solar-system(场景类型)
引擎v0.40.0的场景类型,所属类别为星座、覆盖与几何。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#
某一历元的整个太阳系,用于围绕任意天体的PNT(定位、导航与授时)。对太阳、八大行星、冥王星、月球、火卫一、火卫二、木卫一、木卫二、木卫三、木卫四和土卫六,报告其在ICRF(国际天球参考系,赤道J2000)中的日心位置与速度、日心距离及J2000黄经黄纬、引力参数、赤道半径与平均半径、已发布时的J2及其参考半径、恒星自转周期、该历元的IAU极点和本初子午线、绕一圈采样的轨道轨迹(行星为日心,卫星为以母星为中心),以及相对某个观测天体(默认为地球)的光行时、单程和双程距离、太阳夏皮罗时延和与太阳的角距;额外的from/to链路也获得同样的处理。位置:Standish与Williams的JPL开普勒根数(表1适用于公元1800年至公元2050年,表2a/2b适用于公元前3000年至公元3000年),并附各行星的标称误差;地月分离采用Montenbruck与Gill的月球级数;火星卫星和伽利略卫星采用带IAU同步自转率的JPL平均根数;土卫六采用IAU自转模型。光行时:无线电测量不动点求解,发射器取其推迟位置;牛顿力学,夏皮罗时延单独报告。在标称误差的两倍以内与JPL Horizons(DE441)做了VALIDATED:表1中的水星至土星及地球(最差为标称值的1.87倍)、表2a/2b中的全部八大行星(最差为1.71倍),以及地球到火星和木星的光行时。MODELLED,逐行标注:表1中的天王星和海王星(相对DE441为标称误差的2.0倍和5.2倍)、冥王星(1992年那一行;没有给出误差)、月球和七颗卫星(与Horizons比较测得,没有已发表的界)。
scenarios/solar-system-tour.toml的一次运行汇总如下:太阳系,2026-09-28T00:00:00(JD 2461311.50080 TDB),18个天体,观测者地球;Standish表1(公元1800年至公元2050年);太阳0.0000 au经度0.00 deg光行时500.1 s [原点];水星0.4666 au经度259.05 deg光行时605.3 s [VALIDATED];金星0.7272 au经度348.72 deg光行时182.1 s [VALIDATED];地球1.0022 au经度4.52 deg观测者[VALIDATED];月球1.0046 au经度4.56 deg光行时1.3 s [MODELLED];火星1.5544 au经度83.81 deg光行时841.1 s [VALIDATED];火卫一1.5545 au经度83.81 deg光行时841.2 s [MODELLED];火卫二1.5545 au经度83.80 deg光行时841.1 s [MODELLED];木星5.3036 au经度130.91 deg光行时2970.6 s [VALIDATED];木卫一5.3049 au经度130.94 deg光行时2971.5 s [MODELLED];木卫二5.2995 au经度130.93 deg光行时2968.7 s [MODELLED];木卫三5.3005 au经度130.98 deg光行时2969.6 s [MODELLED];木卫四5.3153 au经度130.96 deg光行时2976.7 s [MODELLED];土星9.4356 au经度10.77 deg光行时4212.2 s [VALIDATED];土卫六9.4401 au经度10.74 deg光行时4214.3 s [MODELLED];天王星19.4363 au经度62.62 deg光行时9444.1 s [MODELLED];海王星29.8775 au经度2.62 deg光行时14409.3 s [MODELLED];冥王星35.6122 au经度304.19 deg光行时17529.1 s [MODELLED];链路 火星 ->木星:单程2193.539 s,双程4386.919 s,夏皮罗15.0 us,太阳15.0 deg;链路 土星 ->地球:单程4212.176 s,双程8424.347 s,夏皮罗22.1 us,太阳172.5 deg;链路 木卫二 ->木星:单程2.218 s,双程4.437 s,夏皮罗0.0 us,太阳22.0 deg
输入#
来自模式(kshana kinds --json):
- 必填字段:无
- 可选字段:
epoch、epoch_jd_tdb、bodies、observer、track_points、table、links
示例scenarios/solar-system-tour.toml设置了以下内容等:
| 字段 | 取值 | 单位 |
|---|---|---|
epoch |
2026-09-28T00:00:00 | 文本 |
kind |
solar-system | 文本 |
links[0].from |
火星 | 文本 |
links[0].to |
木星 | 文本 |
links[1].from |
土星 | 文本 |
links[1].to |
地球 | 文本 |
links[2].from |
木卫二 | 文本 |
links[2].to |
木星 | 文本 |
observer |
地球 | 文本 |
track_points |
180 | 未说明 |
运行#
kshana scenarios/solar-system-tour.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 |
|---|---|---|
epoch.input |
2026-09-28T00:00:00 | 文本 |
epoch.jd_tdb |
2.4613e6 | 天 |
evidence.id_rule |
矩阵行的稳定标识(ID | 文本 |
evidence.matrix |
docs/VERIFICATION-MATRIX.md | 文本 |
evidence.tier |
MODELLED | 文本 |
frame |
ICRF(赤道J2000),日心;m | 文本 |
n_bodies |
18 | 计数 |
observer |
地球 | 文本 |
standish_table |
Standish表1(公元1800年至公元2050年) | 文本 |
结果标签(引擎给出):MIXED:每个天体带有各自的标签。行星位置在Standish标称误差的两倍以内与JPL Horizons做了VALIDATED(表1中的水星至土星及地球;表2a/2b中的全部八大行星);表1中的天王星和海王星、冥王星、月球和七颗卫星为MODELLED。
证据#
MODELLED 2 · VALIDATED 3:点名此类型的验证矩阵行。
- VALIDATED带planetary_kernel_path的
solar-system类型:每个所报告的天体,只要其自身的NAIF编码在SPK中存在,就通过引擎自身的读取器从内核取得其日心J2000位置和速度(标签KERNEL),一条两端 - VALIDATED水星、金星、地月质心、地球、火星、木星和土星取自Standish表1(公元1800年至公元2050年)的日心位置,以及全部八大行星取自表2a/2b(公元前3000年至公元3000年,含b、c、s、f平均角 测试:solar_system_standish_earth_icrf_preregistered.rs。
- VALIDATED从任意天体到任意其他天体、在某一历元接收的牛顿单向光行时,由辐射测量不动点光行时求解器(radiometric::light_time_solution,发射器位于其延迟位置)通过solar_system::link_o求解 测试:solar_system_light_time_preregistered.rs。
- MODELLED天王星和海王星取自Standish表1的位置(在公元1800年至公元2050年内为默认),冥王星取自当前JPL页面已不再列出的1992年表1那一行,以及每颗行星的日心速度:二体导数 测试:solar_system_horizons_reference.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):
- VALIDATED带planetary_kernel_path的
solar-system类型:每个所报告的天体,只要其自身的NAIF编码在SPK中存在,就从内核取得其日心J2000位置和速度. 参考基准(ExternalDataset):NAIF SPICE Toolkit(CSPICE N0067,经spiceypy 8.3.0)对完整de440s.bsp的spkezr日心状态,这是一个不调用任何Kshana代码的独立程序(tests/fixtures/solar_system_kernel/,NOTICE.md);引擎逐位读取de440s的截取部分。预先登记f8e946ea。这是对接线的库检查:DE440本身和解析天体在此并未经核对验证。结果:docs/design/evidence/cap31-solar-system-kernel/RE - 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水星、金星、地月质心、地球、火星、木星和土星取自Standish表1(公元1800年至公元2050年)的日心位置,以及全部. 参考基准(ExternalDataset):JPL Horizons DE441几何日心矢量(黄道和ICRF),在预先登记提交80451866、8d38a28b和558cc807之后获取。判据:对每颗行星及每个分量,RMS至多为Explanatory Supplement第3版表8.10.1近似误差的1.0倍(地球取EMB那一行);地球与EMB的分离直接对照DE441的399减3核对,在1950-2050的每个历元至多0.3 deg和8.1 km(
- VALIDATED从任意天体到任意另一天体、在某历元接收的牛顿单程光行时,由无线电测量不动点光行时求解器求得(radiometric::light_t. 参考基准(ExternalDataset):JPL Horizons DE441单程下行牛顿光行时LT(VEC_CORR=LT,观测者为地心),已预先登记(480037d3,修订54d5c86f仅在首次获取未通过其10 m插值前提之后更改插值节点间距,且在比较任何光行时之前),判据为每个光行时1e-6 s,求解器输入DE441质心位置,因此推迟发射器迭代清晰可见
- MODELLED天王星和海王星取自Standish表1的位置(在公元1800年至公元2050年内为默认),冥王星取自当前JPL页面已不再列出的1992年表1那一行. 参考基准(ExternalDataset):与JPL Horizons DE441(同样的已提交测试数据文件)比较测得,但未经核对验证:表1给出的天王星和海王星数值,相对DE441日心位置被超出多达2.0倍和5.2倍(海王星相对质心位置则满足,这表明该拟合并非日心拟合),该页面没有给出冥王星的误差,速度也没有已发表的界。表2a/2b满足其自身
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:
- MIXED:每个天体带有各自的标签。行星位置在Standish标称误差的两倍以内与JPL Horizons做了VALIDATED(表1中的水星至土星及地球;表2a/2b中的全部八大行星);表1中的天王星和海王星、冥王星、月球和七颗卫星为MODELLED。光行时是牛顿力学的,取自同样的位置。(结果
label) - MODELLED,逐行标注:表1中的天王星和海王星(相对DE441为标称误差的2.0倍和5.2倍)、冥王星(1992年那一行;没有给出误差)、月球和七颗卫星(与Horizons比较测得,没有已发表的界)。(类型目录(
kshana kinds --json)) - 哪些是VALIDATED,哪些不是 每个天体带有各自的标签。水星至土星及地球在Standish页面标称误差的两倍以内与JPL Horizons(Development Ephemeris DE441)做了VALIDATED。表1中的天王星和海王星相对DE441超出该页面的数值(多达2.0倍和5.2倍),为MODELLED;冥王星、月球和七颗卫星也是如此,它们与Horizons比较测得,但没有已发(场景文件注释,第20至25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))
- 取自Standish表1的天王星和海王星、冥王星以及行星速度是MODELLED,而非经独立核对验证:其中一项子声明经过外部核对,但整项能力由建模的部分组合而成,因此该能力仍是Modelled。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- 月球与七颗主要卫星(火卫一、火卫二、伽利略卫星、土卫六)的位置是MODELLED,而非经独立核对验证:其中一项子声明经过外部核对,但整项能力由建模的部分组合而成,因此该能力仍是Modelled。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- 每个太阳系天体的物理常数和全系统报告是MODELLED,而非经独立核对验证:它与自身的闭式/解析恒等式核对,只能发现转录和系数错误,并不是外部参考基准(oracle)。(验证矩阵(docs/MODELLED-RATIONALE.md))
另请参阅#
- 类别页面:星座、覆盖与几何
- 所有类型:KINDS.md
- 主题页面:SOLAR-SYSTEM.md
- 主题页面:CONSTELLATION-DESIGN.md