机器翻译,未经母语人士审校。以英文版为准。

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

inertial(场景类型)

引擎v0.40.0的场景类型,所属系列为惯性、融合与量子传感器。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#

GNSS中断期间的1-DOF惯性航位推算。

scenarios/imu-deadreckoning.toml的一次运行汇总为:scenario fc9191cef784 | quantum holdover 6600s p95 41.39m | classical holdover 350s p95 30629.9m

输入#

来自模式(kshana kinds --json):

  • 必填字段:seed、threshold_m、time、gnss、accel_quantum、accel_classical
  • 可选字段:runs

示例scenarios/imu-deadreckoning.toml设置了以下内容等:

字段 取值 单位
accel_classical.bias 0.00157 m/s^2
accel_classical.bias_instability 1.0000e-5 未说明
accel_classical.id nav-grade-quartz 文本
accel_classical.provenance 导航级石英加速度计(Honeywell QA-2000 / G 文本
accel_classical.q_aa 1.0000e-13 (m/s^2)^2/s
accel_classical.q_va 3.8416e-8 (m/s^2)^2/Hz
accel_quantum.bias 5.8800e-7 m/s^2
accel_quantum.id cold-atom-quat 文本
accel_quantum.provenance Exail混合量子加速度计三轴组:偏置稳定度6e- 文本
accel_quantum.q_va 4.6656e-8 (m/s^2)^2/Hz
gnss.windows[0].state nominal 文本
gnss.windows[0].t0 0 未说明

运行#

kshana scenarios/imu-deadreckoning.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
classical.fom.availability 0.131761 1
classical.fom.drift_slope_m_per_s 5.138079 m/s
classical.fom.holdover_s 350 s
classical.fom.integrity 无值 未说明
classical.fom.pos_p95_m 30629.852742 m
classical.fom.pos_rms_m 15189.151543 m
classical.fom.security 无值 未说明
classical.monte_carlo false 标志
classical.spec.id nav-grade-quartz 文本
classical.spec.kind inertial 文本
引擎为scenarios/imu-deadreckoning.toml(类型inertial)生成的图表

证据#

MODELLED 6 · VALIDATED 2:点名该类型的验证矩阵行。

  • VALIDATED四元数姿态、WGS-84 NED捷联惯性机械编排(含圆锥/划船补偿),由 (Δθ, Δv) 增量传播导航状态 测试:classical_strapdown_ins_reference.rs。
  • MODELLED由第一性原理(k_eff·T²、QPN)得出的冷原子干涉加速度计 测试:quantum_inertial_sensor_reference.rs。
  • MODELLED Mach–Zehnder条纹模糊动态范围:以2π 为周期的条纹读出确定了最大无模糊比力a_max=π/(k_eff·T²),而以分辨单元计的无模糊范围a_max/σ_a=π/σ_Φ 与光学标度因
  • MODELLED守时期间由偏置 + 标度因数 + VRW + 稳定度衰减复合而成的位置预算 测试:quantum_inertial_dead_reckoning_reference.rs。
  • 以及矩阵中另有4项。

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由第一性原理(k_eff·T²、QPN)得出的冷原子干涉加速度计。参考基准(oracle,ExternalDataset):已发表的CAI原始论文数值向量(Cheinet 2008传递函数;Peters/Freier灵敏度):k_eff·T² 完全吻合,散粒噪声ASD为单边下限,与每台已发表仪器相差在约2× 以内(实际器件的技术噪声高于量子下限)。这是一个范围界定,而非等同。0.30第2轮(已预先登记fcb9ac64),一项发现(仍为MODELLED):仅含QPN的旋转噪声对照Gauguet等的实测值
  • MODELLED守时期间由偏置 + 标度因数 + VRW + 稳定度衰减复合而成的位置预算。参考基准(oracle,ReferenceImpl):对双重积分白加速度噪声的独立numpy蒙特卡罗SDE积分(以真正独立的算法验证解析VRW方差)+ 偏置/标度因数项的Groves 2013已发表值锚点;CAI器件数值量化的是合作方硬件,仍为MODELLED
  • 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
  • PARTNER不提供——仅有性能模型;冷原子/时钟硬件由合作方负责。参考基准(oracle,NoneKind):无:由合作方负责的领域,按设计既没有模块也没有测试

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:

  • 量子惯性传感器性能为MODELLED,未经独立验证:某个子论断已有外部核对,但整个能力由模型计算的部分组合而成,因此该能力仍属“由模型计算得出”。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • 量子惯性航位推算韧性为MODELLED,未经独立验证:它是对照本代码库内另一套独立实现检查的,该实现独立于被测单元,但不具外部权威性。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • 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))

另请参阅#