lunar-orbit-rendezvous(场景类型)
引擎v0.40.0的场景类型,属于月球与地月空间系列。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,否则某个类型为MODELLED(标签如何获得,见README的“证据”一节)。
作用#
MODELLED的相对导航,适用于低月球轨道或椭圆极轨道上的猎户座-着陆器式对接(Artemis级)。追踪器和目标在本crate的月球力模型下飞行同一条轨道;对整条弧段做联合21参数批处理高斯-牛顿估计(两个飞行器状态和持续存在的空间信号偏置),融合每个飞行器来自一个ILLUSTRATIVE的LCNS级中继星集合的绝对位置修正(月球背面的中继星被剔除,需要四颗,两飞行器间共模的空间信号误差相互抵消)和一条星间链路测距,测距精度取自LunaNet AFS导频的码跟踪界。报告目标LVLH轴系中的形式相对位置误差和蒙特卡罗相对位置与速度误差、修正可用性、平均归一化估计误差平方及其期望值、迭代未收敛的任何试验、忽略重力谐项所产生的漂移,以及传递下去的完整6x6协方差。对圆轨道情形适用闭式Hill/Clohessy-Wiltshire检验。MODELLED:示意性的中继星集合、误差预算和先验;真值和估计器共用同一个力模型,因此NEES检验的是自洽性,而不是模型误差。未获机构背书;仅供参考的软件,不是经认证的导航设备。
运行一次scenarios/lunar-orbit-rendezvous.toml的摘要为:lunar-orbit-rendezvous | llo 100x100 km | 间距2000 m | 修正74% | 相对位置1σ R/A/C 0.03/0.06/0.04 m | 平均NEES 6.51(预期6)| 在2000 s时收敛(MODELLED)
输入#
来自模式(kshana kinds --json):
- 必填字段:无
- 可选字段:
orbit、sma_km、eccentricity、inc_deg、argp_deg、mean_anomaly_deg、separation_m、arc_s、step_s、n_relays、afs_cn0_dbhz、isl_cn0_dbhz、integration_s、sis_ure_m、common_mode_fraction、target_pos_sigma_m、target_vel_sigma_m_s、carried_pos_sigma_m、carried_vel_sigma_m_s、filter_model、n_trials、seed、conv_threshold_m、gravity_table_path、gravity_degree
示例scenarios/lunar-orbit-rendezvous.toml设置了以下内容等:
| 字段 | 取值 | 单位 |
|---|---|---|
afs_cn0_dbhz |
35 | dB-Hz |
arc_s |
7200 | s |
carried_pos_sigma_m |
100 | m |
carried_vel_sigma_m_s |
0.1 | m/s |
common_mode_fraction |
0.9 | 1 |
isl_cn0_dbhz |
35 | dB-Hz |
kind |
lunar-orbit-rendezvous | 文本 |
n_relays |
8 | 1 |
n_trials |
50 | 未说明 |
orbit |
llo | 文本 |
seed |
20261024 | 未说明 |
separation_m |
2000 | m |
运行#
kshana scenarios/lunar-orbit-rendezvous.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 |
|---|---|---|
advisory |
仅供参考的软件,不是经认证的导航 | 文本 |
arc_s |
7200 | s |
common_mode_fraction |
0.9 | 1 |
converged_at_s |
2000 | s |
cw_check.max_position_difference_m |
41.035408 | m |
cw_check.ratio_to_separation |
0.020518 | 1 |
cw_check.separation_m |
2000 | m |
estimator |
沿弧段的批处理高斯-牛顿 | 文本 |
evidence.id_rule |
矩阵行的稳定标识(ID | 文本 |
evidence.matrix |
docs/VERIFICATION-MATRIX.md | 文本 |
结果标签(引擎给出的):MODELLED
证据#
MODELLED:列出此类型的验证矩阵各行。
- MODELLED
lunar-orbit-rendezvous类型与阶段:对整条弧段做两飞行器联合批处理高斯-牛顿估计(二十一个参数:两个状态以及持续存在的空间信号位置偏置,含共模与独立两部分),按四分之一、一半 测试:mission_thread_lunar_oracles.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
lunar-orbit-rendezvous类型与阶段:对整条弧段做两飞行器联合批处理高斯-牛顿估计(二十一个参数:两个状态以及持续存在的空间信号位。参考基准(InternalConsistency):预先登记下的自洽性(xval/mission-thread-lunar/PREREGISTRATION.md,结果和估计器的演变历史见RESULTS.md):相对状态的平均NEES为5.85至5.93,判据区间为5.2至6.8,在四种配置下均如此,在第四种估计器设计上MET,此前三种序贯滤波器设计均未达标;真值和估计器共用同一个力模型,因此这说明不了任何模型误差。 - MODELLED 各月球类型共用的传播器(GRAIL GL0660B,阶次150,地球和太阳作为第三体,相对论,DE440月球定向),与公开的比较。参考基准(ExternalDataset):LRO和CAPSTONE的JPL Horizons航天器星历,对照xval/mission-thread-lunar/PREREGISTRATION.md中预先登记的判据(修订1至6)。LRO:MET,最大3-D差异33 m,径向RMS为2.4 m,判据分别为500 m和60 m。CAPSTONE:NOT MET,末端位置差异136.8 km,判据为25 km;近心点差异28.4 km,判据为10 km,原因未能分离。该行属于建模,因为CAPSTON
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(结果
label) - MODELLED的相对导航,适用于低月球轨道或椭圆极轨道上的猎户座-着陆器式对接(Artemis级)。(类型目录(
kshana kinds --json)) - MODELLED:示意性的中继星集合、误差预算和先验;真值和估计器共用同一个力模型,因此NEES检验的是自洽性,而不是模型误差。(类型目录(
kshana kinds --json)) - 诚实说明:MODELLED。中继星集合、空间信号误差、共模比例和先验都是ILLUSTRATIVE的输入,不是测量值;真值和估计器共用力模型(内置的中心项、J2和C22)。预先登记的自洽性检查B1(平均NEES在[5.2, 6.8]内)在批处理设计的全部四种配置下均达到:见xval/mission-thread-lunar/RESULTS.md。没有与任何真实的(场景文件注释,第10至14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))
- 月球轨道上对接的相对导航(
lunar-orbit-rendezvous)为MODELLED,而不是经独立验证:它对照自身的闭式或解析恒等式进行检查,能发现转录错误和系数错误,但不是外部参考基准(oracle)。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md)) - 月球力模型传播对照公开的重建月球轨道器和地月轨迹为 MODELLED,而非已验证:某一子声明经过外部核对,但整项能力由建模的各部分组合而成,因此该能力仍为建模。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md))
另请参阅#
- 系列页面:月球与地月空间
- 所有类型:KINDS.md
- 主题页面:MISSION-THREAD-LUNAR.md
- 主题页面:MISSION-THREAD.md