hybrid-optical-rf(场景类型)
引擎v0.40.0的场景类型,所属系列为光学PNT。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。此处每个标签均由引擎或验证矩阵给出;除非矩阵另有说明,一个类型即为MODELLED(标签如何获得,见README的Evidence一节)。
作用#
MODELLED异构光学 + RF PNT联合性能指标(P5):组合1550 nm双向光学链路预算(光子受限的双向测距CRLB σ_τ/√N与衍射足迹 λ/D·距离)、跨模态解分离RAIM保护级(位置与授时),它将松耦合RF解与紧耦合光学解按不同的协方差融合;N站光学晴空可用性(独立并集1−Π(1−a_i),以及空间相关变体)、光学↔RF状态/协方差切换(其均值经已证明逐位连续(无跳变),并带NEES χ² 一致性门限),以及带相关性处理的联合P(可用AND精密级AND完好性有保证) 评分。VALIDATED闭式解:测距CRLB、衍射足迹、χ² 保护级分位数、并集组合计数、切换均值连续性 + NEES门限,以及联合独立乘积。MODELLED:光学损耗分配、RF/光学 σ 量值、云气候学输入、相关性以及P_HMI预算。不是经认证的可用性/完好性产品。
scenarios/hybrid-optical-rf.toml的一次运行汇总为:hybrid-optical-rf | optical footprint 700 m, 1489 photons -> ranging σ 0.194 mm, timing σ 1.30 ps | cross-RAIM HPL 6.2 m / VPL 6.6 m / TPL 13.3 ns (protected) | availability 99.5% (5 sites) | handoff no-jump OK NEES 3.34∈[0.48,11.14] in-gate | joint FoM 0.993 (A 0.995 · P 0.995 · I 1.000) | Validated CRLB/χ²-PL/union/handoff, Modelled σ/climatology
输入#
来自模式(kshana kinds --json):
- 必填字段:无
- 可选字段:
wavelength_nm、tx_power_w、tx_aperture_m、rx_aperture_m、range_km、pulse_rms_ps、integration_s、atmospheric_loss_db、pointing_loss_db、optics_efficiency、detector_efficiency、two_way、rf_pos_sigma_m、rf_vertical_sigma_m、rf_clock_sigma_s、p_fa、p_md、alert_limit_h_m、alert_limit_v_m、alert_limit_t_s、grade_pos_m、grade_time_s、n_optical_sites、site_correlation、fom_correlation、handoff_inflation、p_hmi、fault_ramp_rate_pos_m_s、fault_ramp_rate_clock_s_s、process_noise_pos_psd_m2_s、process_noise_clock_psd_s2_s、coast_coverage_k、rf_band、rf_eirp_dbw、rf_g_over_t_db、rf_other_losses_db、rf_data_rate_bps、rf_required_eb_n0_db、rf_chip_rate_hz、rf_correlator_spacing_chips、rf_dll_bandwidth_hz、rf_tracking_threshold_dbhz、rf_degraded_margin_db
示例scenarios/hybrid-optical-rf.toml设置了以下内容等:
| 字段 | 取值 | 单位 |
|---|---|---|
alert_limit_h_m |
10 | m |
alert_limit_t_s |
2.0000e-8 | s |
alert_limit_v_m |
15 | m |
atmospheric_loss_db |
3 | dB |
detector_efficiency |
0.7 | 1 |
fault_ramp_rate_clock_s_s |
1.0000e-11 | s |
fault_ramp_rate_pos_m_s |
0.05 | m/s |
fom_correlation |
0.5 | 未说明 |
grade_pos_m |
0.1 | m |
grade_time_s |
1.0000e-9 | s |
handoff_inflation |
0.2 | 未说明 |
integration_s |
1 | s |
运行#
kshana scenarios/hybrid-optical-rf.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 |
|---|---|---|
cross_modality_raim.alert_limit_h_m |
10 | m |
cross_modality_raim.alert_limit_t_s |
2.0000e-8 | s |
cross_modality_raim.alert_limit_v_m |
15 | m |
cross_modality_raim.chi2_statistic |
0 | 1 |
cross_modality_raim.chi2_threshold |
28.473255 | 1 |
cross_modality_raim.fault_detected |
false | 标志 |
cross_modality_raim.hpl_m |
6.247675 | m |
cross_modality_raim.n_axes |
4 | 计数 |
cross_modality_raim.protected |
true | 标志 |
cross_modality_raim.tpl_s |
1.3256e-8 | s |
引擎给出的结果标签:异构光学 + RF PNT联合可用性/精密度/完好性性能指标(P5)。VALIDATED闭式解:光子受限的测距CRLB(σ_τ/√N)与衍射足迹(λ/D·距离)、χ² 跨模态保护级分位数、N站独立并集可用性(1 − Π(
证据#
验证矩阵中没有任何一行按名称列出此类型;其结果上的标签是引擎自己的,见上文。
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 hybrid-optical-rf报告说明其实际运行时采用的链路配置(载波波长、发射与接收孔径、距离、脉冲宽度、积分。参考基准(oracle,InternalConsistency):没有外部参考基准,也不可能有:这是自我描述,不是测量。之所以记录它,是因为缺少它曾是一个缺陷——P5不得不从源码默认值中引用载波波长和发射孔径,并通过内部自洽检查推断出一个裸的
variance以平方米为单位。该推断是正确的,这恰恰是它重要的原因:没有任何手段能发现它是错的 - MODELLED hybrid-optical-rf报告说明一个RF链路可用性,由引擎已经计算出的量组合而成,而不是由引入的气候学数据得出,并。参考基准(oracle,InternalConsistency):没有外部参考基准,并且拒绝使用ExternalDataset。两个输入为Eb/N0裕量与C/N0门限穿越,二者都是MODELLED的EIRP、性能指标与集总损耗分配的函数;对于地月光学/RF混合服务,没有可用来核对该组合数值的实测可用性记录。现有的检查是内部的,并如实说明为内部检查:该组合由
- MODELLED hybrid-optical-rf报告给出光学对RF的测距比,并在同一对象中携带两条链路评估时所用的同一个配置:相同。参考基准(oracle,InternalConsistency):该比值没有外部参考基准,并且有意拒绝使用ExternalDataset。其底层的RF链路确实有——tests/validate_p5_rf_ranging_precision.rs对照独立的Python/NumPy夹具以及硬编码的Kaplan & Hegarty算例值(45 dB-Hz时为2.814e-3 chip / 0.825 m)检查linkbudget::link_budget与navsignal::dll_code_jitter_chips——并且光学CRLB有自己的闭式行
- MODELLED hybrid-optical-rf报告说明跨模态卡方监测器实际能检测什么,而不仅是它在无故障情形下通过:最小可检测。参考基准(oracle,InternalConsistency):两个内部参考基准,没有外部数据集。(1)闭式往返:最小可检测偏差通过对非中心参数反演非中心卡方尾部得到(raim::pbias),并把所得非中心参数代回raim::noncentral_chi2_cdf,在监测器自身的门限处加以验证,其结果必须返回P_md。(2)注入对分析:将一个偏差写入某一轴的RF估计
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:
- 异构光学 + RF PNT联合可用性/精密度/完好性性能指标(P5)。VALIDATED闭式解:光子受限的测距CRLB(σ_τ/√N)与衍射足迹(λ/D·距离)、χ² 跨模态保护级分位数、N站独立并集可用性(1 − Π(1−a_i))、光学↔RF切换均值连续性(逐位无跳变)不变量与NEES χ² 门限,以及联合FoM独立(结果
label) - MODELLED异构光学 + RF PNT联合性能指标(P5):组合1550 nm双向光学链路预算(光子受限的双向测距CRLB σ_τ/√N与衍射足迹 λ/D·距离)、跨模态解分离RAIM保护级(位置与授时),它将松耦合RF解与紧耦合光学解按不同的协方差融合;N站光学晴空可用性(独立(类型目录(
kshana kinds --json)) - MODELLED:光学损耗分配、RF/光学 σ 量值、云气候学输入、相关性以及P_HMI预算。(类型目录(
kshana kinds --json)) - MODELLED。经独立核对的闭式:测距CRLB(sigma_tau/sqrt(N))、衍射足迹(lambda/D * 距离)、卡方保护级分位数、并集组合计数、切换均值连续性 + NEES门限,以及联合独立乘积。损耗分配、sigma量值、云气候学输入、相关性和P_HMI预算是由模型计算得出的代表性输入。下面每个字段都是可选的,并以其(场景文件注释,第10至14行)
- --- G15针对跨模态监测器的偏差/斜坡故障注入 --- 最小可检测偏差与检测功率曲线是解析式的(非中心卡方反演),因此无需自己的输入。这两项只设定斜坡速率,所报告的检出时间是由它换算而来。两者均为MODELLED。(场景文件注释,第56至59行)
- --- G17切换后的惰行:过程噪声与告警限值穿越 --- 在现有的4状态(东、北、天、钟)切换滤波器上做随机游走。告警限值即上文已声明的那些;只有过程噪声和覆盖因子是新增的。两个功率谱密度均为MODELLED的代表性输入,穿越时间与它们成正比。(场景文件注释,第63至67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))
- 混合光学/RF报告的自我描述为MODELLED,未经独立验证:它是对照自身的闭式/解析恒等式检查的,能发现转录和系数错误,但不是外部参考基准(oracle)。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md))