування майже паралельні, погіршення точності величезне, а виправлення за Earth-GNSS на місячній відстані є спостереженням рівня TIMING значно більшою мірою, ніж рівня позиції. MODELLED, і причина в діаграмі передавача: підсилення під кутом задано рівномірною круговою апертурою (Ері), тоді як справжня антена GPS L1 є дванадцятиелементною спіральною решіткою зі сформованою головною пелюсткою та бічними пелюстками, що не відповідають моделі Ері. Виміряні діаграми існують і тут не постачаються, тож впорядкування та порядки величин мають сенс, а дБ окремого супутника — ні. Навмисно ВІДСУТНІ, кожне з яких робить бюджет оптимістичним: немає іоносферних чи тропосферних втрат на променях, що ковзають по лімбу, немає втрат на поляризацію, наведення чи реалізацію, а Земля сферична без рефракційного розширення. Позиція Місяця є ВХІДНИМ значенням (дальність плюс інерціальний напрям), а не пошуком в ефемеридах, бо тестується лінія та геометрія променя. Підвищення цього рядка до рівня перевірених потребує виміряної діаграми передавача та нормальних точок LuGRE; жодного з них у репозиторії немає, і тут їх не вигадано.

kind = "earth-gnss-lunar"
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0
planes = 6
sats_per_plane = 4
phasing_f = 2.0
epoch_s = 0.0
receiver_range_m = 384400000.0

entry-heating#

3-DoF вхід в атмосферу матеріальної точки над обертовою сферичною Землею або Марсом (балістичний або підйомний із сталим креном), RK4, через US76, експоненціальну або марсіанську атмосферу, зі конвективним нагріванням точки гальмування за Саттоном–Грейвсом (NASA TR R-376): пікове уповільнення, тепловий потік і динамічний тиск, теплове навантаження, горизонтальна дальність, перевірка енергії в обертовій системі та замкнена форма Аллена–Еггерса поруч. Пікове уповільнення звірено з опублікованим номіналом Stardust; нагрівання є MODELLED.

kind = "entry-heating"
body = "earth"
atmosphere = "us76"
entry_interface_altitude_m = 125003.0
velocity_frame = "inertial"
entry_speed_m_s = 12900.0
flight_path_angle_deg = 8.2
latitude_deg = 41.0

eo-coverage#

Геометрія сліду корисного навантаження спостереження Землі та покриття (космічний трикутник SMAD): кутовий радіус Землі, ширина смуги огляду, відстань вибірки на місцевості в надирі, максимальний доступ поза надиром, коловий період, вузловий період J2 та екваторіальний інтервал трас на поверхні з прапорцем неперервного покриття, для висоти орбіти, нахилу (за замовчуванням сонячно-синхронного) і поля зору сенсора FOV/IFOV. Геометрія сферичної Землі MODELLED (без радіометрії/MTF/атмосфери/тремтіння/відблисків); інтервал вузлів R_e·(ω − Ω̇)·T_nodal із віковими швидкостями J2 першого порядку.

kind = "eo-coverage"
altitude_km = 700.0
half_fov_deg = 7.5
ifov_microrad = 14.0
max_off_nadir_deg = 45.0

eo-radiometry#

Радіометрія та якість зображення надирного знімача: радіанс сцени Ламберта на апертурі, рівняння камери, сигнал і шум дробовий/темновий/зчитування/квантування та SNR; системна MTF на Найквісті (дифракція x детектор x змаз x тремтіння), відносний відгук краю з неї, Q = lambda F/p та NIIRS за GIQE версії 4 без компенсації MTF. MODELLED.

kind = "eo-radiometry"
altitude_m = 500000.0
focal_length_m = 3.6
aperture_m = 0.40
pixel_pitch_um = 5.5
wavelength_um = 0.65
bandwidth_um = 0.2
fill_factor = 1.0

ephemeris#

Ефемериди та траса на поверхні: поширення одного супутника (TLE→SGP4 або аналітична орбіта) із видачею його стану TEME/GCRS (позиція + швидкість), позиції ITRF/ECEF, підсупутникових широти/довготи/висоти WGS-84 та, на кожному кроці, азимута/кута місця/дальності станції і швидкості зміни дальності (Доплер). Супутник береться з tle або з аналітичної orbit із її epoch (tle має перевагу, коли задано обидва); за наявності tle параметр epoch перевизначає власну епоху TLE як t = 0.

kind = "ephemeris"
tle = """
step_s = 30.0
duration_s = 16740.0
xp_arcsec = 0.0
yp_arcsec = 0.0
lat_deg = 49.8707
lon_deg = 8.6217

fusion#

Спільне калманівське злиття сенсорів PNT над тими самими гібридними вхідними даними.

kind = "fusion"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

kind = "fusion"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

gnss-ins#

Слабко- та щільнозв'язаний GNSS/INS EKF стану похибок.

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 1.5
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 48.137
lon_deg = 11.575

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 45.0
lon_deg = -57.3

kind = "gnss-ins"
seed = 13
threshold_m = 100.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 3.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 52.0
lon_deg = 5.0

kind = "gnss-ins"
seed = 11
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 2.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 54.0
lon_deg = 10.0

kind = "gnss-ins"
seed = 12
threshold_m = 30.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 2.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 48.0
lon_deg = 11.0

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 59.437
lon_deg = 24.745

gnss-sim#

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

kind = "gnss-sim"
seed = 7
mask_deg = 5.0
noise_sigma_m = 1.5
multipath_m = 0.5
sat_clock_rms_m = 30.0
uere_m = 3.0
p_fa = 1.0e-5

kind = "gnss-sim"
seed = 7
mask_deg = 5.0
noise_sigma_m = 1.5
multipath_m = 0.5
sat_clock_rms_m = 30.0
uere_m = 3.0
p_fa = 1.0e-5

gnss-ssv#

MODELLED доступність GNSS і потужність лінії в Космічному сервісному обсязі та за його межами: для користувача на сфері (глобальна оболонка з буклета ICG) або на кеплеровій траєкторії (від LEO до місячного переходу) підраховує за кожним орбітальним угрупованням (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS, NavIC) і для всіх разом сигнали, придатні вище порога C/N0 — доступність щонайменше одного та чотирьох сигналів, максимальну тривалість перерви, прийняте C/N0, погіршення точності, лінії головної пелюстки проти бічних пелюсток — із діаграмою передавача з буклета, параметричною або наданою користувачем, необов'язковими ефектами іоносфери, плазмосфери й атмосфери на промені вздовж лімба та необов'язковим проєктом приймача слабких сигналів; також бортовий розширений фільтр Калмана GNSS для апаратів на HEO та місячних переходах (орбітальна динаміка, тиск сонячного випромінювання, треті тіла, годинник) і відносну навігацію групи з кількох апаратів за односторонньо-різницевими псевдодальностями. Звірено з таблицями буклета ICG SSV за попередньою реєстрацією (xval/gnss-ssv)

kind = "gnss-ssv"
name = "HEO formation relative navigation (reduced length)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
preset = "heo"
duration_min = 400.0
step_s = 60.0
antennas = ["booklet-high-gain-nadir", "booklet-patch-zenith"]

kind = "gnss-ssv"
name = "HEO, high-gain nadir and patch zenith antennas, parametric sidelobes, limb medium"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
pattern = "parametric"
preset = "heo"
duration_periods = 1.0
step_min = 10.0

kind = "gnss-ssv"
name = "Lunar transfer, weak-signal receiver, parametric sidelobes"
include = ["gps", "galileo", "glonass", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
pattern = "parametric"
apply = "acquisition"
t_coh_s = 0.1
n_noncoherent = 100.0

kind = "gnss-ssv"
name = "Lunar transfer, onboard GNSS EKF (reduced length)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
preset = "lunar-transfer"
duration_min = 1440.0
step_s = 300.0
antennas = ["booklet-high-gain-nadir", "booklet-patch-zenith"]

kind = "gnss-ssv"
name = "Upper SSV shell, 20 dB-Hz (reduced size)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
altitude_km = 36000.0
antenna = "hemisphere"
grid_levels = 2
duration_min = 4320.0

gravity-map#

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

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 12.0
start_lon_deg = 24.0
step_lat_deg = 0.18
step_lon_deg = 0.13
waypoints = 12
drift_lat_deg = 0.55

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.

kind = "holdover-test"
masks = ["prtc-a", "eprtc-a-holdover"]
gnss_removed_s = 600.0
gnss_restored_s = 2400.0
locked_duration_days = 5.0
recovery_band_ns = 100.0
recovery_dwell_s = 60.0
samples = [

kind = "holdover-test"
masks = ["prtc-a", "eprtc-a-holdover"]
gnss_removed_s = 600.0
gnss_restored_s = 2400.0
locked_duration_days = 5.0
recovery_band_ns = 100.0
recovery_dwell_s = 60.0
format = "ptp4l"

hybrid#

Гібридна завершальна схема PNT: годинник + IMU + допомога від передавання часу.

kind = "hybrid"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

hybrid-optical-rf#

MODELLED гетерогенний спільний показник якості оптичного та РЧ PNT (P5): поєднує двосторонній оптичний бюджет лінії на 1550 нм (фотонно-обмежена межа Крамера–Рао CRLB двостороннього визначення дальності σ_τ/√N та дифракційний слід λ/D·дальність), рівень захисту RAIM із розділенням розв'язків між модальностями (за положенням І за часом), що зливає грубі РЧ та точні оптичні розв'язки з різними коваріаціями, доступність оптичного ясного неба для N станцій (незалежне об'єднання 1−Π(1−a_i) та варіант із просторовою кореляцією), передавання стану/коваріації оптика↔РЧ з ДОВЕДЕНИМ бітово неперервним (без стрибка) середнім і перевіркою узгодженості NEES χ², а також спільну оцінку P(доступно І прецизійний клас І цілісність забезпечена) з урахуванням кореляцій. VALIDATED замкнена форма: межа CRLB дальності, дифракційний слід, квантиль рівня захисту χ², комбінаторика об'єднання, неперервність середнього передавання + перевірка NEES і спільний незалежний добуток. MODELLED: розподіл оптичних втрат, величини σ для РЧ та оптики, вхідні дані кліматології хмарності, кореляції та бюджет P_HMI. Не є сертифікованим продуктом доступності чи цілісності.

kind = "hybrid-optical-rf"
wavelength_nm      = 1550.0
tx_power_w         = 1.0e-3
tx_aperture_m      = 0.85
rx_aperture_m      = 0.85
range_km           = 384000.0
pulse_rms_ps       = 50.0
integration_s      = 1.0

hybrid-ukf#

17-станний гібридний квантово-класичний тісно зв'язаний UKF для GNSS/INS (MODELLED): 15 станів похибок INS + поправка зміщення прискорення, виведена з CAI, + 2-станний (фаза + частота) годинник із рушія q-параметрів годинника, що керується обмеженою моделлю похибок CAI. Показник якості — самоузгодженість фільтра (NEES + білизна інновацій відносно меж χ²) — це твердження про самоузгодженість, а НЕ гарантія точності в реальних умовах. Лише симуляція; без TRL>3, без льотної спадщини, без зовнішньої перевірки за еталоном.

kind = "hybrid-ukf"
seed = 1771
speed_m_s = 100.0
sigma_pr_m = 1.0
sigma_rr_mps = 0.05
consistency_seeds = 24
q_factor = 1.0
r_factor = 1.0

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».

kind = "impairment-eval"
seed = 42
n_per_class = 200
meas_noise = 0.6
detector = "fused"
target_pfa = 0.05
shift_severity_scale = 0.5
optimism_tol = 0.05

inertial#

Інерційне 1-DOF зчислення шляху під час перерви в GNSS.

kind = "inertial"
seed = 42
threshold_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "cold-atom-quat"
provenance = "Exail hybrid quantum accelerometer triad: bias stability 6e-8 g = 5.88e-7 m/s^2 after 24 h (Templier et al., Science Advances 2022, arXiv:2209.13209); noise 22 ug/sqrtHz = 2.16e-4 (m/s^2)/sqrtHz; laboratory maturity, not deployed"

kind = "inertial"
seed = 20261013
threshold_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "cold-atom-interferometer"
provenance = "Cold-atom (Rb-87 D2) interferometric accelerometer: q_va derived from the [accel_quantum.cai] parameters, a bracket in the GAIN/MAIUS literature range (Freier et al. arXiv:1512.05660; Becker et al. Nature 2018); residual bias 5.88e-7 m/s^2 = the 6e-8 g bias stability of a laboratory hybrid quantum accelerometer (Templier et al., Science Advances 2022, arXiv:2209.13209). Laboratory maturity, not deployed."

ins-trn-coast#

Модель похибки інерційного вибігу INS/TRN: похибка положення залежно від тривалості вибігу, побудована за коефіцієнтами IMU, а не перебрана як припущена швидкість дрейфу. П'ять внесків зростання — зміщення акселерометра, нахил від зміщення гіроскопа через гравітацію, випадкове блукання швидкості, випадкове блукання кута та масштабний коефіцієнт щодо пройденої відстані — кожен поширюється крізь дев'ятистанну локально-горизонтну інерційну модель похибок зі зворотним зв'язком Шулера на заданій широті та висоті (поряд повідомляються закони провідного порядку для короткого вибігу t², t³, t^1,5, t^2,5 та t¹/t²) і поєднуються за ЗАДАНИМ правилом (кореневе із суми квадратів за замовчуванням, або лінійна сума, або детермінована сума зі стохастичним rss; усі три обчислюються при кожному прогоні, щоб вибір був видимий, а не прихований). Тривалості вибігу, за які досягаються задані викликачем порогові значення положення (10 м і 50 м за замовчуванням), знаходяться наявним у рушія бісекційним методом, кожна з розкладом за внесками, що називає домінантне джерело, а перетин кожного окремого внеску додатково обертається алгебраїчно, щоб обидва результати збігалися. Режим терен-відносної навігації обмежує вибіг періодичними фіксаціями положення і повідомляє найбільший інтервал фіксацій, що утримує кожен поріг; фіксація лише положення залишає похибку швидкості й нахил живими після фіксації, тому вона не завжди обмежує вибіг за будь-якої частоти фіксацій, і звіт говорить про це, а не повертає нуль. MODELLED: коефіцієнти класу IMU — це репрезентативні значення діапазону, а не з паспорта, а залишок фіксації за рельєфом є вхідною величиною. Недосягнутий поріг повідомляється як null зі статусом, ніколи як нуль. Не є сертифікованим продуктом продуктивності інерційної навігації.

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "navigation"
speed_m_s = 250.0
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [10.0, 50.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "position-only"

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "navigation"
speed_m_s = 6.17
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [10.0, 100.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "none"

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "tactical"
speed_m_s = 44.4
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [2.0, 20.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "none"

integrity#

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

kind = "integrity"
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 0.75
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0
araim_dual = true

kind = "integrity"
seed = 7
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0

kind = "integrity"
seed = 7
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0

jamming#

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

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 30.0
duration_s = 1800.0
lat_deg = 52.0
lon_deg = 4.0

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 60.0
duration_s = 21600.0
lat_deg = 59.80
lon_deg = 24.90

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 30.0
duration_s = 1800.0
lat_deg = 59.80
lon_deg = 24.90

launch-window#

Двотільна геометрія запуску та виведення: азимут(и) запуску (sin Az = cos i / cos lat), мінімальний досяжний нахил, колова швидкість, східний бонус від обертання Землі, Δv зміни площини з доглегом, коли цільовий нахил менший за широту майданчика, і кількість добових можливостей запуску. Геометрія сферичної Землі рівня MODELLED (без поправки на трикутник швидкостей обертової Землі, без моделі втрат на виведення/опір).

kind = "launch-window"
site_lat_deg = 28.5
target_inclination_deg = 51.6
altitude_km = 400.0

leo-navmsg#

Навігаційне повідомлення LEO: ефемериди та годинник, що транслюються супутником позиціонування, навігації та часу на низькій навколоземній орбіті (LEO), для будь-якої орбіти, несівної та моделі, з необов'язковими іменованими пресетами (Xona Pulsar, Iridium, Starlink, CentiSpace, репрезентативна система C-діапазону, модель нульового годинника ATOMIC, Celeste IOD). ВМІСТ: допоміжні дані (SVID, випуск даних, діапазон, стан сигналу), синхронізація (тиждень, час тижня, поліном годинника другого порядку af0-af2 відносно toc), ефемериди в одній із чотирьох моделей -- 16-параметричний кеплерів набір із Galileo OS SIS ICD; цей набір плюс поліноми поправок уздовж треку, поперек треку та радіальні; 22-параметрична модель Liu et al. 2025; ECEF-поліном без членів годинника (нульовий годинник ATOMIC) -- та інші служби (транслюваний набір Klobuchar, NeQuick-G ai0-ai2 з ефективним рівнем іонізації та параметри переходу від системного часу до UTC з логікою високосної секунди з ICD). ПІДГОНКА: істинна орбіта, проінтегрована із зональною гравітацією J2-J6 або EGM2008 до обраного ступеня та з опором, і заданий зерном (seed) вільний або керований годинник; підгонка кеплерового набору за методом Левенберга–Марквардта на неособливих елементах, потім лінійні поліноми поправок за найменшими квадратами; годинник підганяється за вирахуванням релятивістського члена, який додає користувач. АНАЛІЗИ: fit-interval-trade (похибка дальності в сигналі в просторі, SISRE, з глобально усередненими вагами для висоти орбіти, залежно від інтервалу підгонки та періоду оновлення, лише орбіта і з годинником), model-comparison (чотири моделі, кількість параметрів, закодовані біти та підгонка Kshana на висотах Liu et al. поряд з опублікованими значеннями), midpass-update (найвищий прохід над користувачем, стрибок положення, годинника та дальності користувача при кожному перемиканні повідомлення, стрибок за найгіршої геометрії, PASS/FAIL відносно порога безперервності), encode-decode (власний задокументований двійковий кадр Kshana з CRC-24Q, бюджет квантування за півкроку на поле, перевірка пошкодженого кадру, експорт та імпорт запису в стилі RINEX-4 з позначкою розширення Kshana і таблиця CSV). VALIDATED: ваги SISRE за опублікованою таблицею MEO/GEO (Montenbruck et al. 2018); користувацький алгоритм Galileo за RTKLIB на реальних транслюваних ефемеридах Galileo; CRC-24Q за контрольним значенням каталогу та прикладом кадру RTCM 1005. MODELLED: кожне значення підгонки та SISRE є похибкою подання відносно істини, проінтегрованої Kshana (без похибки визначення чи прогнозу орбіти); порівняння з Liu et al. використовує інші орбіти; формати кодування та тексту — власні формати Kshana.

kind = "leo-navmsg"
name = "Celeste IOD message (workshop preset)"
seed = 15
preset = "celeste-iod"
analysis = ["encode-decode", "fit-interval-trade"]
csv_schema = "celeste-iod"
span_s = 1800
fit_intervals_s = [60, 120, 300, 600, 900]

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message encode and decode"
seed = 14
analysis = ["encode-decode"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message fit-interval trade"
seed = 11
analysis = ["fit-interval-trade"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
cd_area_over_mass = 0.005

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message mid-pass update"
seed = 13
analysis = ["midpass-update"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message model comparison"
seed = 12
analysis = ["model-comparison"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

leo-pass#

Прохід LEO та бюджет лінії по діапазонах для LEO-PNT (позиціонування, навігація та час з низької навколоземної орбіти), незалежно від системи: користувач (наземний, морський, повітряний чи в приміщенні, нерухомий або рухомий) і один чи кілька супутників LEO із DESIGNED PASS (заданий прохід: колова орбіта, розміщена так, щоб користувач бачив один прохід із обраним максимальним кутом місця у обраний час, за потреби сонячно-синхронна), явних ЕЛЕМЕНТІВ, TLE (дворядкового набору елементів) через SGP4 рушія або угруповання WALKER, побудованого кодом проєктування угруповань (повідомляються найвищі проходи). Діапазони беруться з іменованого пресета (узагальнений багатодіапазонний UHF/L/S/C, узагальнений C-діапазон, Xona Pulsar X1/X5, Iridium STL, Starlink як сигнал можливості лише з Доплером, CentiSpace та необов'язковий пресет Celeste IOD з позначкою WORKSHOP) або записуються у сценарії; кожен пресет вказує, чи його числа PUBLIC (з URL), REPRESENTATIVE чи WORKSHOP. Для кожного супутника, діапазону та епохи: кут місця, азимут, дальність, швидкість зміни дальності та прискорення дальності; втрати на вільному просторі; EIRP і коефіцієнт підсилення діаграми супутника (ізопотоковий, гаусів промінь або плоский); коефіцієнт підсилення антени користувача залежно від кута місця (патч, напівсферичний або ізотропний); газове загасання (ITU-R P.676-10 Додаток 2), дощове загасання (коефіцієнти ITU-R P.838-3 і процедура P.618-14 за інтенсивністю та висотою дощу), тропосферна сцинтиляція (ITU-R P.618-14, розділ 2.4.1), втрати на проникнення в будівлю для користувача в приміщенні (ITU-R P.2109-2), поляризаційна невідповідність, системна шумова температура та C/N0 (відношення несівної до густини шуму); Доплер і швидкість зміни Доплера у замкненій формі з швидкості зміни дальності та прискорення дальності, кожне перевірено центральними різницями; іоносферна затримка першого порядку 40,3 STEC/f^2 з похилого TEC за Klobuchar або вертикальним TEC, масштабованого до частини іоносфери нижче супутника. Пари діапазонів отримують безіоносферні коефіцієнти, підсилення шуму та шум коду на піку проходу. Супутники MEO GNSS (пресети Galileo або GPS) оцінюються з тією самою моделлю антени та шуму за прийнятими потужностями з інтерфейсних документів, тож дзвоноподібний прохід LEO і плоскі несівні GNSS ділять один графік. Необов'язковий розділ [iot] дає час до першої фіксації, енергію на фіксацію та час роботи від батареї залежно від робочого циклу за заданого бюджету потужності приймача (MODELLED). Кожна пара діапазонів також дає похилий TEC, який відновлює її безгеометрична комбінація на піку, та сигму шуму коду цієї оцінки (зондування іоносфери). Необов'язковий розділ [spoofer] підроблює сигнали заявленого положення, що стрибає або відштовхується від справжнього після початку, і запускає два монітори із заданими ймовірностями хибної тривоги та пропущеного виявлення: узгодженість Доплера та геометрії проходу (виміряні швидкості зміни дальності проти передбачених з орбіт і незалежного попереднього положення та швидкості, узагальнений хі-квадрат тест за найменшими квадратами у вікні, за каналами GNSS, LEO та всіма) і міждіапазонну узгодженість (крок від епохи до епохи безгеометричної комбінації кожної пари діапазонів LEO з поправкою моделі), із повідомленням статистик за епохами та моменту, коли виявляє кожен монітор (MODELLED). Компоненти VALIDATED: втрати у вільному просторі, коефіцієнти P.838-3 за його таблицею 5, процедури дощу та сцинтиляції P.618-14 і втрати на проникнення в будівлю P.2109 за прикладами перевірки ITU-R Study Group 3, відношення групових затримок L1/L2 за IS-GPS-200 і максимальний Доплер для нерухомого користувача на коловій орбіті за arXiv 2509,19551 таблиця 1. MODELLED: EIRP, діаграми, частка Чепмена TEC нижче супутника і весь прохід.

kind = "leo-pass"
name = "LEO ionosphere sounding from multi-band delays"
epoch = "2026-09-28T11:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 69.66
lon_deg = 18.94

kind = "leo-pass"
name = "Indoor UHF LEO-PNT"
epoch = "2026-09-28T12:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "indoor"
lat_deg = 41.9
lon_deg = 12.49

kind = "leo-pass"
name = "IoT energy per fix"
epoch = "2026-09-28T06:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 53.55
lon_deg = 9.99

kind = "leo-pass"
name = "Celeste IOD multi-band pass"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 600.0
step_s = 2.0
iono_free_pairs = [["E5", "C"], ["UHF", "C"], ["E5", "SR"]]
environment = "ground"
lat_deg = 52.218

kind = "leo-pass"
name = "Iridium STL from an aircraft"
epoch = "2026-09-28T14:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "air"
lat_deg = 50.0
lon_deg = -30.0

kind = "leo-pass"
name = "LEO pass versus MEO GNSS C/N0"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 2.0
environment = "ground"
lat_deg = 48.137
lon_deg = 11.575

kind = "leo-pass"
name = "Xona Pulsar pass"
epoch = "2026-09-28T10:00:00"
duration_s = 1200.0
step_s = 5.0
environment = "maritime"
lat_deg = 45.5
lon_deg = -5.0

kind = "leo-pass"
name = "Spoofing detection by LEO Doppler consistency"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 1800.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 50.11
lon_deg = 8.68

leo-pnt-chain#

Одна система LEO-PNT (позиціонування, навігація та час з низької навколоземної орбіти) від початку до кінця, для будь-якого угруповання та сигналу: проєкт leo-signal, названий signal_design (відкритий пресет або вбудований проєкт [signal]), задає центр, смугу, швидкість чипів і розподіл EIRP діапазону [pass], бюджет лінії leo-pass дає відстежуване C/N0 і обмежене смугою тремтіння коду за прохід, лінія C/N0 за sin(кута місця) та транслювана SISRE повідомлення [navmsg] (підігнана на висоті супутника проходу) живлять кожну систему LEO спільної фіксації leo-pvt з [fusion] і, за потреби, випадки leo-ppp з [ppp]; кожну передачу перелічено з її значенням і одиницею. MODELLED.

kind = "leo-pnt-chain"
name = "Celeste IOD end to end"
seed = 4
signal_design = "celeste-iod-e5-1-pfa"
od_sisre_m = 0.25
name = "celeste-iod-e5-1-pfa"
system = "Celeste IOD"
source = "WORKSHOP"

kind = "leo-pnt-chain"
name = "LEO-PNT end to end, generic 1080 km constellation"
seed = 5
signal_design = "generic-l"
od_sisre_m = 0.25
presets = ["generic-bands"]
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 1200.0

kind = "leo-pnt-chain"
name = "Xona Pulsar end to end"
seed = 9
signal_design = "xona-x5"
od_sisre_m = 0.25
presets = ["xona-pulsar"]
epoch = "2026-09-28T10:00:00"
duration_s = 1200.0

leo-ppp#

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.

kind = "leo-ppp"
seed = 20
duration_s = 1800.0
step_s = 10.0
runs = 4
lat_deg = 30.5
lon_deg = 114.4
lat_deg = 48.1

leo-pvt#

Об'єднане позиціонування, навігація та час (PNT) на середніх (MEO) і низьких (LEO) навколоземних орбітах для БУДЬ-ЯКИХ угруповань: кожна [[system]] — це пресет GNSS виду constellation-design, пресет LEO (xona-pulsar, iridium-stl, starlink-sop, centispace, generic-c-band, модель ефемерид нульового годинника atomic або інший файл пресета, кожен у власному файлі з джерелами, позначеними PUBLIC, WORKSHOP або ВИВЕДЕНИМИ), оболонки Walker або явні набори елементів, з несівною, швидкістю чипів, огинною відношення несівної до густини шуму (C/N0) від маски кута місця до зеніту, похибкою дальності в сигналі в просторі (SISRE), сигмою Доплера та моделлю годинника (власний годинник приймача, тож міжсистемне зміщення оцінюється, або відоме транслюване зміщення). Чотири режими. DOPPLER: пакетне позиціонування за Гауссом–Ньютоном зі швидкості зміни дальності з аналітичними похідними, станами дрейфу годинника та необов'язковими станами швидкості й необов'язковим обмеженням висоти, за одним або кількома супутниками, похибка залежно від довжини вікна, огинна Доплера, швидкості зміни Доплера та ривка для кожної системи LEO, а також уздовж- та поперек-трекова точність одного проходу залежно від поперечного зсуву (поперек-трекова похибка необмежено зростає, коли прохід іде над головою; один прохід має також дзеркальний розв'язок через трасу на поверхні). Сигнал можливості лише з Доплером (starlink-sop) запускається тут. JOINT: пошагові зважені фіксації псевдодальності за найменшими квадратами лише з GNSS, лише з LEO та з обома, сигми кожного вимірювання з моделі теплового шуму петлі захоплення затримки за C/N0 плюс SISRE (або фіксована сигма, щоб сигнальна модель могла їх живити), оцінені міжсистемні зміщення та PDOP/HDOP/VDOP залежно від кількості доданих супутників LEO. POLAR: супутники в полі зору та DOP залежно від широти для GNSS, LEO та обох. TIMING: передавання часу до всесвітнього координованого часу (UTC) із супутників LEO у відомому положенні з двостанним фільтром годинника, шум процесу якого береться з класів генераторів рушія, залежно від C/N0 та генератора, і вираз системного часу в UTC з IS-GPS-200; за [timing] trace = true кожен рядок також повідомляє свою похибку часу та передбачену сигму на кожній епосі. VALIDATED: найбільший Доплер проходу від зеніту до горизонту проти опублікованих показників Iridium (до 36 кГц) та Xona Pulsar X1 (32–34 кГц). MODELLED: усе інше; DOP перевірено на виведеному вручну випадку, фіксації — за їхньою коваріацією, а модель Доплера — за тотожністю прискорення дальності.

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 4
duration_s = 5700.0
step_s = 30.0
lat_deg = 52.22
lon_deg = 4.42
height_m = 5.0

kind = "leo-pvt"
mode = "doppler"
seed = 7
duration_s = 600.0
step_s = 10.0
lat_deg = 48.14
lon_deg = 11.58
height_m = 520.0

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 3
duration_s = 1800.0
step_s = 30.0
lat_deg = 61.1
lon_deg = 6.6
height_m = 20.0

kind = "leo-pvt"
mode = "timing"
seed = 9
duration_s = 21600.0
step_s = 10.0
lat_deg = 39.99
lon_deg = -105.26
height_m = 1655.0

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 3
duration_s = 1800.0
step_s = 30.0
lat_deg = 40.42
lon_deg = -3.70
height_m = 650.0

kind = "leo-pvt"
mode = "polar"
duration_s = 7200.0
step_s = 600.0
lat_step_deg = 10.0
lon_step_deg = 45.0
pdop_threshold = 6.0
name = "GPS"

kind = "leo-pvt"
mode = "doppler"
seed = 11
duration_s = 60.0
step_s = 0.1
lat_deg = 40.0
lon_deg = -83.0
height_m = 220.0

leo-signal#

Проєкти сигналів LEO-PNT: параметризовані сигнали позиціонування, навігації та часу (PNT) з низької навколоземної орбіти (LEO) для будь-якої системи, діапазону та структури. СИГНАЛ — це діапазон (центральна частота, смуга передавання, розподіл ITU RNSS/RDSS/MSS/EESS/non-RNSS/other) та компоненти (захоплення, дані, пілот; будь-яка підмножина), кожен з модуляцією (BPSK(n) з дробовим n, BOC(m,n), MBOC(6 1,p) або плоска OFDM-подібна смуга), часткою потужності, необов'язковими зсувами піднесучих FDMA, довжиною коду та швидкістю даних. Сигнали беруться зі вбудованих відкритих файлів пресетів (xona-pulsar, iridium-stl, starlink-soo, centispace, generic-c-band, generic-bands; кожен із власним URL джерела, а кожне неопубліковане значення позначено як REPRESENTATIVE) або записуються вбудовано. ДЛЯ КОЖНОГО СИГНАЛУ: обмежена смугою спектральна густина потужності та частка потужності кожного компонента, яку пропускає смуга передавання (замкнена форма BPSK поряд із числовим значенням), середньоквадратична (габорова) смуга, тепловий шум тремтіння відстеження коду петлею захоплення затримки залежно від C/N0 та рознесення «рання-пізня» за обмеженою смугою формулою когерентного (або некогерентного) «рання-пізня» Бетца та Колодзейського 2009 з її підручниковою формою для необмеженої смуги та її габоровою межею для зникаючого рознесення, точність визначення дальності в метрах, простір пошуку захоплення (бінів Доплера з максимального Доплера орбіти плюс складові генератора та користувача, помножених на біни коду), ймовірність виявлення квадратичного закону та середній час послідовного та кодово-паралельного захоплення, коефіцієнт спектрального розділення сигналу з GPS L1 C/A, Galileo E1, GPS L5, Galileo E5a, E5b і E5 AltBOC і кожного з них із сигналом разом із погіршенням C/N0, а також CW, широкосмугове та узгоджене J/S, яке витримує відстежуваний компонент, із власного апарату SSC виду spectrum. КОМПРОМІС ДІАПАЗОНІВ: іоносферна затримка першого порядку (40,3 TEC/f^2), втрати у вільному просторі, точність визначення дальності за однакового C/N0 та за однакового EIRP і стійкість до завад. Необов'язкові ПЕРЕВІРКИ ФОРМИ порівнюють спектр проєкту з описаним вимірюванням (узгодженість рівня MODELLED). VALIDATED: замкнені форми частки потужності BPSK у смузі (90,3 % у головній пелюстці) та габорової смуги, обмежене смугою тремтіння, що зводиться до підручникової когерентної форми «рання-пізня» та до своєї габорової межі, коефіцієнт спектрального розділення BPSK зі зсувом проти його замкненої форми за Парсевалем, одинична площа спектра AltBOC і максимальний Доплер LEO проти опублікованих показників Xona Pulsar (32-34 кГц) та Iridium (36 кГц). MODELLED: кожен проєкт, розподіл потужності, C/N0 і рівень завад; спектри EFQPSK, CSK та OFDM наближені.

kind = "leo-signal"
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5
tracking_threshold_dbhz = 25.0

kind = "leo-signal"
presets = ["generic-bands"]
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5

kind = "leo-signal"
presets = ["xona-pulsar"]
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5

link-budget#

Односторонній бюджет лінії за рівнянням лінії CCSDS 401 / DSN 810-005: втрати на вільному просторі, C/N₀, Eb/N₀, запас і замикання для передавального EIRP, приймального G/T, дальності, швидкості даних і діапазону (s|x|ka) відносно потрібного Eb/N₀. Детермінований інженерний розрахунок із наданих входів (не паспорт відкаліброваного терміналу).

kind = "link-budget"
band = "x"
eirp_dbw = 55.0
g_over_t_db = 53.0
range_km = 2000.0
data_rate_bps = 1.0e6
other_losses_db = 3.0

lunar-ascent#

MODELLED активне виведення з південно-полярного місця на поверхні на орбіту зустрічі та коваріація положення–швидкості, яку воно переносить назад на орбіту (клас Artemis). П'ятистанова інерційна модель похибок за віссю з lunar-descent (положення, швидкість, зміщення акселерометра, нахил орієнтації, зміщення гіроскопа, що керується питомою силою) виконується на всіх трьох осях місця від стану на поверхні, з яким фаза входить; фікс положення AFS від видимих ретрансляторів ILLUSTRATIVE угруповання класу LCNS (автономний або диференціальний із залишком каналу корекції з lunar-differential-pnt, з підтримкою годинника, коли видно лише три ретранслятори) береться із заданим інтервалом, при цьому місячний час входить через годинник апарата та похибку мітки часу вздовж траєкторії. Повідомляє замкнені інерційні джерела, внесок допоміжного засобу, абляцію, навігаційні 1-сигми на виведенні, розсіювання при відсічці двигуна поряд з навігаційним знанням і повну коваріацію 6x6 MCI на вході з збереженою кореляцією положення–швидкості. MODELLED: ілюстративний клас IMU, питома сила, набір ретрансляторів і розсіювання при відсічці; похибки утримуються в осях місця запуску; номінальний стан виходу є заступником. Без схвалення агентством; консультативне програмне забезпечення, не сертифіковане навігаційне обладнання.

kind = "lunar-ascent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
ascent_s = 450.0
insertion_altitude_km = 100.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0
gyro_bias_deg_per_hr = 0.01

lunar-attack-surface#

Поверхня атак на безпеку сигналів місячної наземної навігації (P1): поєднує відкриті аналізи безпеки сигналів в один прогін, досяжний із бінарного файлу. Повідомляє (1) прийняту потужність AFS та її ПЕРЕВИЩЕННЯ відносно наземного опорного рівня GPS, а також діапазон чутливості 12-18 dB як справжній багатоосьовий перебір за входами лінії (опорний рівень × EIRP × похила дальність) зі зведенням лінійних коефіцієнтів 25x за округленням / 28x без округлення. ПЕРЕГЛЯНУТО (правило R4): раніше повідомлялося про ДЕФІЦИТ потужності 15,6 дБ і коефіцієнт 32x/36x, доки опорний рівень GPS не виправили з -125 / -128.5 (це значення в dBm) на -155 / -158.5 dBW, значення з ICD-GPS-200, які модуль глушіння завжди містив. Знак змінюється на протилежний: змодельований місячний сигнал AFS на 14,4 дБ СИЛЬНІШИЙ за наземний GPS L1 C/A, а не слабший. Сама прийнята потужність не змінилася ні на біт, а лінійний коефіцієнт — це старий, поділений рівно на 1000, що є саме зсувом 30 дБ між dBm та dBW; (2) потрібна потужність передавача зловмисника для спуфінгу (J/S = 3 дБ) та для придушення (J/S = 30 дБ) на кожній дистанції, обернена лінія J/S; (3) орбітальний слід захоплення за реальною діаграмою спрямованості антени з рівномірною апертурою (Ері [2 J1(x)/x]^2), обмежена висотою субпівкульна шапка, чий лімб НЕ захоплюється; (4) обчислений результат втягування в захоплення спуфінгу петлею відстеження (чи справді спуфер із погодженим кодом за заданої переваги потужності та зсуву коду затягує DLL/PLL), а не заявлений поріг 3 дБ; (5) геометричний радіус горизонту безповітряного тіла для піднятого наземного передавача; та (6) бюджет автентифікації OSNMA/TESLA (20 біт/с накладних = ~40 % навігаційного повідомлення AFS на 50 біт/с, затримка розкриття ключа, підробка 2^-40). Порожнє тіло відтворює базовий рівень P1; кожен вхід має значення за замовчуванням і може бути перевизначений. Підрезультати VALIDATED несуть оракул свого вихідного модуля (замкнена радіометрія в дБ; круговий обхід оберненого J/S; діаграма Ері проти бесселів A&S і геометрії сферичної шапки; втягування DLL/PLL проти Каплана та Гегарті; тотожність сферичного дотичного горизонту проти eo_payload; розміри полів OSNMA SIS-ICD). MODELLED: репрезентативні величини геометрії/потужності та конкретні значення комірок карти захоплення. Не є сертифікованим продуктом безпеки.

kind = "lunar-attack-surface"
afs_eirp_dbw = 26.0
user_gain_dbi = 3.0
slant_range_m = 3.0e6
carrier_hz = 2.4e9
gps_reference_dbw = -155.0
gps_reference_min_dbw = -158.5
transmitter_altitude_m = 100_000.0

lunar-beacon#

Доповнення місячної орбітальної навігаційної служби наземними маяками у вигляді запускної таблиці «до/після». Користувач на південному полюсі бачить розріджений орбітальний набір у вузькій ділянці неба, тому геометрія вимірювання дальності погано обумовлена; кілька ОБСТЕЖЕНИХ НАЗЕМНИХ МАЯКІВ додають рядки прямої видимості з малим кутом місця та широким азимутом, яких бракує набору, що весь над головою, і горизонтальний геометричний чинник DOP різко падає. Сценарій повідомляє три конфігурації на одній епосі — лише супутники, супутники плюс видимі маяки та більше угруповання як альтернативний шлях до тієї самої геометрії — кожну з кількістю видимих джерел, повним DOP та реалізованою точністю 1-сигма в МЕТРАХ, отриманою множенням на еквівалентну користувачеві похибку дальності на маяк, складену як корінь із суми квадратів доданків синхронізації годинників, багатопроменевості та обстеження. Видимість маяка — це геометричний горизонт безповітряного Місяця за двома висотами (без атмосфери, тож межа точна), а складання DOP — це те саме ядро, перехресно перевірене з gnss_lib_py у tests/dop_reference.rs. НАВІЩО ЦЕЙ ВИД ІСНУЄ: модуль за ним був у рушії і перевірявся за незалежним шляхом DOP з L08/L09, але був недосяжний із прогону — без виду, без гілки диспетчеризації, без вбудованого файлу. README рекламував можливість, а матриця верифікації НЕ мала жодного рядка для неї, тож вона водночас була заявлена в прозі й незаявлена в реєстрі, залишаючись недосяжною в рушії. Типові значення — це геометрія, яка вже має зафіксований еталонний результат (користувач на -80 град з антеною 2 м, три маяки на -80/0, -79/+60 і -79/-60 на 2 км, ілюстративний знімок LCNS із шести супутників за t=0, маска 5 град), тож порожній прогін відтворює таблицю, яку вже охоплює оракул, а не вигадує нові числа. MODELLED: проєкт угруповання, розміщення маяків і кожна величина бюджету похибок — це ілюстративні входи, а не експлуатаційне обстеження чи виміряна лінія; лише арифметика DOP, замкнена форма горизонту та співвідношення sigma = DOP x sigma_URE мають зовнішнє закріплення. Не є зобов'язанням щодо продуктивності служби.

kind = "lunar-beacon"
n_satellites = 6
comparison_n_satellites = 24
epoch_s = 0.0
elevation_mask_deg = 5.0
clock_sync_m = 1.0
multipath_m = 0.5
survey_m = 0.3

lunar-descent#

MODELLED бюджет розкиду посадки для керованого спуску на південно-полярний майданчик (клас Artemis). Для кожної горизонтальної осі п'ятистанова модель інерціальної похибки (положення, швидкість, зсув акселерометра, нахил орієнтації, зсув гіроскопа) збуджується питомою силою спуску; послідовний фільтр бере позиційні визначення від увімкнених засобів: визначення AFS за видимими ретрансляторами ILLUSTRATIVE орбітального угруповання класу LCNS (автономне або диференційне, із залишком лінії поправок із lunar-differential-pnt, із допомогою годинника, коли видно лише три ретранслятори) та рельєфно-прив'язане визначення (зіставлювач TERCOM/SITAN крейта на синтетичному рельєфі або межа Крамера–Рао зіставлення вікна висот справжньої південно-полярної ЦМР LOLA). Місячний час входить через годинник апарата в моменти визначень (зсув LTC-TT з lunar-time-offset або невизначеність його опублікованої смуги) та як похибка часової мітки вздовж траєкторії. Повідомляє еліпс посадки 3-сигма, R95, замкнені інерціальні джерела, внесок кожного засобу, абляцію кожної комбінації засобів, калібрування еліпса методом Монте-Карло та коваріацію, що передається далі. MODELLED: ілюстративний клас IMU, набір ретрансляторів, профіль спуску й складник наведення; рельєфна навігація використовує синтетичний рельєф у земному метровому масштабі; доступність AFS — це одна епоха на плоскій масці. Не схвалено жодним агентством; консультативне програмне забезпечення, не сертифіковане навігаційне обладнання.

kind = "lunar-descent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
more_site_lats_deg = [-89.9, -88.5, -85.0]
descent_s = 600.0
horizontal_speed_m_s = 150.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0

kind = "lunar-descent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
more_site_lats_deg = [-89.9, -88.5, -85.0]
descent_s = 600.0
horizontal_speed_m_s = 150.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0

lunar-differential-pnt#

Модельований місячний ДИФЕРЕНЦІЙНИЙ PNT (аналог місячних DGNSS/SBAS): опорна станція класу NovaMoon у ВІДОМІЙ селенографічній точці обчислює диференційні поправки для кожного супутника за ILLUSTRATIVE орбітальним угрупованням класу Moonlight/LCNS із відкритих джерел (NovaMoon згадано лише як КЛАС системи, без афіліації з ESA), а користувач, зміщений на baseline_km, застосовує їх, і СПІЛЬНІ для обох похибки орбіти та годинника компенсуються. Складник годинника компенсується ТОЧНО (алгебраїчна тотожність); складник орбіти залишає лише проєкцію різниці променів візування, яка → 0 при baseline → 0 (поріг просторової декореляції) і зростає приблизно лінійно з базою. Звітує про 3-D похибку положення користувача З поправками і БЕЗ них, коефіцієнт зменшення, криву залежності похибки від бази та рівень захисту користувача, який ПОВТОРНО ВИКОРИСТОВУЄ механізм SBAS за DO-229E (crate::sbas) з диференційним залишковим σ. MODELLED — точна тотожність компенсації + модель декореляції першого порядку; не перевірено за реальними даними; жодних TRL, спадщини чи схвалення агенцій. Детермінований, якщо задано зерно (seed).

kind = "lunar-differential-pnt"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
ref_lat_deg = -89.0
ref_lon_deg = 0.0

lunar-frame-campaign#

Семипараметричний датум системи відліку Гельмерта (подібності), заданий СИМУЛЬОВАНОЮ КАМПАНІЄЮ СПОСТЕРЕЖЕНЬ, а не введеним перетворенням. Мережа земних станцій спостерігає каталог місячних наземних маяків за явним розкладом; часткові похідні затримки місячного VLBI накопичуються за цим розкладом у матрицю інформації Фішера координат маяків точно так, як це робить lunar-vlbi-fim; ця інформація поширюється через план Гельмерта A = [I3 | [p]_x | p] у точках каталогу на коваріацію датуму H = A^T M_b A, яку діагностує crate::fim::crlb. Жодного перетворення НЕ вводиться, і нічого не відновлюється із закладеної відповіді, тож зазначена точність датуму випливає з програми спостережень: удвічі менша sigma затримки точно вдвічі зменшує її, а подовження дуги покращує її, бо лібрація, яку звіт ВИМІРЮЄ (sub_earth_direction_sweep_deg), відокремлює координату маяка вздовж променя візування від координат у площині неба. Ранг, дефект датуму, число обумовленості, повний спектр, неспостережувані напрямки У СЕМИПАРАМЕТРИЧНОМУ БАЗИСІ, найслабший напрямок навіть за повного рангу та частка кожного параметра в ньому виводяться в кожному прогоні; параметр, який кампанія не обмежує, публікується як NULL зі статусом і ніколи не зчитується з майже виродженої оберненої матриці. Кореляцію похибок маяків ВИМІРЮЮТЬ, а не припускають: за нерухомих станцій жодне спостереження не стосується двох маяків, тож інформаційна матриця точно блочно-діагональна (offblock_fraction 0), а за оцінюваних станцій блок після маргіналізації за Шуром зв'язаний, наведена кореляція виводиться, і все поширення повторюється з її відкиданням, тож ціна припущення про незалежність — це число. Те саме поширення за ізотропної sigma для кожної координати та похибка відновлення, про яку звітує сценарій lunar-frame-realisation, обидва виконуються тут і виводяться поряд зі значенням кампанії з їхніми відношеннями. MODELLED: каталог маяків має джерело, але КАМПАНІЯ симульована — мережа станцій і sigma затримки є ілюстративними вхідними даними, окремі спостереження затримки вважаються незалежними, а ефемерида центра Місяця, годинники станцій, тропосфера й параметри орієнтації Землі ЗАФІКСОВАНІ, тож коваріація датуму є межею Крамера–Рао для скороченого набору параметрів. Не геодезичний продукт.

kind = "lunar-frame-campaign"

lunar-frame-realisation#

Модельована реалізація місячної системи відліку: підгонка 7-параметричного датуму Гельмерта (подібності) — 3 трансляції, 3 повороти малого кута, 1 масштаб — що прив'язує оцінений набір координат точок MCMF, виведених із селенографічних, до датуму зваженим методом найменших квадратів (crate::batch_ls::gauss_newton), плюс проста прив'язка орієнтації, що виражає реалізований малий поворот навколо осей ICRF відносно орієнтації тіла за IAU 2015 WGCCRE. Сценарій вводить відоме мале перетворення (трансляція ~десятки м, поворот ~мкрад, масштаб ~1e-7) у добре розподілену синтетичну мережу точок, додає гауссів шум із зерном, відновлює датум і звітує про відновлене перетворення, похибку відновлення за кожним параметром відносно введеної істини та післяпідгоночну середньоквадратичну нев'язку. MODELLED самоузгодженість — відновлює введене перетворення подібності (без шуму приблизно до машинної точності), а НЕ реалізацію за реальними даними трекінгу/VLBI; детермінований (із зерном); жодних TRL, спадщини чи схвалення агенцій.

kind = "lunar-frame-realisation"
n_points = 8
tx_m = 25.0
ty_m = -40.0
tz_m = 15.0
rot_x_urad = 3.0
rot_y_urad = -2.0
rot_z_urad = 5.0

lunar-infrastructure#

MODELLED дослідження орбіти й поверхні Місяця як навігаційної та геодезичної інфраструктури, п'ять досліджень за одним видом, що обирається через study: od-consistency (бортове визначення орбіти за Earth-GNSS на NRHO або ELFO порівняно з незалежним наземним радіометричним визначенням орбіти, за власними коваріаціями на основі Монте-Карло із зерном), carrier-phase (спільна подвійно-різницева фаза несівної «поверхня — орбітальний апарат» і розв'язання цілочисельних неоднозначностей методом LAMBDA), frame-coestimation (поверхнева станція й орбітальні апарати, додані до далекомірних вимірювань із земних станцій для семипараметричного датуму місячної системи відліку), space-tie (GNSS, VLBI і лазерна локація на одному космічному апараті, точність прив'язки системи відліку проти похибки локальної прив'язки) і geodesy-sensitivity (інформація Фішера про числа Лява місяця h2, k2, l2 і фізичну лібрацію за лазерною локацією, трекінгом орбітальних апаратів, поверхневим гравіметром і поверхневим годинником). Обмежена модель трьох тіл із зазначеними спрощеннями; числові методи перевірено за незалежними програмами, і ніщо не порівнюється з вимірюванням місячної величини.

kind = "lunar-infrastructure"
study = "carrier-phase"
seed = 20261019
family = "nrho"
sample_s = 600.0
arcs_days = [0.25, 0.5]
lat_deg = 0.0
lon_deg = 0.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "frame-coestimation"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 6.56
sample_s = 900.0
sigma_m = 0.05
epochs = 200

kind = "lunar-infrastructure"
study = "geodesy-sensitivity"
seed = 20261019
sigma_m = 0.05
epochs = 400
sigma_mm_s = 0.05
arc_days = 27.3
sample_s = 3600.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "od-consistency"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 3.0
sample_s = 600.0
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "od-consistency"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 3.0
sample_s = 600.0
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "space-tie"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 6.56
sample_s = 900.0
gnss_sigma_m = 10.0
vlbi_sigma_m = 1.0

lunar-integrity#

Розрахунок рівня захисту ARAIM на південному полюсі Місяця відносно репрезентативного набору ретрансляторів LunaNet. sigma_ure_m задає точність далекомірних вимірювань сигналу в просторі (рівні захисту лінійно масштабуються з нею, тож її перебір відповідає на запитання, яка точність далекометрії потрібна для граничного значення тривоги). За замовчуванням — історичний випадок південного полюса класу LNIS.

kind = "lunar-integrity"
step_s = 3600.0
duration_s = 86400.0
alert_limit_m = 50.0
p_hmi = 1.0e-4

lunar-interop-export#

Модельований експорт місячної інтероперабельності: виводить місячну систему відліку, місячну шкалу часу та місячні ефемериди в обмінних формах, узгоджених із LunaNet/IOAG на основі CCSDS, із перевіркою відповідності полів і прямого та зворотного перетворення. ПОВТОРНО ВИКОРИСТОВУЄ генератор і розбирач CCSDS OEM 2,0 з крейта (crate::oem), перемарковані для місячного контексту — REF_FRAME в OEM містить місячну систему відліку тіла за IAU 2015 WGCCRE (MOON_ME / MOON_PA), TIME_SYSTEM — місячну шкалу часу (LTC / TCL / UTC), CENTER_NAME = MOON — на зразку ілюстративних ефемерид класу LCNS (положення з crate::lunar_service, швидкість скінченною різницею). Також виводить дескриптор місячного часу, узгоджений із LunaNet/IOAG (ідентифікатор шкали, вікова швидкість мкс/добу з crate::lunar_time, опублікована смуга, опорна поверхня), який проходить пряме й зворотне перетворення через serde_json, і загортає артефакти в наявну оболонку KIF (crate::interchange) з міткою чесності MODELLED. Звітує про виведені артефакти, кількість рядків OEM, відповідність полів: пройдено та список наявних/відсутніх полів, успішність прямого й зворотного перетворення OEM, успішність прямого й зворотного перетворення метаданих часу та розмір KIF у байтах. MODELLED — оракул: детерміноване пряме й зворотне перетворення + відповідність назв полів опублікованим CCSDS OEM + семантиці полів LunaNet/IOAG; це НЕ сертифікований тест відповідності інтероперабельності; ілюстративні ефемериди з відкритих джерел, без афіліації з ESA; жодних TRL, спадщини чи схвалення агенцій.

kind = "lunar-interop-export"
frame = "MOON_ME"
time_system = "LTC"
n_states = 9
step_min = 30.0
epoch = "2030-01-01T00:00:00"
object = "LCNS-ILLUSTRATIVE-1"

lunar-jamming#

Місячне радіочастотне глушіння (jamming): співвідношення завадного й корисного сигналів для кожного супутника, ефективне C/N₀ і втрата захоплення для користувача на селенографічній поверхні під місячним наземним (або піднятим) засобом глушіння, над ілюстративним орбітальним угрупованням місячної орбіти класу Moonlight/LCNS із відкритих джерел. Складає наявну відкриту фізику глушіння (jamming::j_over_s_db, effective_cn0_dbhz, rx_antenna_gain_db, lock_status, q_factor) із наявною геометрією місячного неба (lunar_service::LunarConstellation + topocentric, lunar::selenographic_to_mcmf); геометрія чи радіометрія заново не виводяться. На відміну від земного виду jamming, ланка корисного сигналу — НЕ фіксована прийнята потужність: ізотропна прийнята потужність кожного супутника — це його власний бюджет лінії EIRP − FSPL(похила дальність), тож J/S змінюється від супутника до супутника залежно від місячної дальності й кута місця. Звітує про ОДИН РЯДОК НА КОЖНУ ВИДИМУ ЛІНІЮ (епоха, супутник) — азимут, кут місця, похила дальність, обидві прийняті потужності, різницею яких є J/S, сам J/S, номінальне й ефективне C/N₀ та стан захоплення — плюс зведені показники якості поряд із цією таблицею (але не замість неї) і ту саму таблицю як артефакт CSV. Кожне виведене числове поле має одиницю та клас походження. Підрезультати VALIDATED мають оракул свого вихідного модуля (рівняння протидії глушінню та лінія J/S за Kaplan & Hegarty §9,4, зовнішньо задані в tests/gnss_denied_jamming_resilience_reference.rs; місячна геометрія lunar_service). Саму композицію перехресно перевірено за незалежним шляхом із двома бюджетами ліній (linkbudget::received_signal_power_dbw, інший вираз втрат у вільному просторі) із точністю до 1e-9 дБ. MODELLED: ілюстративне орбітальне угруповання, репрезентативні EIRP / потужність засобу глушіння / підсилення антен / шумова температура та відсутність затінення рельєфом, багатопроменевості, динаміки AGC і адаптивного занулення. Не є сертифікованим продуктом відмови в обслуговуванні. Якщо задано засіб глушіння, звіт також містить КОНТУР ВІДМОВИ ЗІ СМУГОЮ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ, а не контур, зчитаний з одного скаляра: повний виміряний розподіл C/N₀ корисного сигналу за таблицею для кожного супутника (n, min, p05, p25, медіана, p75, p95, max, середнє, вибіркове стандартне відхилення та власна асиметрія вибірки), і контур, обчислений на кожній із цих порядкових статистик за ОБОМА критеріями відмови, які визнає рушій, — усталеним за співвідношенням потужностей (J/S = 30 дБ, як в attack-surface і tracking-loop) і за втратою захоплення (ефективне C/N₀ падає до tracking_threshold_dbhz, критерій, який використовує власний стовпець стану цього звіту) — на обох осях площини відмови (потрібна EIRP засобу глушіння за відстані від сценарію, відстань відмови за EIRP сценарію). Краї смуги Є contour(p05) і contour(p95), те саме замкнене відображення, застосоване до власних квантилів вибірки: не sigma, підігнана до вибірки, і не медіана ± k·stdev, причому stdev виводиться для наступності й нічим не використовується. Квантиль, що вже на порозі стеження або нижче, не має скінченного J/S, який забезпечував би відмову, і його стовпці втрати захоплення мають значення null із підрахованою причиною, а не обмежений радіус.

kind = "lunar-jamming"
n_sats = 4
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
site_lat_deg = -89.67
site_lon_deg = 129.78

lunar-joint-od-clock#

Модельований спільний багатотехнічний місячний пакетний оцінювач визначення орбіти й годинника на СИМУЛЬОВАНІЙ мережі: підгонка знімка за Гауссом–Ньютоном, що зводить затримки геодезичного VLBI на земних базах, місцеві місячні відстані станція↔супутник і міжсупутникові відстані, щоб спільно відновити 3-D положення місячної поверхневої станції, положення невеликого орбітального угруповання та зсув годинника кожного об'єкта за введеною істиною. Головний чесний результат — VLBI робить повне 3-D положення станції спостережуваним там, де самі місцеві місячні відстані лишають слабко спостережуваний напрямок — подано як контраст похибки станції з VLBI і без нього. MODELLED симульоване відновлення із замкненим циклом (істина ділить модель спостережень), детерміноване (із зерном), НЕ перевірене за реальними даними; без поширення моделі сил усередині розв'язувача; жодних TRL, спадщини чи схвалення агенцій.

kind = "lunar-joint-od-clock"
n_sat = 3
n_earth = 6
seed = 42
sigma_vlbi_s = 1.0e-11
sigma_range_m = 0.1
sigma_isl_m = 0.1
station_lat_deg = -88.0

lunar-llr-datum#

семипараметричний датум місячної системи відліку Гельмерта, заданий РЕАЛЬНОЮ АРХІВНОЮ кампанією спостережень, а не симульованою. Там, де lunar-frame-campaign прибрав введене перетворення, але все ще задавав мережу станцій, розклад і sigma для кожного спостереження як ILLUSTRATIVE вхідні дані, цей вид бере всі три з вимірювань: епохи — це часи наземної передачі архівних нормальних точок ILRS Consolidated Laser Ranging Data, спостереження — це лазерні далекомірні вимірювання, справді здійснені до п'яти масивів ретрорефлекторів на Місяці, а вага кожного спостереження — це власна архівна точність цієї нормальної точки bin_rms/sqrt(n_raw), зчитана з файлу. Координати станцій походять із розв'язку IERS ITRF2020 SLR (поширені на епоху за їхніми опублікованими швидкостями), а координати рефлекторів — з таблиці 7 JPL DE430 у системі відліку середньої Землі / середнього обертання, яку реалізує модель IAU 2015 WGCCRE. Часткові похідні відстаней накопичуються в спільну матрицю інформації Фішера координат рефлекторів і поширюються через той самий план Гельмерта на коваріацію датуму, яку діагностує crate::fim::crlb. Ранг, дефект, обумовленість, спектр, неспостережувані напрямки в семипараметричному базисі, найслабший напрямок за повного рангу та частка кожного параметра в ньому виводяться в кожному прогоні, а необмежений параметр публікується як NULL зі статусом. Міжмасивна кореляція MEASURED як точно нульова, а не припущена, бо лазерна відстань стосується одного масиву. Запис, який каталоги не можуть розмістити — станція без опублікованого положення ITRF — ПРОПУСКАЄТЬСЯ І ПІДРАХОВУЄТЬСЯ, і їй ніколи не підставляється замінна координата. ЯКІ ЛАНКИ MEASURED, А ЯКІ MODELLED, — ЦЕ І Є ЗВІТ, А НЕ ПРИМІТКА: ефемерида центра Місяця та орієнтація тіла за IAU лишаються модельованими, а їхній сукупний розмір виводиться як різниця «виміряне мінус обчислене» односторонньої відстані за кожною використаною точкою; тропосфера, приливи твердого тіла, ексцентриситет станції, рух полюса, UT1-UTC, релятивістська затримка й годинники станцій відсутні та входять до цієї нев'язки. Оскільки похибка ефемериди потрапляє в коваріацію лише через напрямок кожного променя візування, кожен прогін також заново розв'язує весь датум з усіма частковими похідними, нахиленими на sensitivity_tilt_deg (зі змінним знаком), і виводить відношення, тож нечутливість коваріації до модельованої ефемериди — це число, а не аргумент. Власні показники симульованої кампанії ВИКОНУЮТЬСЯ й виводяться поряд із виміряними, а не переписуються. MODELLED: семипараметричні показники — це межа Крамера–Рао для скороченого набору параметрів на реальному розкладі — не розв'язаний датум, не аналіз LLR і не геодезичний продукт. Закомічений зріз реальних даних постачається з репозиторієм, але не з опублікованим крейтом; вкажіть data_dir на його копію.

kind = "lunar-llr-datum"

kind = "lunar-llr-datum"
epoch_year = 2024
epoch_month = 1
epoch_day = 1
arc_hours = 672.0
step_min = 60.0
delay_sigma_s = 1.0e-11
elevation_mask_deg = 10.0

kind = "lunar-llr-datum"
extra_earth_elevation_mask_deg = 0.0
name = "lunar-reference-station-reflector"
lat_deg = -89.0
lon_deg = 0.0
alt_m = 0.0
name = "lunar-reference-station-beacon"
lat_deg = -89.0

lunar-orbit-rendezvous#

MODELLED відносна навігація для стикування в стилі Orion і посадкового апарата на низькій місячній орбіті або еліптичній полярній орбіті (клас Artemis). Переслідувач і ціль летять тією самою орбітою за силовою моделлю Місяця крейта; спільна 21-параметрова пакетна оцінка Гауса–Ньютона за дугою (два стани апаратів і постійні зсуви сигналу в просторі) зливає абсолютне позиційне визначення для кожного апарата з набору ретрансляторів ILLUSTRATIVE класу LCNS (ретранслятори за Місяцем відкидаються, потрібні чотири, синфазна похибка сигналу в просторі взаємно знімається між апаратами) і міжсупутникову дальність, з точністю вимірювання дальності за межею стеження за кодом на пілот-сигналі LunaNet AFS. Повідомляє формальну та Монте-Карло похибку відносного положення й швидкості в осях LVLH цілі, доступність визначень, середню нормовану квадратичну похибку оцінювання щодо її очікуваного значення та будь-яку спробу, ітерація якої не збіглася, дрейф від нехтування гравітаційними гармоніками та повну коваріацію 6x6, що передається далі. Для кругового випадку застосовується замкнена перевірка Гілла/Клохессі–Вілтшира. MODELLED: ілюстративний набір ретрансляторів, бюджет похибок і апріорні значення; істина й оцінювач мають одну силову модель, тож NEES перевіряє самоузгодженість, а не похибку моделі. Не схвалено жодним агентством; консультативне програмне забезпечення, не сертифіковане навігаційне обладнання.

kind = "lunar-orbit-rendezvous"
orbit = "llo"
separation_m = 2000.0
arc_s = 7200.0
step_s = 20.0
n_relays = 8
sis_ure_m = 30.0
common_mode_fraction = 0.9

kind = "lunar-orbit-rendezvous"
orbit = "elfo"
separation_m = 2000.0
arc_s = 7200.0
step_s = 20.0
n_relays = 8
sis_ure_m = 30.0
common_mode_fraction = 0.9

lunar-station-coverage#

Модельоване покриття місячної опорної станції: перебір Монте-Карло місячної диференційної моделі PNT над південнополярною сіткою користувачів і добою епох. Диференційна опорна станція в відомому південнополярному місці виправляє зазначене орбітальне угруповання (ілюстративне кеплерове або табличні ефемериди) із зазначеними похибкою сигналу в просторі, похибкою зйомки, затримкою поправок і квантуванням лінії; для кожної точки та по всьому регіону звітує про процентильну виправлену й невиправлену похибку положення (3-D, горизонтальну, вертикальну), доступність, покриття відносно зазначеного порога, рівні захисту за DO-229E, радіус покриття за азимутом і бюджет лінії поправок на станції та в найгіршій точці. Не є твердженням про продуктивність жодної реальної системи; без афіліації з жодним агентством і без його схвалення. MODELLED.

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.0

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 4
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.4765

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.0

lunar-surface#

MODELLED доступність позиціонування та часу на поверхні за майданчиком і порою року для південно-полярних майданчиків класу Artemis. Для кожного майданчика й пори року (епоха та вікно після неї) повідомляє позиціонування за ретрансляторами (чотири або більше ретрансляторів ILLUSTRATIVE орбітального угруповання класу LCNS у полі зору та PDOP під порогом, тими самими функціями, що й у moonlight-service-volume, а з рельєфним розділом — за променево розрахованою лінією обрію рельєфу lunar-station-coverage), чи перебувають Земля й Сонце над горизонтом майданчика (аналітичні Сонце, Місяць і орієнтація Місяця, з урахуванням лібрації, яка й змінюється за порою року), та доступність часу (ретранслятор або Земля в полі зору) з найдовшим проміжком без жодного з них, тобто holdover, який поверхневий годинник мусить пережити. Результат для одного майданчика збігається з результатом moonlight-service-volume до біта. MODELLED: ілюстративний кеплерівський набір ретрансляторів на Місяці із середнім обертанням; показник ретрансляторів не змінюється за порою року; рельєф — це обрізка LOLA розміром 1200 m. Не схвалено жодним агентством; консультативне програмне забезпечення, не сертифіковане навігаційне обладнання.

kind = "lunar-surface"
season_dates = ["2028-01-01", "2028-04-01", "2028-07-01", "2028-09-30"]
window_days = 27.3217
step_min = 30.0
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7

kind = "lunar-surface"
season_dates = ["2028-01-01", "2028-04-01", "2028-07-01", "2028-09-30"]
window_days = 27.3217
step_min = 30.0
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7

lunar-time-budget#

MODELLED наскрізний бюджет похибки часу за Координованим місячним часом (LTC): сім складників похибки LTC, зібраних як криві похибки часу x_i(τ) на всій сітці часів усереднення, із середньоквадратичним підсумовуванням у x_Σ(τ), і ТОЧКА ПЕРЕТИНУ τ годинника та системи відліку, у якій зростаючий складник годинника переважає сталий складник реалізації системи відліку в реальному часі (нижче неї бюджет обмежує система відліку, вище — годинник) — чесна відповідь на артефакт єдиного τ. Нахили за τ замкнені й піддаються аналітичній перевірці (годинник τ^{+1/2}/τ^{+1}, нижні межі τ^0, вимірювання τ^{-1/2}), а рядки годинника відтворюють опубліковані добові специфікації годинників (crate::clock_specs); ВЕЛИЧИНИ нижніх меж радіочастотної/оптичної лінії, реалізації системи відліку, релятивістського залишку та ефемерид — це модельовані розподіли бюджету (задокументовані типові значення, які викликач може змінити), а не вимірювання. Внесок — відтворювана точка перетину τ, а не сертифікована цифра для кожного складника; не сертифіковано для операційного підтримання часу.

kind = "lunar-time-budget"
clock = "passive-h-maser"
clock = "mini-rafs"
steer_residual_ns = 0.5
ltc_realisation_ns = 0.05
station_height_sigma_m = 0.0
thresholds_ns = [1.0, 10.0, 100.0]
horizons_s = [3600.0, 86400.0, 604800.0, 2592000.0]

kind = "lunar-time-budget"
clock = "passive-h-maser"

lunar-time-offset#

Модельована релятивістська швидкість ходу годинників Земля–Місяць (Координований місячний час, LTC/TCL): вікова швидкість LTC−TT, що випливає з різниці власних потенціалів і кінетичного складника Місяця, подана з опублікованою смугою 56–59 мкс/добу, плюс накопичений зсув на горизонті.

kind = "lunar-time-offset"
epoch_year = 2000
epoch_month = 1
epoch_day = 1
horizon_days = 1.0

lunar-vlbi#

Модельована місячна геодезична спостережувана величина затримки VLBI: земна база (дві наземні станції, GCRS) спостерігає односторонній сигнал від маяка класу NovaMoon на місячній поверхні. Виводить близькопольову затримку як різницю двох відстаней, її швидкість і поправку на кривину хвильового фронту ближнього поля за проліт — перехресно перевірену за плоскохвильовою спостережуваною величиною Δ-DOR з тієї самої кодової бази в межі дальнього поля, з часткових похідних, перевірених скінченною різницею. Типовий аналітичний шлях є MODELLED і має застереження щодо узгодженості систем відліку, руху полюса xp=yp=0 та плоскої хвилі проти ближнього поля. Задання planetary_kernel_path, earth_orientation_kernel_path і moon_orientation_kernel_path запускає натомість шлях ядер (DE440, MOON_PA_DE440, ITRF93; збіжні баріцентричні часи проходження світла; додає часткові похідні маяка та станції для епохи), чия ньютонівська затримка та часткові похідні збігаються зі збіжними часами проходження світла NAIF SPICE до 0,06 пс і 7.4e-9. Не перевірено за реальними даними VLBI.

kind = "lunar-vlbi"
beacon_lat_deg = 0.0
beacon_lon_deg = 0.0
beacon_alt_m = 0.0
epoch_year = 2024
epoch_month = 1
epoch_day = 1
horizon_hours = 6.0

lunar-vlbi-fim#

Коваріація координат станцій місячного VLBI: часткові похідні затримки спостережуваної lunar-vlbi, накопичені за явним РОЗКЛАДОМ (бази × епохи) у інформаційну матрицю Фішера, інвертовані та подані як коваріація координат станцій і сигма станції для кожної координати — обчислений вихід рушія, а не скалярна точність затримки, пропущена через припущений ізотропний коефіцієнт рівнорозподілу g = 3. Стан несе ЗАКРІПЛЕНІ на Землі (ITRS) координати станцій, тож якобіан є інерційною частковою похідною, повернутою матрицею GCRS->ITRS кожної епохи: саме обертання Землі робить ці координати спостережуваними, а звіт ВИМІРЮЄ розгортку лінії візування у земній системі та схилення маяка, а не припускає їх. Одне спостереження — це одна пара (база, епоха), де ОБИДВІ станції вище маски висоти, зважена як 1/delay_sigma_s^2. Звітує ранг, дефект датуму, число обумовленості, повний інформаційний спектр, матрицю коваріації, сигми для кожної станції по кожній осі та 3-D, а також нуль-простір вільної мережі в кожному запуску; за дефіциту рангу головна сигма публікується як NULL зі статусом і ніколи не зчитується з майже виродженої оберненої матриці. Значення рівнорозподілу c*delay_sigma_s*sqrt(g/N) для ТОГО САМОГО розкладу виводиться поруч з обчисленим значенням із відношенням, разом з ізотропною межею за слідом sqrt(p/trace(M)), яку AM-HM робить жорсткою нижньою межею, тож відношення — це анізотропія, яку відкинуло припущення. Замикання затримки tau_ik = tau_ij + tau_jk робить геометрично незалежними лише n-1 із n(n-1)/2 баз; звіт зазначає обидві кількості. MODELLED: ефемериди центра Місяця, годинники станцій, тропосфера та параметри орієнтації Землі ЗАФІКСОВАНІ, а спостереження вважаються незалежними, тож коваріація є межею Крамера—Рао для зменшеного набору параметрів, а не передбаченим результатом сеансу; сигма затримки, координати станцій і розклад є входами. Часткова похідна, яку якобіан геометричної затримки пропускає (диференційований член Шапіро), вимірюється скінченною різницею та виводиться. Це не геодезичний продукт.

kind = "lunar-vlbi-fim"

mars-pnt#

PNT у далекому космосі на Марсі: симульоване орбітальне угруповання ретрансляторів MARCONI (ареостаціонарні та похилі ретранслятори, що передають в один бік + ретранслюють у два боки до станції далекого космосу) навігує опорного користувача (transfer | lmo | surface) через спільний оцінювач злиття радіометричних вимірювань в один і два боки. Звітує про геометрію/видимість для кожної епохи, досягнуту СКВ відносно істини та формальну коваріацію (1σ / 3σ положення) — чесний симульований показник якості, а НЕ сертифікований рівень захисту.

kind = "mars-pnt"
user = "lmo"
clock_class = "uso"
step_s = 60.0
duration_s = 7200.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

kind = "mars-pnt"
user = "surface"
clock_class = "uso"
step_s = 30.0
duration_s = 7200.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

kind = "mars-pnt"
user = "transfer"
clock_class = "dsac"
step_s = 120.0
duration_s = 28800.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

mission-thread#

MODELLED бюджет похибок навігації та часу заданого ланцюга фаз місії, від старту до входу в атмосферу: старт і виведення, зближення та стикування на низькій навколоземній орбіті (повторюване), транс-місячна ін'єкція та цисмісячний політ, зближення на місячній орбіті, спуск, перебування на поверхні, зліт і повернення та вхід, кожна фаза — один із восьми зареєстрованих видів із власними датчиками й фільтром. Коваріація 6x6, годинник і система відліку передаються від фази до фази за заданим правилом (перенести, роздути або отримати заново); перетворення систем відліку та шкал часу (GCRF, MCI, MCMF, UTC, TT, TDB, LTC) — окремі рядки бюджету, зі станом Місяця з необов'язкової вирізки ядра DE440 і аналітичним рядом як заданим резервним варіантом. Необов'язкове накладення наземної мережі задає робоче навантаження стеження кожної фази. Повідомляє бюджет за фазами (1-сигма на вході, у піку та на виході, кожен внесок з одиницею виміру), запас відносно заданої вимоги, найслабшу ланку, події та рисунок часової шкали. MODELLED: кожне число є заданим входом; ланцюг відповідає одному стеку, і жоден апарат не моделюється. Лише відкриті джерела; не пов'язано з жодним агентством і не схвалено ним; консультативне програмне забезпечення, не сертифіковане навігаційне обладнання.

kind = "mission-thread"
title = "Artemis-class mission thread (ILLUSTRATIVE)"
seed = 20261024
epoch_utc = "2028-01-01T00:00:00Z"
moon_kernel_path = "tests/fixtures/mission_thread/de440s_moon_2028-01-01_2028-04-01.bsp"
min_elevation_deg = 10.0
handover_gap_s = 120.0
step_s = 300.0

kind = "mission-thread"
title = "Short mission thread, launch to entry (ILLUSTRATIVE)"
seed = 20261028
epoch_utc = "2028-01-01T00:00:00Z"
frame = "gcrf"
x = [5285007.866, 1880185.649, 3025316.817, -137.105, 385.389, 0.0]
sigma_pos_m = 10.0
sigma_vel_mps = 0.01

moonlight-service-volume#

Модельований аналіз місячного навігаційного обсягу обслуговування за ILLUSTRATIVE орбітальним угрупованням місячної орбіти класу Moonlight/LCNS із відкритих джерел (без афіліації з ESA): перебирає селенографічну сітку широта/довгота на часовому горизонті та звітує про DOP / покриття / доступність (≥4 супутн. І PDOP < порога), а також узагальнену огинаючу місячного рівня захисту ARAIM (HPL/VPL) по всьому обсягу. Геометрія DOP ПОВТОРНО ВИКОРИСТОВУЄ ядро, VALIDATED за gnss_lib_py (crate::orbit::dop); рівень захисту ПОВТОРНО ВИКОРИСТОВУЄ механізм LunaNet LNIS місячного ARAIM (crate::lunar, σ_URE≈30 м) і зводиться до наявного PL південного полюса як окремого випадку. MODELLED композиція: набір ретрансляторів на колових/еліптичних кеплерових орбітах (не справжні диференційно скориговані ефемериди LCNS/NRHO), Місяць із середнім обертанням (без лібрації/прецесії полюса). Детермінований (чиста геометрія). Жодних TRL, спадщини чи схвалення агенцій.

kind = "moonlight-service-volume"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
lat_min_deg = -90.0
lat_max_deg = -60.0

ntn-positioning#

Позиціонування за низхідною лінією 5G наземно-неземної мережі (NTN) у смузі S мобільної супутникової служби (MSS) (смуга 3GPP n256, низхідна лінія від 2170 до 2200 МГц; типова несівна 2172,5 МГц): нижня межа Крамера–Рао (CRB) для часу прибуття, c / (2 pi beta sqrt(2 (C/N0) T)), де beta — середньоквадратична (Габора) ширина смуги плоского спектра OFDM (B/sqrt(12)), і для Доплера комплексного тону, sqrt(3 / (2 pi^2 (C/N0) T^3)), для кожного сигналу (типово канал New Radio 5 МГц із 4,5 МГц зайнятої смуги та вузькосмуговий канал 200 кГц із 180 кГц зайнятої смуги); далі, на будь-якому угрупованні LEO, фіксації часу прибуття низхідної лінії з невідомим зсувом годинника приймача (із зерном, з межею плюс похибка мережевої синхронізації як sigma), їхній PDOP і формальна 3D sigma, а також доплерівська фіксація за одним супутником на найдовшому проході зі збереженою висотою. MODELLED: крок від ширини смуги до межі — підручникова замкнена форма, перевірена за чисельним інтегруванням плоского та обмеженого смугою спектрів BPSK (внутрішня узгодженість, жодного опублікованого розрахованого значення не зафіксовано), а точність позиціонування — це межа на каналі без багатопроменевості із зазначеною похибкою синхронізації, а не досягнутий результат.

kind = "ntn-positioning"
seed = 5
carrier_hz = 2172.5e6
integration_s = 0.1
doppler_integration_s = 1.0
sync_error_m = 1.0
duration_s = 600.0
step_s = 10.0

oem-interop#

Міст інтероперабельності CCSDS OEM: імпортує Orbit Ephemeris Message, створене зовнішнім інструментом динаміки польоту (GMAT/Orekit/STK усі виводять OEM), і звітує про його сегменти/об'єкти/системи відліку/проміжок епох плюс перевірку узгодженості швидкості; без вхідних даних виконує пряме й зворотне перетворення згенерованої опорної орбіти та звітує про точність імпорту↔експорту. MODELLED структурна/фізична перевірка імпорту, а НЕ перевірка точності орбіти джерела.

kind = "oem-interop"

optical-atmosphere#

MODELLED оптичний PNT крізь атмосферу: для оптичної лінії та набору наземних майданчиків із зазначеними хмарними кліматами звітує про втрати в чистому повітрі залежно від довжини хвилі та кута місця (закон видимості Кіма плюс Релей), стан турбулентності Хафнагеля–Валлі (дисперсія Рітова, індекс сцинтиляції, параметри гамма-гамма, усереднення за апертурою), доступність, зумовлену погодою, відносно запасу лінії (оптична товщина хмар із логнормального клімату рідкої води, екстинкція в геометричній оптиці, незалежне турбулентне завмирання), запас лінії, потрібний для цільових доступностей, розподіл тривалості перерв, зростання похибки часу та дальності за кожну перерву через модель holdover годинника, доступність за рознесення майданчиків із кореляцією за відстанню та сценарії «що, якщо» для технік посилення (довжина хвилі, приймальна апертура, зменшення сцинтиляції адаптивною оптикою, додатковий запас). VALIDATED як реалізація зазначених формул за незалежним оракулом mpmath: дисперсія Рітова, індекс сцинтиляції, імовірність завмирання гамма-гамма, коефіцієнт усереднення за апертурою, оптична товщина хмар і чистого повітря. MODELLED: усі вхідні дані щодо погоди, техніки та годинника, а також припущення про незалежність і копули; жоден виміряний запис доступності не порівнювався. Консультативний аналіз, а не сертифікований продукт доступності чи навігації.

kind = "optical-atmosphere"
wavelength_nm = 1550.0
elevation_deg = 30.0
availability_targets_pct = [40.0, 50.0, 60.0, 70.0]
tx_power_w = 0.5
tx_aperture_m = 0.1
rx_aperture_m = 0.4
range_km = 1000.0

kind = "optical-atmosphere"
wavelength_nm = 1550.0
elevation_deg = 25.0
availability_targets_pct = [50.0, 60.0, 70.0]
tx_power_w = 0.5
tx_aperture_m = 0.1
rx_aperture_m = 0.3
range_km = 1000.0

orbit#

Доступність GNSS і DOP для орбітального угруповання (Walker / TLE / RINEX).

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 10.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 60.0
duration_s = 86400.0
altitude_km = 8000.0

kind = "orbit"
seed = 11
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 20229.0

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 10.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 60.0
duration_s = 86400.0
altitude_km = 8000.0

kind = "orbit"
seed = 13
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 13
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 17
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 300.0
duration_s = 86400.0
lat_deg = 52.0

passes#

Передбачення проходів над наземною станцією: проходи видимості в часовій області (AOS/TCA/LOS, максимальний видимий кут місця, тривалість) колової орбіти, заданої середніми елементами SGP4 на початок вікна, над станцією вище маски кута місця протягом вікна, із загальним часом доступу. Поширення SGP4/SDP4 у земній системі координат IAU 2006/2000A (необов'язково UT1 - UTC і рух полюса), тропосферна рефракція ITU-R P.834-9 і світлове запізнення низхідної лінії (обидва ввімкнені за замовчуванням), перетини розв'язано до 1e-7 s, а кульмінацію — пошуком золотого перерізу. Геометрію проходів VALIDATED щодо Orekit 13.1.8 для станцій на рівні моря; орбіта та станція сценарію — ілюстративні вхідні дані.

kind = "passes"
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
raan_deg = 0.0
arg_lat_deg = 0.0
station_lat_deg = 52.2
station_lon_deg = 4.4
station_alt_m = 0.0

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.

kind = "pvt"
mask_deg = 5.0
dual_frequency = true
truth_ecef = [2919786.4480, -5383745.1780, 1774604.7340]
obs_rinex = """
nav_rinex = """

quantum-anomaly-detect#

MODELLED виявлення збоїв/аномалій для квантових систем PNT: розмічений каталог збоїв (стрибок частоти/дрейф/втрата захоплення годинника; стрибок зміщення/випадіння датчика), ROC AUC статистики виявлення (з бутстреп-довірчим інтервалом із зовнішньо перевіреного eval_stats) і мінімальний виявлюваний збій при фіксованій частоті хибних тривог, причому монітор за допомогою квантового годинника (з нижчим шумом) виявляє менші збої — як чесні TradeEvidence + репрезентативність. Гауссова модель статистики виявлення (AUC = Phi(mu/(sigma*sqrt2))); моделює клас, ілюстративні параметри з відкритих джерел, без TRL/польоту/сертифікації.

kind = "quantum-anomaly-detect"
fault_mu = 1.0
quantum_sigma = 0.3
classical_sigma = 1.0
pfa = 1.0e-3
pd = 0.9
samples = 2000
seed = 42

quantum-gnss-free-nav#

MODELLED квантова навігація без GNSS: під час відсутності GNSS — інерційний бюджет квантового (холодноатомного інтерферометра) проти класичного ІНС навігаційного класу — зростання похибки позиції під час інерційного руху, holdover до порога позиції та компроміс квантового проти класичного як чесні TradeEvidence з репрезентативністю. Чесне зауваження щодо спостережуваності: без зовнішнього виправлення зміщення акселерометра неспостережуване, тому похибка зростає; квантовий датчик уповільнює, але не усуває цей розрив. Ілюстративні параметри пристроїв з відкритих джерел; моделює клас, без TRL/польоту/сертифікації.

kind = "quantum-gnss-free-nav"
outage_s = 300.0
threshold_m = 100.0

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.

kind = "quantum-time-transfer"
integration_s = 1.0
dissemination_interval_s = 100.0
link_loss_db = 30.0
classical_link_sigma_s = 1.0e-9
monitor_pfa = 1.0e-3
attack_delay_s = 5.0e-9
clock_fault_sigma = 4.0

quantum-trade#

Компроміс квантового та класичного PNT (13503): вигода від holdover часу + інерційного holdover кандидатного годинника (виміряна крива ADEV — опора захищеності — або клас квантового годинника) проти базового класичного класу, із застереженням про припущення щодо підлоги на довгих tau, яке несе артефакт, плюс огинаюча стійкості від часу в умовах відсутності GNSS. MODELLED; кількісно оцінює (ніколи не підтверджує) пристрій партнера. Кандидатний годинник — це виміряна крива (candidate_adev_taus + candidate_adev_values, однакової довжини, щонайменше 2 точки; має перевагу, коли задано обидві форми) або candidate_clock_class.

kind = "quantum-trade"
timing_threshold_s = 20.0e-9
position_threshold_m = 100.0
baseline_clock_class = "csac"
candidate_adev_taus   = [1.0, 10.0, 100.0, 1000.0, 10000.0, 100000.0]
candidate_adev_values = [5.0e-16, 1.6e-16, 6.0e-17, 4.0e-17, 6.0e-17, 2.0e-16]
resilience_times_s = [1.0, 60.0, 600.0, 1800.0, 3600.0, 7200.0, 14400.0, 28800.0]

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.

kind = "realtime-frame-eop"
epoch = "2022-01-01"
horizons_days = [1, 2, 3]

reentry#

Балістичний коридор входу в атмосферу за Алленом–Еггерсом: пікове гальмування (незалежне від балістичного коефіцієнта, V_e^2 sin|γ|/(2eH)), швидкість і висота в момент пікового g та швидкість пікового нагрівання для швидкості входу / кута траєкторії / балістичного коефіцієнта в експоненційній атмосфері, плюс планарне інтегрування матеріальної точки того самого балістичного входу з гравітацією, кривизною Землі та стандартною атмосферою США 1976 (пікове гальмування, швидкість, висота й час піку). MODELLED балістичний (без підйомної сили) вхід; вихідні дані щодо нагрівання — це ШВИДКІСТЬ пікового нагрівання, а не тепловий потік (без аеротермічної моделі / моделі TPS).

kind = "reentry"
entry_velocity_m_s = 7800.0
flight_path_angle_deg = 6.0

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.

kind = "slot-timing"
preset = "ocxo"
guard_ns = 100.0
k_sigma = 3.0
fix_sigma_ns = 10.0
elapsed_since_sync_s = 600.0
fix_latency_s = 5.0
temperature_excursion_k = 2.0

solar-system#

Уся Сонячна система на одну епоху для PNT (позиціонування, навігація та час) навколо будь-якого тіла. Для Сонця, восьми планет, Плутона, Місяця, Фобоса, Деймоса, Іо, Європи, Ганімеда, Каллісто і Титана вона подає геліоцентричне положення та швидкість в ICRF (Міжнародна небесна система відліку, екваторіальна J2000), геліоцентричну відстань і еклиптичні довготу та широту J2000, гравітаційний параметр, екваторіальний і середній радіус, J2, де його опубліковано, і його опорний радіус, сидеричний період обертання, полюс IAU і початковий меридіан на епоху, трек орбіти, дискретизований за один оберт (геліоцентричний для планет, відносно батьківського тіла для супутників), а також світловий час, односторонню та двосторонню дальність, сонячну затримку Шапіро й кутову відстань до Сонця від тіла-спостерігача (типово Земля); додаткові зв'язки from/to обробляються так само. Положення: кеплерові елементи JPL від Standish і Williams (Table 1 для 1800 AD до 2050 AD, Tables 2a/2b для 3000 BC до 3000 AD) із номінальною похибкою кожної планети, місячний ряд Montenbruck & Gill для розділення Земля–Місяць, середні елементи JPL із синхронною швидкістю обертання IAU для марсіанських і галілеєвих супутників та модель обертання IAU для Титана. Світловий час: радіометричний розв'язок із нерухомою точкою, передавач у своєму запізнілому положенні; ньютонівський, із затримкою Шапіро, що подається окремо. VALIDATED щодо JPL Horizons (DE441) у межах подвійної номінальної похибки: від Меркурія до Сатурна та Земля з Table 1 (найгірше 1,87 номінальної) і всі вісім планет з Tables 2a/2b (найгірше 1,71 рази), а також світловий час від Землі до Марса та Юпітера. MODELLED, кожен рядок позначено: Уран і Нептун з Table 1 (2,0 і 5,2 номінальної похибки щодо DE441), Плутон (рядок 1992; похибку не вказано), Місяць і сім супутників (виміряно щодо Horizons, опублікованої межі немає).

kind = "solar-system"
epoch = "2026-09-28T00:00:00"
observer = "Earth"
track_points = 180
from = "Mars"
to = "Jupiter"
from = "Saturn"
to = "Earth"

space-packet#

Формування кадрів за CCSDS 133.0-B Space Packet Protocol: кодування синтетичного потоку пакетів TM/TC (6-октетний основний заголовок + поле даних) і звіт про декодування заголовка кожного пакета, загальну кількість октетів і точний цикл кодування↔декодування. Детерміноване точне формування кадрів за розкладом бітів — рівень сумісності форматів пакетів космічних агентств; НЕ сертифікація відповідності (без логіки вторинного заголовка/CRC/сегментації поза прапорцями).

kind = "space-packet"
apid = 100
telecommand = false
packet_count = 4
data_len = 32

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.

kind = "space-weather"
kp = 4.0
altitudes_km = [300.0, 400.0, 500.0, 600.0, 800.0]

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.

kind = "spectrum"
seed = 7
duration_s = 60.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1160.0

kind = "spectrum"
seed = 12
duration_s = 100.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1150.0

kind = "spectrum"
seed = 11
duration_s = 60.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1160.0

spoof#

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

kind = "spoof"
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 660.0
start_s = 60.0
rate_ns_per_s = 0.1
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (arXiv:1503.08457); not flown."

kind = "spoof"
threshold_ns = 0.5
step_s = 1.0
duration_s = 1200.0
start_s = 100.0
target_pfa = 0.001
mc_runs = 20000
kind = "meaconing"

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).

kind = "spoof-detect"
power_advantage_db = 2.0
carrier_aligned = false
push = "position"
push_magnitude_m = 500.0
num_biased = 4
el_imbalance = 0.12
sat_power_dbm = -130.0

kind = "spoof-detect"
power_advantage_db = 1.5
carrier_aligned = false
push = "position"
push_magnitude_m = 75.0
num_biased = 3
el_imbalance = 0.12
sat_power_dbm = -130.0

sweep#

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

kind = "sweep"
parameter = "classical_q_wf"
metric = "holdover_s"
start = 1.0e-24
stop = 1.0e-18
steps = 25
scale = "log"
seed = 42

sweep-nd#

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

kind = "sweep-nd"
metrics = ["classical.fom.holdover_s", "classical.fom.pos_rms_m"]
key = "threshold_m"
start = 100.0
stop = 500.0
steps = 5
key = "accel_classical.bias"
start = 1.0e-3

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.

kind = "telecom-timing"
seed = 20260925
masks = ["eprtc-a-holdover", "prtc-a"]
oscillator = "rubidium"
gnss_loss_s = 3600.0
duration_s = 90000.0
sample_interval_s = 1.0
locked_te_sigma_ns = 1.0

kind = "telecom-timing"
seed = 20260925
masks = ["g8262-eec-option-1", "g8262-eec-option-2", "g8262-1-eeec"]
budgets = []
oscillator = "ocxo"
gnss_loss_s = 0.0
duration_s = 12000.0
sample_interval_s = 1.0

kind = "telecom-timing"
masks = ["prtc-a", "prtc-b", "eprtc", "eprtc-a-holdover", "t-bc-class-c", "g8271-1-point-c"]
holdover_start_s = 300.0
locked_duration_days = 5.0
samples = [

terrain-nav#

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

kind = "terrain-nav"
dem_seed = 1
start_lat_deg = 12.05
start_lon_deg = 20.05
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_lat_deg = 0.5

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.

kind = "terrain-slam"
dem_seed = 1
start_lat_deg = 12.08
start_lon_deg = 20.08
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_rate_lat_deg = 0.0006

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.

kind = "time-transfer-budget"
satellite_lon_deg = -10.0
transponder_ab_ns = 812.0
transponder_ba_ns = 809.5
uplink_ghz = 14.0
downlink_ghz = 11.0
true_offset_ns = 12.5
white_noise_ns = 0.3

timetransfer#

Оптичне та RF двобічне передавання часу/частоти.

kind = "timetransfer"
seed = 42
samples = 600
step_s = 1.0
range_spec_mm = 10.0
id = "optical-isl"
provenance = "Optical inter-satellite link, picosecond-level synchronization target; free-space optical two-way time-frequency transfer lab floor ~1 fs (Giorgetta 2013, Nature Photonics; Deschenes 2016, PRX). Using a 1 ps target as the on-orbit-credible figure."
sigma_j_s = 1.0e-12

tracking-loop#

Втрата захоплення в петлі стеження: C/N0 → захоплення/втрата З ГІСТЕРЕЗИСОМ, час до втрати захоплення та втягування спуфера як функція ШВИДКОСТІ зсуву коду й несівної. Наявні в рушії критерії відмови та захоплення — це відношення за потужністю прийнятого сигналу (глушник блокує за J/S = 30 дБ, спуфер захоплює за 3 дБ); реальна втрата захоплення не є відношенням потужностей, це точка, де джитер петлі плюс динамічне навантаження виходять за бюджет її порога стеження. Звітує (1) 1-сигма тепловий джитер несівної (Костас) і коду (некогерентний ранній/пізній) залежно від C/N0, зокрема втрати від піднесення до квадрата, проти заявлених правил 3*sigma_PLL + theta_e <= 45 град (правило 15 градусів у формі трьох сигм) і 3*sigma_DLL + ramp lag <= d/2 чіпа; (2) пороги C/N0 зриву та повторного захоплення з названою визначальною петлею, поріг повторного захоплення ВИВЕДЕНО з ширшої смуги, з якою приймач повторно втягується, а не встановлено довільно, тож ширина гістерезису має лежати між 5*log10(ratio) і 10*log10(ratio) дБ; (3) заявлений час до втрати захоплення від двопорогового детектора захоплення з підтверджувальними витримками, керованого рампою C/N0, звітований окремо від фізичного часу фазового вислизання (середній час за Вітербі між проковзуваннями циклів, у log10 с, бо він охоплює сотні порядків); (4) межі втягування спуфера — найбільший зсув коду й доплерівська швидкість несівної, за якими можуть стежити петлі жертви, з картою за обома осями, бо спуфер, що зсувається швидше за ці межі, не захоплює петлю, а випереджає її; і (5) РАДІУС ВІДМОВИ, який випливає з динаміки петлі, звітований РАЗОМ з наявним радіусом за відношенням потужностей, ніколи замість нього, з їхньою знаковою різницею як окремим названим полем (denial_radius_delta_km) і визначенням поруч. Кожне виведене числове поле несе одиницю та клас походження. Замкнені форми VALIDATED: вирази джитера несівної та коду, зведення фільтра петлі sqrt(2*B_n*T) і запізнення першого порядку на рампі перехресно перевірено за власним корелятором sdr рушія, прогнаним на синтетичній IF із зерном (seed), — іншим шляхом до тих самих чисел, — з точністю відповідно 0,6 %, 3,7 % і 0,17 %, а модифіковану функцію Бесселя I0, що стоїть за часом проковзування циклу, — за стандартними табличними значеннями з точністю 1e-7. Нижню межу застосовності стверджено, а не лише заявлено: нижче ~32 дБ-Гц за 1 мс справжній дискримінатор atan насичується проти свого діапазону +-pi/2 і вимірює менший джитер, ніж будь-яка лінійна теорія. MODELLED: смуги петель, час інтегрування, рознесення корелятора, відношення смуг втягування, підтверджувальні витримки, потужність глушника та коефіцієнти підсилення антен — це репрезентативні значення діапазону, а не паспорт виробу. НЕ змодельовано: джитер генератора (девіації Аллана) і вібрації, обмеження смуги фронтенда, багатопроменевість, динаміку AGC, втрату на переході бітів даних, зовнішню підтримку та будь-яку напівциклову поправку до формули проковзування циклу Костаса. За динаміки петлі в захоплення спуфером узагалі немає радіуса — визначальне обмеження є швидкість зсуву, а не потужність, — тож це поле null із причиною, а не вигадане число. Не є продуктом оцінювання характеристик приймача, що пройшов сертифікацію.

kind = "tracking-loop"
pll_bandwidth_hz = 10.0
dll_bandwidth_hz = 1.0
predetection_integration_s = 0.001
correlator_spacing_chips = 0.5
carrier_allowance_deg = 45.0
pullin_bandwidth_ratio = 2.0
drop_confirm_epochs = 50

Набори досліджень#

Набір — це файл сценарію, що перелічує інші сценарії; kshana --study запускає його в один позначений study.json і study.html. Це безкоштовний виконавець наборів, а не платне індивідуальне дослідження.

kshana --study scenarios/quantum-pnt-demonstrator.suite.toml