lunar-frame-campaign(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#
七参数Helmert(相似变换)坐标基准由模拟观测测评活动(SIMULATED OBSERVING CAMPAIGN)驱动,而不是由注入的变换驱动。一个地面站网络按明确的观测计划观测一批月面信标;月球VLBI时延偏导数在该计划上累积成信标坐标的Fisher信息矩阵,做法与lunar-vlbi-fim完全相同;该信息再通过目录点处的Helmert设计矩阵A = [I3 | [p]_x | p] 传播为基准协方差H = A^T M_b A,并由crate::fim::crlb诊断。没有注入任何变换,也没有从预设答案中恢复任何东西,因此所报告的基准精度源自观测方案本身:时延sigma减半则它精确减半,延长弧段则它得到改善,因为报告所测量(MEASURES)的天平动(sub_earth_direction_sweep_deg)正是把沿视线方向的信标坐标与天球平面内的坐标区分开来的因素。每次运行都会输出秩、基准亏秩、条件数、完整谱、七参数基准中的不可观测方向(IN THE SEVEN-PARAMETER BASIS)、即使满秩时最弱的方向以及各参数在其中的占比;测评活动没有约束的参数发布为NULL并附状态,绝不从近奇异的逆矩阵中读出。信标误差相关性是测量得到的,而不是假设的:测站固定时,没有任何一次观测涉及两个信标,因此信息矩阵恰为分块对角(offblock_fraction 0),而估计测站时,经Schur边缘化的分块是耦合的,并打印出所引起的相关性,同时整个传播在舍弃该相关性的情况下重新运行,使独立性假设的代价成为一个数。在各向同性的逐坐标sigma下的同一传播,以及lunar-frame-realisation场景所报告的恢复误差,都在此运行,并连同其比值一并打印在测评活动数值旁边。MODELLED:信标目录有来源,但测评活动是模拟的(CAMPAIGN is simulated)——地面站网络和时延sigma是示意性的输入,各个时延观测被视为相互独立,月心星历、站钟、对流层和地球定向参数保持固定(FIXED),因此基准协方差是针对缩减参数集的Cramer-Rao界。不是大地测量产品。
scenarios/lunar-frame-campaign.toml的一次运行概括如下:lunar-frame-campaign | 4个信标x 3条基线x 49个历元 = 64个观测(时延sigma 1.000e-11 s)| 测站基准固定 | Helmert秩7/7条件数3.798e5 | 基准平移sigma 6.397500 m,对比注入变换的恢复误差0.3125 m(比值0.049)
输入#
来自模式(kshana kinds --json):
- 必填字段:无
- 可选字段:
stations、beacons、epoch_year、epoch_month、epoch_day、arc_hours、step_min、delay_sigma_s、elevation_mask_deg、earth_elevation_mask_deg、station_datum、rel_tol、assumed_coordinate_sigma_m、solver
示例scenarios/lunar-frame-campaign.toml设置了下列内容等:
| 字段 | 取值 | 单位 |
|---|---|---|
kind |
lunar-frame-campaign | 文本 |
运行#
kshana scenarios/lunar-frame-campaign.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 |
|---|---|---|
beacon_information.defect |
0 | 计数 |
beacon_information.dimension |
12 | 计数 |
beacon_information.max_interbeacon_correlation |
0 | 1 |
beacon_information.offblock_fraction |
0 | 1 |
beacon_information.rank |
12 | 计数 |
campaign.arc_hours |
24 | 小时 |
campaign.delay_sigma_range_equivalent_m |
0.002998 | m |
campaign.delay_sigma_s |
1.0000e-11 | s |
campaign.earth_elevation_mask_deg |
0 | deg |
campaign.elevation_mask_deg |
10 | deg |
结果标签(引擎给出):MODELLED的由测评活动驱动的月面坐标基准。七参数Helmert协方差由信标坐标信息矩阵传播而来,该矩阵由引擎自身的月球VLBI时延偏导数在信标、基线和历元的明确计划上累积得到;没有注入任何相似变换,并且
证据#
MODELLED 2 · VALIDATED 3:点名此类型的验证矩阵行。
- MODELLED七参数Helmert基准由模拟观测测评活动(SIMULATED OBSERVING CAMPAIGN)传播而来,而不是由注入的变换恢复。
- VALIDATED七参数Helmert基准协方差,其两个模拟输入被实测输入取代:观测计划取自337个已归档的ILRS月球激光测距标准点的地面发射历元(2015-04-08至2015-06-27,Grasse MeO 7测试:lunar_llr_real_data.rs。
- MODELLED lunar-llr-datum场景上可选的extra_reflectors和extra_beacons输入增加一个station_geodesy块:来自已归档月球激光测距片段的五数组Helmert信息,加上增设的后向反射器(ran测试:lunar_station_geodesy.rs。
- VALIDATED lunar-frame-campaign场景在估计地面站(测站1固定)时的七参数Helmert基准协方差,按lunar_frame_campaign以binary64的计算方式:联合的测站与信标Fisher信息累积 测试:lunar_frame_campaign_mpmath_oracle.rs。
- 矩阵中另有1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来自一个点网络的7参数Helmert基准拟合 + ICRF定向联系。参考基准(oracle,ExternalDataset):独立的闭式加权Umeyama(Horn)相似变换求解器(基于numpy/scipy的SVD;Umeyama 1991 IEEE TPAMI,Horn 1987 JOSA A)——与kshana的迭代Gauss–Newton拟合是不同的算法,在逐字节相同的点网络上得到同一个唯一确定的加权最小二乘最优解
- MODELLED七参数Helmert基准由模拟观测测评活动(SIMULATED OBSERVING CAMPAIGN)传播而来,而不是由注入的变换恢复。地面站观测一个有来源的 . 参考基准(oracle,ReferenceImpl):闭式恒等式与仓库内的一条独立路径,不声称有外部参考基准。Helmert设计矩阵——该模块中唯一新增的导数——通过对lunar_frame_realise::apply_helmert作中心有限差分重新推导,这条路径与解析形式不共用任何表达式。它所组合的累积来自lunar-vlbi-fim,其雅可比矩阵在那里对照lunar_vlbi::vlbi_delay_s作有限差分,并且
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的由测评活动驱动的月面坐标基准。七参数Helmert协方差由信标坐标信息矩阵传播而来,该矩阵由引擎自身的月球VLBI时延偏导数在信标、基线和历元的明确计划上累积得到;没有注入任何相似变换(NO similarity transform),也没有从预设答案中恢复任何东西。信标目录是本crate有来源的具名站点表,但CAMPA(结果
label) - 信标误差相关性是测量得到的,而不是假设的:测站固定时,没有任何一次观测涉及两个信标,因此信息矩阵恰为分块对角(offblock_fraction 0),而估计测站时,经Schur边缘化的分块是耦合的,并打印出所引起的相关性,同时整个传播在舍弃该相关性的情况下重新运行,使独立性假设的代价成为一个数。(类型目录(
kshana kinds --json)) - MODELLED:信标目录有来源,但测评活动是模拟的——地面站网络和时延sigma是示意性的输入,各个时延观测被视为相互独立,月心星历、站钟、对流层和地球定向参数保持固定(FIXED),因此基准协方差是针对缩减参数集的Cramer-Rao界。(类型目录(
kshana kinds --json)) - 信标误差相关性是测量得到的(MEASURED),而不是假设的。测站固定时,没有任何一次观测涉及两个信标,因此信息矩阵恰为分块对角(offblock_fraction 0);估计测站时,经Schur边缘化的分块是耦合的,所引起的相关性会被打印出来,同时整个传播在舍弃该相关性的情况下重新运行,使独立性假设的代价成为一个数,而不是一个(场景文件注释,第17至21行)
- MODELLED:信标目录有来源,但测评活动是模拟的——地面站网络和时延sigma是示意性的输入,各个时延观测被视为相互独立,月心星历、站钟、对流层和地球定向参数保持固定(FIXED)。不是大地测量产品。(场景文件注释,第27至30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))
- 由观测测评活动得到的月面坐标基准为MODELLED,而非已与独立的外部参考基准核对:对照本代码库中另一套独立的实现检查——独立于被测单元,但不具外部权威性。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md))