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场景类型系列在GitHub上编辑来源:docs/kinds/clocks-timing-and-holdover.md

时钟、授时与守时(场景类型族)

9个场景类型,来自引擎v0.40.0。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)。

专题页面:TELECOM-TIMING、SLOT-TIMING、TIMING-HIL、CLOCK-LOG-FORMATS。运行一个:kshana scenarios/clock-holdover.toml。所有类型族:KINDS.md。

引擎为“时钟、授时与守时”类型族的各类型生成的图表缩略总览
类别 作用 台账
clock 时钟守时对照规格;可选的蒙特卡罗集合(运行次数 > 1)。 MODELLED
sweep 针对时钟包参数的1-D权衡研究扫描。 MODELLED
sweep-nd 通过点分TOML键/JSON指标路径,对任意包进行的通用N维扫描。 MODELLED(结果标签)
telecom-timing 电信授时:GNSS守时(holdover)的钟差、最大时间间隔误差(MTIE)和时间偏差(TDEV),对照ITU-T模板检查,每个模板给出PASS或FAIL及余量。 MODELLED 5 · VALIDATED 1
slot-timing 时隙授时:自由运行的时钟离开某个按时间索引的路由或任务时隙的保护间隔(该时隙所容许的最大绝对时间误差)所需的秒数,该时刻每一项的贡献 MODELLED 2 · VALIDATED 1
timetransfer 光学与射频的双向时间/频率传递对比。 MODELLED
time-transfer-budget 两个站点之间经由地球静止中继的双向卫星时间频率传递:求解T_A - T_B的双向方程,计入所有非互易项(站点设备时延、Ku MODELLED
holdover-test MODELLED授时系统守时测试,依据操作人员提供的钟差记录评分(linuxptp ptp4l、phc2sys或ts2phc日志,chrony跟踪或统计日志,TICC、TimeLab或RINEX MODELLED
quantum-time-transfer MODELLED可信量子授时链:端到端的量子(光晶格钟 + 纠缠/单光子链路)对经典(CSAC + 射频双向)时间传递预算,复用的授时保护 MODELLED(结果标签)

clock#

时钟守时对照规格;可选的蒙特卡罗集合(运行次数 > 1)。

必填字段:seed、threshold_ns、time、gnss、clock_quantum、clock_classical。可选字段:runs、integrity。

台账:MODELLED。完整页面(含输入、结果、证据与局限):clock。

kshana scenarios/clock-ensemble.toml
引擎为scenarios/clock-ensemble.toml(类型clock)生成的图表

sweep#

针对时钟包参数的1-D权衡研究扫描。

必填字段:parameter、metric、start、stop、steps、base。可选字段:scale。

台账:MODELLED。完整页面(含输入、结果、证据与局限):sweep。

kshana scenarios/sweep-clock-stability.toml
引擎为scenarios/sweep-clock-stability.toml(场景类型sweep)生成的图表

sweep-nd#

通过点分TOML键/JSON指标路径,对任意包进行的通用N维扫描。

必填字段:base、axes、metrics。

台账:没有矩阵行点名此类型;引擎自行给结果打标签。完整页面(含输入、结果、证据与局限):sweep-nd。

kshana scenarios/sweep-nd-inertial.toml
引擎为scenarios/sweep-nd-inertial.toml(场景类型sweep-nd)生成的图表

telecom-timing#

电信授时:GNSS守时(holdover)的钟差、最大时间间隔误差(MTIE)和时间偏差(TDEV),对照ITU-T模板检查,每个模板给出PASS或FAIL及余量。输入为以下两种之一:一是合成守时(SYNTHETIC HOLDOVER,即某个振荡器预设——ocxo、铷、铯或csac,每种都带有某份具名的Microchip公开数据手册中的稳定度、老化和温度数据——加上GNSS丢失时间、记录长度和采样间隔;自由运行的时钟带有白频率噪声、闪烁频率噪声,以及数据手册拟合需要时的随机游走频率噪声,另有线性老化和正弦温度项),二是摄入的序列(INGESTED SERIES,即内联给出的 [time_s, time_error_ns] 数据对,仅在原生构建中还可使用CSV文件)。模板:ITU-T G.8272(07/2025)PRTC-A和PRTC-B(max|TE| 分别为100 / 40 ns,MTIE表1-2,TDEV表3-4);G.8272.1(2024)Amd. 1(07/2025)ePRTC锁定(30 ns,表1-2)和ePRTC-A守时(表3的时间误差包络,在由锁定时长设定的守时期H内从30 ns上升到100 ns,MTIE表4,TDEV表5);G.8273.2(2023)Amd. 2(11/2025)T-BC/T-TSC A-C类(max|TE|、恒定时间误差、低通滤波后的MTIE和TDEV)以及D类(max|TE_L| 5 ns,这是D类中唯一未留待进一步研究的数值);G.8271.1(2022)Amd. 3(05/2025)参考点C(max|TE_L| 分别为1100 / 600 / 100 ns,MTIE表7-1至7-3)。凡建议书标注为留待进一步研究的条目一律缺省,不予填补,每份报告都会列出未实现的内容。还报告超出各最大时间误差预算所需的时间(默认值:100 ns为ePRTC max|TE_HO|,400 ns为网络守时分配,1100 ns为C点,1.5 us为4类)、附有各模板限值的CSV表形式的MTIE/TDEV曲线,以及每个数值字段的单位与出处条目。VALIDATED:MTIE和TDEV估计器已在一条已提交的守时序列上与allantools软件包核对一致。MODELLED:模板表是转录而来,合成守时是依据数据手册最大值构建的模型,而非对任何设备的测量。不是一致性测试。

必填字段:无。可选字段:seed、masks、budgets、holdover、series。

台账:MODELLED 5 · VALIDATED 1。完整页面(含输入、结果、证据与局限):telecom-timing。

kshana scenarios/telecom-synce-eec.toml
引擎为scenarios/telecom-synce-eec.toml(场景类型telecom-timing)生成的图表

slot-timing#

时隙授时:自由运行的时钟离开某个按时间索引的路由或任务时隙保护间隔(该时隙所容许的最大绝对时间误差)所需的秒数,该时刻每一项的贡献并点明其中占主导的一项(定位修正不确定度、白相位噪声、白噪声、闪烁噪声、随机游走和随机奔跑频率噪声、残余频率偏差、温度、老化),自上次定位修正起剩余的时间,以及扣除修正延迟后能使时钟保持在界内的最大定位修正间隔。振荡器是一个类别默认值(csac、uso、dsac、tcxo、ocxo或rafs:一个有出处的一秒阿伦偏差和一个假定的红噪声底限)、一个电信授时数据手册预设,或一份内联的数据手册(阿伦偏差最大值按包络拟合,另加老化和温度系数),或一份内联的MEASURED相位记录(其重叠阿伦偏差在白相位与IEEE Std 1139调频基上经加权最小二乘拟合,因此红噪声底限是实测而非假定的)。超出数据手册或记录所支持的最长平均时间的越限,会被标记为外推。可选的欺骗干扰(spoofing)部分增加在轨接收机的授时保护级:轨道速度与周期、单个地面欺骗源每次过境能触及该卫星的时长、时钟辅助监测器的底限与CUSUM检测延迟、条件界、以所述最大斜坡速率工作的欺骗源在卫星离开其触及范围或某次独立检查运行之前所累积的牵引量,以及每次地面接触或星间链路检查是否独立于该欺骗源。VALIDATED:由拟合记录得出的守时反演,在对氢脉泽测得的真实铯钟上做了保留集检验(tests/slot_timing_cs5071a_holdout.rs,受数据门控);对一台实测的晶体振荡器,保留集预测偏保守,但未达到判据,因此晶体情形为MODELLED。MODELLED:类别与数据手册来源、确定性项以及欺骗干扰评估。

必填字段:oscillator、slot。可选字段:spoofing。

台账:MODELLED 2 · VALIDATED 1。完整页面(含输入、结果、证据与局限):slot-timing。

kshana scenarios/slot-timing-ocxo-leo.toml
引擎为scenarios/slot-timing-ocxo-leo.toml(类型slot-timing)绘制的图表

timetransfer#

光学与射频的双向时间/频率传递对比。

必填字段:seed、samples、step_s、range_spec_mm、link_quantum、link_classical。

台账:MODELLED。完整页面(含输入、结果、证据与局限):timetransfer。

kshana scenarios/timetransfer.toml
引擎为scenarios/timetransfer.toml(场景类型timetransfer)生成的图表

time-transfer-budget#

两个站点之间经由地球静止中继的双向卫星时间频率传递:求解T_A - T_B的双向方程,计入所有非互易项(站点设备时延、Ku波段电离层、转发器、Sagnac),一个正交合成的不确定度预算,其A类项为模拟链路在平均时间处的TDEV,一条带有白相位噪声、闪烁相位噪声和昼夜非互易性的模拟链路,以及任何提供的BIPM Circular T第1节序列、MJD,ns CSV或IGS RINEX站钟记录的稳定度(速率、残差RMS、TDEV、ADEV)。MODELLED。

必填字段:station_a、station_b、satellite_lon_deg、transponder_ab_ns、transponder_ba_ns、white_noise_ns、uncertainty。可选字段:uplink_ghz、downlink_ghz、true_offset_ns、flicker_noise_ns、diurnal_amplitude_ns、reciprocity_bias_ns、step_s、span_days、averaging_s、seed、series。

台账:MODELLED。完整页面(含输入、结果、证据与局限):time-transfer-budget。

kshana scenarios/time-transfer-budget.toml
引擎为scenarios/time-transfer-budget.toml(场景类型time-transfer-budget)生成的图表

holdover-test#

MODELLED的授时系统守时(holdover)测试,依据由操作人员提供的钟差记录(时间误差记录)评分(linuxptp的ptp4l、phc2sys或ts2phc日志,chrony的tracking或statistics日志,TICC、TimeLab或RINEX钟日志,或time_s,time_error_ns数据对)。该测试分四步,Kshana一步也不执行:已锁定的基线,由操作人员在所述时刻移除GNSS(天线电缆或模拟器输出;Kshana不发射、也不驱动任何东西),系统凭自身振荡器守时,以及操作人员在第二个所述时刻恢复GNSS后的恢复。记录在这两个时刻处被切分。基线:钟差统计量以及针对已锁定时钟编写的ITU-T模板。守时:统计量、系统保持的分数频率偏移(最小二乘直线)、针对守时或自主时钟编写的模板、由所述已锁定时长得出的ePRTC-A守时包络,以及超出各钟差预算的时间。恢复:|TE| 是否以及何时进入所述范围并保持在其中,峰值与最大阶跃。每一项限值均转录自公开的ITU-T表格(电信授时模板);用语为“对照模板测得”,这两个时刻是操作人员的陈述,未经验证。对于某个模板而言过短的记录为INCOMPLETE,绝不外推。参见docs/TIMING-HIL.md。

必填字段:test、series。可选字段:masks、budgets。

台账:MODELLED。完整页面(含输入、结果、证据与局限):holdover-test。

kshana scenarios/holdover-test-ptp4l.toml
引擎为scenarios/holdover-test-ptp4l.toml(类型holdover-test)生成的图表

quantum-time-transfer#

MODELLED的可信量子授时链:端到端的量子(光晶格钟 + 纠缠/单光子链路)对经典(CSAC + 射频双向)时间传递预算、复用的授时保护级、延迟/重放攻击的安全性能指标(1-P_md)、时钟异常检测概率与CUSUM延迟,以及作为如实TradeEvidence并附代表性说明与距飞行差距记录的量子对经典权衡。示意性的公开来源器件/链路参数;对该类别建模,不声称有TRL/飞行/认证。

必填字段:无。可选字段:integration_s、dissemination_interval_s、link_loss_db、classical_link_sigma_s、monitor_pfa、attack_delay_s、clock_fault_sigma。

台账:没有矩阵行点名此类型;引擎自行给结果打标签。完整页面(含输入、结果、证据与局限):quantum-time-transfer。

kshana scenarios/quantum-time-transfer.toml
引擎为scenarios/quantum-time-transfer.toml(类型quantum-time-transfer)绘制的图表