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场景类别页面在GitHub上编辑来源:docs/kinds/by-kind/cislunar-arc-recovery.md

cislunar-arc-recovery(场景类型)

引擎v0.40.0的场景类型,所属类别为月球与地月空间。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#

对地月空间弧长可观测性阈值的MODELLED独立估计器检验。该阈值是在由解析距离雅可比行和解析变分状态转移矩阵组装的可观测性矩阵上读取的秩,其平方根信息滤波器交叉检查所用的正是这同一些行:这是两台数值机器之间的一致性检查,而不是佐证。本类型提供了缺失的仲裁者:一个批处理最小二乘估计器,它根据模拟MEASURED实际恢复主星的初始状态,测量偏导数取自所组合前向模型的中心有限差分。它不调用任何解析雅可比行、变分状态转移矩阵、奇异值或特征值分解、秩容差,也不调用平方根信息滤波器(tests/cislunar_arc_recovery_reference.rs中的源文本守卫使这一点可被强制执行),而动力学(同一个RK4 CR3BP流)、初始条件(同一个经微分修正的星座)、标量观测量和历元网格则是有意共用的,并在输出的independence块中列明,因为对同一个物理问题的两种分析必须在物理上一致才有可比性。两项判据,各自在其界限的五个数量级上扫描:无噪声恢复(每次带随机种子的试验的最终状态误差至多为recovery_factor乘以其先验位移,即秩的类比,其中没有奇异值容差)和蒙特卡罗可估计性(在带随机种子的噪声集合上实测的RMS位置误差低于所述界限,即可估计性的类比,是实测而不是预测)。支持平面四状态和空间六状态,DRO / L2 halo / L2 NRHO各族,距离和距离变化率观测量,以及以月球为中心的极坐标参数化,其中变换施加于状态,并在该处重新对前向模型做差分。在已发布的平面DRO网格上的实测:估计器从0.782609 h起即可恢复四状态,而秩判据为2.086957 h(rel_tol 1e-6,比值0.375),因此该秩阈值作为可恢复性边界并未得到佐证;而实测的可估计性边界与形式化边界落在同一网格单元内,为5.739130 h,实测误差曲线在21个弧长上复现形式化的1倍标准差,几何平均比为0.98。MODELLED:星座设计、历元网格、单条被跟踪链路、位移幅度、测量sigma和两个所述界限。不是经认证的导航性能产品。

运行一次scenarios/cislunar-arc-recovery.toml的摘要为:cislunar-arc-recovery | dro族,4状态,4颗航天器,距离观测量,笛卡尔参数化 | 6.0 h弧段,24个历元(网格0.260870 h),32次试验,种子20260920 | 有限差分偏导数,无解析雅可比 / 状态转移矩阵 / SVD / SRIF | 从0.782609 h起无噪声恢复(因子1e-2),对照格拉姆矩阵秩阈值2.086957 h | 从5.739130 h起蒙特卡罗可估计(RMS位置 ≤ 1.000 km,σ 1.000 m),对照格拉姆矩阵可估计性5.739130 h | 弧段末RMS位置0.6026 km

输入#

来自模式(kshana kinds --json):

  • 必填字段:无
  • 可选字段:mu、arc_hours、epochs、steps、spatial、family、n_spacecraft、observable、coordinates、trials、seed、displacement_nd、recovery_factor、sigma_range_m、sigma_range_rate_mm_s、error_bound_km、max_iterations、rel_tol

示例scenarios/cislunar-arc-recovery.toml设置了以下内容等:

字段 取值 单位
kind cislunar-arc-recovery 文本

运行#

kshana scenarios/cislunar-arc-recovery.toml

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
arc_hours 6 h
claim_under_test.comparable true 标志
claim_under_test.estimability_ratio_estimator_over_gramian 1 比值(无量纲)
claim_under_test.estimator_estimability_boundary_hours 5.73913 h
claim_under_test.estimator_noise_free_boundary_hours 0.782609 h
claim_under_test.gramian_estimability_threshold_hours 5.73913 h
claim_under_test.gramian_rank_threshold_hours 2.086957 h
claim_under_test.rank_ratio_estimator_over_gramian 0.375 比值(无量纲)
claim_under_test.rel_tol 1.0000e-6 比例(无量纲)
claim_under_test.source cislunar-observability在相同的 文本

结果标签(引擎给出的):MODELLED地月空间弧长恢复检验(对P6可观测性阈值的独立估计器佐证)。VALIDATED的核心:估计器是本crate已有的加权高斯-牛顿批处理修正器(crate::batch_ls),其设计矩阵是所组合前向模型的中心有限差分

引擎为scenarios/cislunar-arc-recovery.toml(类型cislunar-arc-recovery)生成的图表

证据#

MODELLED:列出此类型的验证矩阵各行。

  • MODELLED一个批处理最小二乘估计器,它根据在与秩对弧长表所用相同的历元网格的逐步增长前缀上的星间模拟测量,恢复主星的初始状态,测量偏导数取自中心有限 测试:cislunar_arc_recovery_reference.rs。

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
  • MODELLED一个批处理最小二乘估计器,它根据在相同历元网格的逐步增长前缀上的星间模拟MEASURED,恢复主星的初始状态。参考基准(ReferenceImpl):本代码库中另一个估计器,算法不同,代码路径互不相交:带有限差分偏导数的非线性加权高斯-牛顿,其结论读作以km和mm/s计的实测状态恢复误差。它与格拉姆矩阵的秩与协方差途径没有任何共同的表达式,这种分离由源文本守卫强制保证,而不只是断言。在已发布的平面DRO网格上的实测:该

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:

  • MODELLED地月空间弧长恢复检验(对P6可观测性阈值的独立估计器佐证)。VALIDATED的核心:估计器是本crate已有的加权高斯-牛顿批处理修正器(crate::batch_ls),其设计矩阵是所组合前向模型的中心有限差分,它不调用任何解析测量雅可比行、变分状态转移矩阵、奇异值或(结果label)
  • 对地月空间弧长可观测性阈值的MODELLED独立估计器检验。(类型目录(kshana kinds --json))
  • MODELLED:星座设计、历元网格、单条被跟踪链路、位移幅度、测量sigma和两个所述界限。(类型目录(kshana kinds --json))
  • MODELLED:星座设计、历元网格、单条被跟踪链路、位移幅度、测量sigma和两个所述界限。不是经认证的导航性能产品。(场景文件注释,第33至35行)
  • 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))
  • 对地月空间弧长阈值的独立估计器佐证为MODELLED,而不是经独立验证:它对照同一代码库中另一个独立实现进行检查,独立于被测单元,但不具外部权威性。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md))

另请参阅#