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

lunar-differential-pnt(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#

由模型计算的月面差分PNT(月面DGNSS/SBAS的类比):位于已知(KNOWN)月面坐标的NovaMoon级参考站,根据ILLUSTRATIVE的、取自公开来源的Moonlight/LCNS级星座,计算逐卫星的差分改正数(NovaMoon仅作为系统类别(CLASS)被提及,与ESA无隶属关系),相距baseline_km的用户应用这些改正数,使共模(COMMON-MODE)的轨道与钟差误差相互抵消。钟差项恰好(EXACTLY)抵消(这是代数恒等式);轨道项只剩下视线差投影,当基线 → 0时它 → 0(空间去相关下限),并随基线近似线性增长。报告有改正数与无改正数两种情况下的用户3-D位置误差、缩减倍数、误差随基线变化的曲线,以及复用(REUSES)DO-229E SBAS机制(crate::sbas)并以差分残差 σ 计算的用户保护级。MODELLED——精确抵消恒等式加一阶去相关模型;未经真实数据验证;没有TRL、飞行传承或机构背书。设定随机种子时结果确定。

scenarios/lunar-differential-pnt.toml的一次运行概括如下:lunar-differential-pnt | 8颗卫星(示意性的LCNS级,无隶属关系)| 基线50 km | 用户误差24.46 m → 0.0077 m(缩减3186×)| HPL 23.1 m(σ_resid 5.0 m)| MODELLED

输入#

来自模式(kshana kinds --json):

  • 必填字段:无
  • 可选字段:n_sats、sma_km、eccentricity、inc_deg、argp_deg、ref_lat_deg、ref_lon_deg、baseline_km、orbit_err_m、clock_err_m、noise_m、seed、t_s、residual_sigma_m、p_hmi、survey_sigma_m、latency_s、quantization_bits

示例scenarios/lunar-differential-pnt.toml设置了下列内容等:

字段 取值 单位
argp_deg 90 deg
baseline_km 50 km
clock_err_m 30 m
eccentricity 0.6 未说明
inc_deg 57.7 deg
kind lunar-differential-pnt 文本
latency_s 10 s
n_sats 8 计数
noise_m 0 m
orbit_err_m 100 m
p_hmi 1.0000e-4 未说明
quantization_bits 8 bit

运行#

kshana scenarios/lunar-differential-pnt.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
baseline_km 50 km
clock_err_ns 100.069229 ns
correction_link.ageing_clock_class rafs 文本
correction_link.ageing_clock_time_error_s 3.1623e-11 s
correction_link.ageing_orbit_rate_m_per_s 0.006035 m/s
correction_link.latency_clock_position_sigma_m 0.011305 m
correction_link.latency_clock_range_sigma_m 0.00948 m
correction_link.latency_orbit_position_sigma_m 0.093596 m
correction_link.latency_orbit_range_sigma_m 0.060348 m
correction_link.latency_position_sigma_m 0.094276 m
引擎为scenarios/lunar-differential-pnt.toml(类型lunar-differential-pnt)生成的图表

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 NovaMoon级差分参考站:共模抵消 + 随基线增长的残差 + DGNSS保护级。参考基准(oracle,InternalConsistency):差分误差抵消恒等式,加上复用DO-229E SBAS保护级机制;单差加WLS求解另外还对照RTKLIB的lsq()/matinv()(Takasu,BSD-2-Clause,已编译的C代码)交叉检查——求解器代码是独立的,但一阶视线差代数相同,因此仍属InternalConsistency
  • MODELLED差分改正数在计算它的历元与使用它的历元之间会带上三项误差,每一项此前都被当作未建模的余量:。参考基准(oracle,InternalConsistency):闭式恒等式与自洽性:均匀量化器的step²/12方差,精确的 (GᵀG)⁻¹GᵀRG(GᵀG)⁻¹ 协方差传播在 σ 相等时退化为 σ·PDOP,测量项的1:1传递是 û_user ≈ û_ref的结果,以及开关切换的正交闭合。与orbit::dop的PDOP交叉检查共用 [−û, 1] 法矩阵,因此它是一致性检查,并且被标注为一致性检查,而不是一项

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——精确抵消恒等式加一阶去相关模型;未经真实数据验证;没有TRL、飞行传承或机构背书。(类型目录(kshana kinds --json))
  • 诚实说明(HONESTY):MODELLED。共模抵消是精确的(EXACT)代数恒等式;空间去相关残差是一阶几何模型(所注入轨道误差的视线差投影),而不是由真实月面跟踪数据拟合出的去相关模型。用户保护级复用(REUSES)DO-229E SBAS保护级机制(crate::sbas),以差分残差sigma作为逐卫星的误差(场景文件注释,第23至28行)
  • ── 改正数链路(THE CORRECTION LINK) ────────────────────────────────────────────────────────────── 上面的恒等式假设改正数是完美的(PERFECT):由确切知道自己所在位置的测站计算,即时送达,分辨率无限。这三点都不成立,下面三个输入分别模拟各自的代价。它们仅(ONLY)进入结果文档的correction_link块——三者均取所写的值时h(场景文件注释,第57至62行)
    1. 测量误差(SURVEY ERROR)。测站依据它所相信(BELIEVES)的坐标来形成改正数。该处的误差会附着在它广播的每一个改正数上,并以 -delta . u_ref的形式到达用户——其中完全不含用户几何,因此与轨道项不同,它既不会在零基线处消失,也不随基线增长,而几乎一比一地传递到用户的位置上。默认值0.30 m是本crate自己的月面参考(场景文件注释,第64至70行)
    1. 改正数老化(CORRECTION AGEING)。在t时刻计算、在t+tau时刻应用的改正数在两方面陈旧。轨道:卫星已移动(MOVED),因此冻结的轨道误差矢量现在投影到旋转后的视线上;该旋转来自本crate自己的传播器,因此任何地方都不假设轨道误差变化率。钟:卫星钟已漂移c*sigma_y(tau)*tau,采用crate::clock_specs中的完整RAFS幂律,已标定(场景文件注释,第73至79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))
  • 月面差分PNT为MODELLED,而非已与独立的外部参考基准核对:对照其自身的闭式/解析恒等式检查——可发现转录和系数错误,但不是外部参考基准。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md))
  • 月面差分PNT——改正数链路残差预算为MODELLED,而非已与独立的外部参考基准核对:对照其自身的闭式/解析恒等式检查——可发现转录和系数错误,但不是外部参考基准。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md))

另请参阅#