aocs（场景类型）
引擎v0.40.0的场景类型，所属类别为任务分析、链路与空间运行。仅供参考：研究与工程工具的分析输出，不是经型式认可的导航设备，也不是生命安全服务。此处的每个标签都来自引擎或验证矩阵；除非矩阵另有说明，一种类型即为MODELLED（标签如何获得：见README的证据一节）。
作用#
航天器姿态控制：带有三个或更多平衡反作用轮的刚性本体在MRP反馈（L = -K sigma - P omega）下的惯性指向机动，最小范数的轮力矩被限幅到各电机的上限，采用RK4和零阶保持；可选地基于模拟陀螺（角度与角速率随机游走）和星敏感器，用乘性EKF闭环。报告稳定时间、最终与峰值指向误差、峰值轮速与力矩、饱和比例、角动量漂移，以及在有估计器时的姿态误差和NEES。真实状态回路已对照Basilisk 2.9.1得到VALIDATED；估计器为MODELLED。
运行一次scenarios/aocs-slew.toml的摘要为：aocs: 4个轮，600 s机动，起始角82.06 deg ->在481.0 s时稳定到0.1 deg以下 | 最终2.37e-2 deg | 轮速峰值1797 rpm | 真实状态回路
输入#
来自模式（kshana kinds --json）：
- 必填字段：
hub_inertia_kg_m2、k_nm、p_nms、wheels、sigma0 - 可选字段：
duration_s、dt_s、sample_s、omega0_rad_s、pointing_threshold_deg、estimator
示例scenarios/aocs-slew.toml设置了以下内容等：
| 字段 | 取值 | 单位 |
|---|---|---|
dt_s |
0.1 | s |
duration_s |
600 | s |
hub_inertia_kg_m2 |
[[900, 0, 0], [0, 800, 0], [0, 0, 600]] | 未说明 |
k_nm |
3.5 | N m |
kind |
aocs | 文本 |
omega0_rad_s |
[0.001, -0.01, 0.03] | s |
p_nms |
30 | N m s |
pointing_threshold_deg |
0.1 | deg |
sample_s |
1 | s |
sigma0 |
[0.1, 0.2, -0.3] | 未说明 |
wheels[0].axis |
[0.57735, 0.57735, 0.57735] | 1 |
wheels[0].js_kg_m2 |
0.08 | kg m^2 |
运行#
kshana scenarios/aocs-slew.toml有2个内置场景使用此类型；其余的在scenarios/中。
给出什么#
该次运行的标量结果，单位为引擎所给出的单位：
| 结果 | 取值 | 单位 |
|---|---|---|
dt_s |
0.1 | s |
duration_s |
600 | s |
estimator |
无值 | 未说明 |
evidence.id_rule |
矩阵行的稳定标识（ID | 文本 |
evidence.matrix |
docs/VERIFICATION-MATRIX.md | 文本 |
evidence.tier |
MODELLED | 文本 |
final_pointing_error_deg |
0.023682 | deg |
k_nm |
3.5 | N m |
max_pointing_error_deg |
82.056509 | deg |
momentum_drift_nms |
1.4672e-12 | N m s |
结果标签（引擎给出的）：VALIDATED的控制律和轮动力学（在真实状态回路上对照Basilisk 2.9.1）；本次运行的输入是场景自带的，即MRP反馈下的反作用轮姿态控制、惯性指向、无传感器噪声、无摩擦
证据#
MODELLED 1 · VALIDATED 1：列出此类型的验证矩阵各行。
- VALIDATED带有三个或更多平衡反作用轮的刚性本体的惯性指向姿态控制：MRP反馈律L_r = -K sigma_BR - P omega_BR（Schaub和Junkins），最小范数的轮电机力矩G_s u = -L_r被限幅到各轮的l测试：aocs_basilisk_oracle.rs。
- MODELLED Lefferts-Markley-Shuster乘性EKF：本体系姿态误差和陀螺偏置状态，用陀螺角速率减去偏置估计值进行传播，并采用Farrenkopf的离散过程噪声（角度与角速率随机游走），星敏感器更新
本次运行实际涉及的各行，以及矩阵为每行给出的参考基准（oracle）（公开来源在矩阵中列出）：
- MODELLED确定性、场景哈希、SBOM加跨平台golden门限。参考基准（ExternalDataset）：SBOM与官方CycloneDX 1.5 JSON Schema（加有效的SPDX标识符）一致，这是已发布的外部标准，整个依赖图上零验证错误；FoM确定性与逐字节可复现性部分仍是固定的自洽性检查，因此该行仍为MODELLED
- VALIDATED带有三个或更多平衡反作用轮的刚性本体的惯性指向姿态控制：MRP反馈律L_r = -K sigma_BR - P omega_BR（Schaub和J。参考基准（ExternalDataset）：Basilisk 2.9.1（AVSLab，ISC；bsk轮运行作为单独的工具，从不链接或随仓库分发）：航天器本体、reactionWheelStateEffector（BalancedWheels，开启力矩限幅）、simpleNav、inertial3D、attTrackingError、mrpFeedback（无积分项）和rwMotorTorque，dt = 0.1 s，采用其RK4，与Kshana自身的实现在三种情形下对照（三个正交轮；一个四轮金字塔构型；一个使轮饱和的四轮情形），
- MODELLED Lefferts-Markley-Shuster乘性EKF：本体系姿态误差和陀螺偏置状态，用陀螺角速率减去偏置估计值进行传播，并采用Farre。参考基准（InternalConsistency）：内部自洽：滤波器的归一化估计误差平方，对照由相同传感器模型在蒙特卡罗随机种子上模拟的真值，以及姿态和偏置估计的收敛。不包括：没有与任何外部估计器或飞行数据作过比较（Basilisk 2.9.1没有MEKF模块）；传感器模型是教科书式的，不含失准、比例因子或星敏感器视场效应。
局限#
本次运行自身的报告所说的未建模或未经独立验证的内容：
- 真实状态回路已对照Basilisk 2.9.1得到VALIDATED；估计器为MODELLED。（类型目录（
kshana kinds --json）） - 可复现性与软件保障为MODELLED，而不是经独立验证：其中一项子声明经过外部核对，但整项能力由模型计算的部分组合而成，因此该能力仍属于由模型计算得出一级。（验证矩阵（docs/MODELLED-RATIONALE.md））
- 基于陀螺和星敏感器的乘性EKF姿态估计为MODELLED，而不是经独立验证：它对照自身的闭式或解析恒等式进行检查，能发现转录错误和系数错误，但不是外部参考基准（oracle）。（验证矩阵（docs/MODELLED-RATIONALE.md））
另请参阅#
- 类别页面：任务分析、链路与空间运行
- 所有类型：KINDS.md
- 主题页面：AOCS.md