场景参考

每个随附的场景文件（193个），按类型分组。描述为该文件自己的头部注释；关键参数为其顶层设置。状态读取该类型所属模块的验证矩阵。在Kshana Studio中打开会打开已记录的运行。

acm-link#

一颗卫星经过一个地面站：沿每次过境给出斜距、仰角和Es/N0，每一步所选的DVB-S2 MODCOD（ETSI EN 302 307-1表13的门限加实现裕量），以及ACM相对于在遮蔽角处闭合的恒定编码基线所传输的数据量。MODELLED。

kind = "acm-link"
epoch = [2024.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]
duration_hours = 12.0
step_s = 30.0
refraction = true
light_time = true
frequency_ghz = 8.2
eirp_dbw = 7.0

aocs#

航天器姿态控制：带有三个或更多平衡反作用轮的刚性本体在MRP反馈（L = -K sigma - P omega）下的惯性指向机动，最小范数的轮力矩被限幅到各电机的上限，采用RK4和零阶保持；可选地基于模拟陀螺（角度与角速率随机游走）和星敏感器，用乘性EKF闭环。报告稳定时间、最终与峰值指向误差、峰值轮速与力矩、饱和比例、角动量漂移，以及在有估计器时的姿态误差和NEES。真实状态回路已对照Basilisk 2.9.1得到VALIDATED；估计器为MODELLED。

kind = "aocs"
duration_s = 600.0
dt_s = 0.1
sample_s = 1.0
k_nm = 3.5
p_nms = 30.0
pointing_threshold_deg = 0.1
axis = [0.5773502, 0.5773502, 0.5773504]

kind = "aocs"
duration_s = 600.0
dt_s = 0.1
sample_s = 1.0
k_nm = 3.5
p_nms = 30.0
pointing_threshold_deg = 0.1
axis = [0.5773502, 0.5773502, 0.5773504]

aperture-duty-cycle#

孔径占空比：一份接触计划对一组可操纵孔径所隐含的导航与通信时间分配。输入一份接触计划（一组[[contacts]] aos_s/los_s窗口，每个窗口请求导航或通信，与passes预测器输出的aos_s/los_s词汇相同）、孔径数量和一项仲裁策略（ARBITRATION POLICY，默认为导航优先，也可为通信优先，或非抢占式先到先服务），报告导航占空、通信占空、空闲占空，以及每个会话的中断：会话所请求但没有孔径为其服务的接触时间。按窗口边界做精确的区间扫描，因此相接的窗口从不争用，也没有任何孔径秒被重复计数；导航、通信和空闲孔径秒分别独立累计，并与apertures*horizon_s相符。报告会写明所解析出的策略、其完整定义，以及占空和中断的定义，因为引用占空数值而不给出其仲裁策略，是不可复现的。MODELLED的调度运算：孔径更换服务或会话时不计转换、重新调谐或切换时间，决策中不涉及数据量、缓冲状态、能量预算或链路闭合，接触窗口为输入，其几何取决于产生它们的来源。不是地面段调度产品。

kind = "aperture-duty-cycle"
apertures = 2
arbitration = "navigation-priority"
name = "nav-1"
service = "navigation"
aos_s = 0.0
los_s = 600.0
name = "comms-1"

araim-reference-check#

已发布的ARAIM认证参考向量：引擎的ARAIM水平与垂直保护级，对照WG-C ARAIM技术子组自己的数值算例运行，容差（TOL_PL = 5e-2 m）即这些文档自身所述的容差。有两个向量作为夹具提交，各自附有获取URL、获取日期、源文件SHA-256和页码：《Reference Airborne Algorithm Description Document》v3.1（2019年）附录D（自洽，也是验收向量），以及《Milestone 3 Report》（2016年）附件A第A.IX节，即研究文献所引用的陈述。每个已发布的输入（10颗卫星、2个星座的几何矩阵，C_int和C_acc方差对角线，b_nom、P_sat、P_const以及LPV-200常数集）和每个已发布的输出（VPL、HPL、EMT、sigma_v_acc、K_fa_3，以及两种星座故障模式的sigma_3、sigma_ss_3和b_3）都与引擎自己的数值及二者的绝对差一并报告。保护级方程在此并不重新求解：参考算法的模式列表交给引擎现有的raim::araim_protection_level / araim_integrity_risk，因此被测的二分法和高斯尾部代数运算是引擎自己的；只有几何、子解、检测门限和已发布的预算划分是为它构建的。已由外部核对，对照2019年向量：VPL 18.2926 m，已发布值为18.3 m；HPL 13.4063 m，已发布值为13.45 m；EMT 7.2997 m，已发布值为7.2998 m；sigma_v_acc 1.3694 m，已发布值为1.3694 m；全部六个已发布的中间量均在最后一位打印小数的半个单位之内。2016年向量带有两处内部缺陷，报告予以说明而不是掩盖：G的第3行存在符号笔误，以及K_fa_3按57个故障模式计算，而文档声明N_fault_max = 1（12个模式）；因此其几何中间量完全复现，而其保护级作为实测差异报告，并被排除在验收数字之外；容差从不放宽以容纳它们。每个输出的数值字段都带有单位和来源类别，转录的数字被标注为published，因此绝不会被误认为是计算得出的。范围：仅实现了N_fault_max = 1（单卫星和单星座故障模式），先验要求同时出现多事件故障子集的情形被REFUSED，而不是被悄悄截断；参考算法中的故障检测、排除、卡方一致性检验和重复计数再分配步骤不在范围之内。这是对已发布参考算法算例的复现：它不是认证、适航工件或批准。

kind = "araim-reference-check"

ascent-losses#

多级运载器在非自转的球形地球上穿过US Standard Atmosphere 1976的平面重力转弯上升段（垂直爬升、俯仰踢转、推力沿速度方向），对重力、阻力、操纵和背压损失进行积分，并检查理想dv减去损失是否等于关机速度；最大动压、峰值加速度和关机状态。MODELLED。

kind = "ascent-losses"
payload_kg = 10000.0
drag_coefficient = 0.3
kick_altitude_m = 1000.0
kick_angle_deg = 3.0
kick_duration_s = 10.0
step_s = 0.1
dry_mass_kg = 25000.0

attitude-budget#

3-DOF姿态与指向误差预算：最坏情况下的重力梯度干扰力矩（(3/2)(μ/R³)ΔI），以及在各个已命名的1σ 贡献项（传感器噪声、反作用轮抖动、热、对准）上的方和根指向误差预算及其主导项，输入为轨道高度和本体惯量差。MODELLED的标量AOCS预算，是Basilisk/42的硬件前补充，不是控制回路、6-DoF或柔性模态仿真。

kind = "attitude-budget"
altitude_km = 600.0
name = "star_tracker_noise"
sigma_arcsec = 5.0
name = "reaction_wheel_jitter"
sigma_arcsec = 8.0
name = "thermal_distortion"
sigma_arcsec = 4.0

body-pnt#

太阳系内任意天体周围的定位：围绕按名称选定的中心天体（火星、月球、木卫二、木卫三、土卫六以及太阳系目录中的其余天体）运行的轨道器或表面着陆器，利用该天体周围一个小型Walker导航星座（二体轨道，含该天体自身的J2长期漂移，用户时钟未知）的单向伪距进行导航，并可选地利用来自地球的无时钟深空双向测距，其方向和距离在每个历元取自解析的太阳系星历。视线被天体的平均球面遮挡，表面用户还需要满足仰角遮蔽。每个历元：可见的中继星、地球是否在天体边缘之上、仅星座的GDOP和PDOP（几何精度因子和位置精度因子）、带与不带地球一行的形式化一倍标准差位置不确定度，以及两种情形下带随机种子的高斯-牛顿最小二乘定位的误差；整个运行期间：可用性、地球可见性、PDOP中位数、RMS误差和形式化sigma中位数，以及该历元的地球到天体光行时、往返时间、夏皮罗延迟和太阳夹角。MODELLED：中继星轨道、噪声水平和瞬时测量模型都是建模选择，没有对照任何任务的导航数据进行独立验证；天体常数取自body.rs中引用的已发布数值，地球几何沿用太阳系星历的标签。

kind = "body-pnt"
body = "Europa"
epoch = "2027-02-19T00:00:00"
duration_s = 306822.0
step_s = 1800.0
seed = 11
kind = "surface"
lat_deg = 20.0

kind = "body-pnt"
body = "Mars"
epoch = "2027-02-19T00:00:00"
duration_s = 88775.0
step_s = 300.0
seed = 7
kind = "orbiter"
altitude_km = 300.0

campaign#

测评活动（campaign）：把现有的场景类型组合成一次运行，每个数值都读自所指定类型的真实运行。共四个部分，可任意组合。阶段（PHASES）：在同一条共享时间线上的链式任务，每个阶段运行一个或多个场景（例如先压制干扰，再欺骗干扰，再是时钟守时（holdover）并有惯性导航系统在一旁滑行，然后是完好性告警，最后是恢复），其输出按每种类型的预设或显式的结果路径读入已命名的通道（时钟钟差对其保护限、载噪比对跟踪下限、保护级对告警限、位置误差、跟踪卫星数、告警标志），并通过零阶保持重采样到公共网格上，附带阶段边界和事件；状态通过carry（通道从上一阶段的结束值继续）、handoff（把上一阶段的某个数值写入本阶段的场景）和end_at（阶段在某次运行算出的时刻结束，例如欺骗干扰监测器的检测时刻）传递。扫描（SWEEP）：在任意类型的一至三个点分隔的场景键上建立网格（整数段用于索引表数组，如system.2.sisre_m），指标按结果路径读取，运行次数大于1时，每个节点都有一个带随机种子的蒙特卡罗集合。MONTE_CARLO：第k次实现以base_seed + k运行；每个指标报告均值、标准差、最近秩法的第5/50/95百分位数，以及对均值的固定随机种子自助法95% 置信区间。组合（COMPOSE）：若干场景共用相同的数值（一个干扰源的功率和位置同时写入一个海事接收机和一个道路接收机），并带有合并的最佳/最差摘要。结果带有测评活动哈希、覆盖每个成员结果的摘要，以及每个输出数值的单位条目；互操作导出会把每个带几何的成员场景写成各自独立的文件集。组合恒等式经过测试：单阶段测评活动逐位复现独立运行，固定随机种子的集合逐字节稳定，而在白频率噪声时钟上，集合均值落在所报告的区间内，离散程度与sqrt(q_wf * tau) 相符。MODELLED：加性carry和零阶保持是建模选择，每个阶段都带有运行它的类型的标签。

kind = "campaign"
title = "Jamming, spoofing, holdover and integrity: a chained mission"
seed = 20260928
step_s = 10.0
name = "nominal"
duration_s = 600.0
seed = 42
threshold_ns = 50.0

kind = "campaign"
title = "Monte Carlo: free-running clock error against its closed form"
seed = 20260928
runs = 200
seed_key = "seed"
metrics = [
seed = 42
threshold_ns = 20.0

kind = "campaign"
title = "Link budget: range and rate for a 3 dB margin"
seed = 20261013
method = "nelder-mead"
max_evals = 300
name = "margin"
path = "margin_db"
goal = "target"

kind = "campaign"
title = "One jammer, a ship and a car"
seed = 20260928
name = "jammer_power"
unit = "dBW"
value = 8.0
name = "jammer_position"
unit = "m"

kind = "campaign"
title = "L-band jamming from the spectrum, clock holdover and a Galileo-only fallback"
seed = 20260928
step_s = 1.0
name = "onset"
duration_s = 60.0
end_at = "timeline.bands[0].first_loss_t_s"
end_at_run = 1

kind = "campaign"
title = "Jammer power sweep: availability and J/S against transmit power"
seed = 20260928
metrics = [
name = "jammer_power"
key = "jammer.power_dbw"
unit = "dBW"
start = -50.0

kind = "campaign"
title = "Navigation-message service data against frame length"
seed = 20260929
name = "fit_interval"
unit = "s"
value = 300.0
label = "ephemeris-clock"
bind = { fit_interval = "message.fit_interval_s" }

kind = "campaign"
title = "Fused MEO + LEO positioning against the LEO SISRE"
seed = 20260929
metrics = [
name = "leo_sisre"
key = "system.2.sisre_m"
unit = "m"
start = 0.05

kind = "campaign"
title = "Indoor LEO-PNT by band and building class"
seed = 20260929
label = "traditional-building"
metrics = [
kind = "leo-pass"
epoch = "2026-09-28T12:00:00"
duration_s = 900.0

kind = "campaign"
title = "IoT energy per fix against LEO UHF transmit power"
seed = 20260929
metrics = [
name = "uhf_eirp"
key = "satellite.0.band.0.eirp_dbw"
unit = "dBW"
start = -35.0

kind = "campaign"
title = "NTN positioning against reference-signal bandwidth"
seed = 20260929
metrics = [
name = "bandwidth"
key = "signal.0.bandwidth_hz"
unit = "Hz"
start = 180000.0

kind = "campaign"
title = "PPP convergence against the altitude of a 192-satellite LEO layer"
seed = 20260929
metrics = [
name = "leo_altitude"
key = "case.0.system.0.shell.0.altitude_km"
unit = "km"
start = 500.0

kind = "campaign"
title = "GNSS jammed, LEO-PNT carries the user, integrity maintained"
seed = 20260929
step_s = 30.0
name = "nominal"
duration_s = 600.0
series = [
kind = "spectrum"

kind = "campaign"
title = "LEO-PNT band diversity against an L-band barrage jammer"
seed = 20260929
metrics = [
name = "jammer_power"
key = "jammers.0.received_power_dbw"
unit = "dBW"
start = -140.0

kind = "campaign"
title = "Spoofing monitors against four spoofers"
seed = 20260929
name = "jump"
unit = "m"
value = 30.0
label = "l-band-only"
bind = { jump = "spoofer.offset_m" }

kind = "campaign"
title = "5G base-station timing: holdover and LEO time"
seed = 20260929
step_s = 300.0
name = "gnss-lost"
duration_s = 86400.0
events = [
kind = "telecom-timing"

kind = "campaign"
title = "Container tracking with LEO UHF: energy per fix along a journey"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "port-hamburg"
duration_s = 480.0
series = [
kind = "leo-pass"

kind = "campaign"
title = "Autonomous vehicle in an urban canyon with a LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "open-road"
duration_s = 600.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 1.5 }]

kind = "campaign"
title = "Autonomous vehicle in an urban canyon: a flat cut-off and a city-street skyline"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "urban-canyon"
duration_s = 900.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 1.5 }]

kind = "campaign"
title = "Critical infrastructure timing: holdover with LEO time"
seed = 20260929
step_s = 300.0
name = "gnss-locked"
duration_s = 600.0
alarms = []
seed = 42

kind = "campaign"
title = "Polar and Arctic users with a polar LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 60.0
name = "tromso"
duration_s = 3600.0
series = [
alarms = [{ channel = "position_error_m", compare = "above", threshold = 3.0 }]

kind = "campaign"
title = "Railway and maritime with a LEO layer"
seed = 20260929
step_s = 10.0
name = "strait-jammed"
duration_s = 1800.0
kind = "jamming"
seed = 1

cislunar-arc-recovery#

对地月空间弧长可观测性阈值的MODELLED独立估计器检验。该阈值是在由解析距离雅可比行和解析变分状态转移矩阵组装的可观测性矩阵上读取的秩，其平方根信息滤波器交叉检查所用的正是这同一些行：这是两台数值机器之间的一致性检查，而不是佐证。本类型提供了缺失的仲裁者：一个批处理最小二乘估计器，它根据模拟MEASURED实际恢复主星的初始状态，测量偏导数取自所组合前向模型的中心有限差分。它不调用任何解析雅可比行、变分状态转移矩阵、奇异值或特征值分解、秩容差，也不调用平方根信息滤波器（tests/cislunar_arc_recovery_reference.rs中的源文本守卫使这一点可被强制执行），而动力学（同一个RK4 CR3BP流）、初始条件（同一个经微分修正的星座）、标量观测量和历元网格则是有意共用的，并在输出的independence块中列明，因为对同一个物理问题的两种分析必须在物理上一致才有可比性。两项判据，各自在其界限的五个数量级上扫描：无噪声恢复（每次带随机种子的试验的最终状态误差至多为recovery_factor乘以其先验位移，即秩的类比，其中没有奇异值容差）和蒙特卡罗可估计性（在带随机种子的噪声集合上实测的RMS位置误差低于所述界限，即可估计性的类比，是实测而不是预测）。支持平面四状态和空间六状态，DRO / L2 halo / L2 NRHO各族，距离和距离变化率观测量，以及以月球为中心的极坐标参数化，其中变换施加于状态，并在该处重新对前向模型做差分。在已发布的平面DRO网格上的实测：估计器从0.782609 h起即可恢复四状态，而秩判据为2.086957 h（rel_tol 1e-6，比值0.375），因此该秩阈值作为可恢复性边界并未得到佐证；而实测的可估计性边界与形式化边界落在同一网格单元内，为5.739130 h，实测误差曲线在21个弧长上复现形式化的1倍标准差，几何平均比为0.98。MODELLED：星座设计、历元网格、单条被跟踪链路、位移幅度、测量sigma和两个所述界限。不是经认证的导航性能产品。

kind = "cislunar-arc-recovery"

cislunar-observability#

MODELLED平面地月空间星座可观测性（P6）：跟踪一个由四颗航天器组成、经微分修正的平面DRO星座，使用星间测距，并报告该弧段使一颗航天器的四状态 [x,y,ẋ,ẏ] 中有多少是可观测的。输出：（1）单条仅测距链路的秩对弧长表：瞬时秩为1，随弧段延长而增长，趋向完整的四状态（P6表1）；（2）整个弧段上可观测性格拉姆矩阵的特征谱和条件数；（3）仅测距与测距加距离变化率的瞬时秩对比（多普勒这一设计杠杆），以及仅测距时奇异、测距加距离变化率时有定义的GDOP报告；以及（4）独立的SRIF交叉验证，其后验协方差恰好在可观测秩达到四的那段弧长处变为有限且良态。VALIDATED的核心：可观测秩是揭示秩的奇异值阈值，并与格拉姆矩阵特征秩交叉检查；特征谱服从谱不变量（trace=Σλ，det=Πλ，Frobenius²=Σλ²）；变分状态转移矩阵是经有限差分验证的CR3BP状态转移矩阵；距离/距离变化率雅可比行是经有限差分验证的解析偏导数（并与本crate的3-D距离变化率观测量交叉检查）；四个初始条件是经微分修正的平面DRO，闭合到很紧的周期性残差，且为逆行；秩的跃迁与本crate的平方根信息滤波器交叉验证（后验协方差恰在满秩处有限，cond(P)=cond(OᵀO)）；秩亏的快照被标记为GDOP未定义（fim condition=inf），绝不给出虚假的有限值：这与pvt::solve_spp所用的奇异几何守卫相同。MODELLED：星座设计（DRO近月点振幅和相位）及其产生的具体秩递进过程。不是经认证的导航性能产品。

kind = "cislunar-observability"

clock#

时钟守时对照规格；可选的蒙特卡罗集合（运行次数 > 1）。

seed = 42
threshold_ns = 20.0
runs = 200
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker floor modeled at sigma_y=1e-16"

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-lab-sr"
provenance = "Laboratory Sr optical lattice clock, sigma_y(1s)=4.8e-17 (Oelker et al. 2019, Nature Photonics); q_wf=sigma_y(1s)^2; laboratory maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 2.304e-33

seed = 42
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (Origlia/Schiller/Bongs et al., arXiv:1503.08457); q_wf=sigma_y(1s)^2; ground-demonstrator maturity, not flown; flicker/aging not modeled"
q_wf = 1.0e-30

combined-altpnt#

GPS拒止下的重力加磁力加地形组合导航器：每个航路点融合三个标量场通道，得到比任何单一场更精确（CRLB更低）的漂移修正。

kind = "combined-altpnt"
start_lat_deg = 12.05
start_lon_deg = 20.05
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_lat_deg = 0.5
drift_lon_deg = -0.4

conflict-resilience#

MODELLED分层PNT冲突韧性（P7）：处于对抗环境中的用户配置若干PNT层（开放服务GNSS、宽带GNSS、经认证的星座、增强中继），每层有基础可用性、1σ 精度，以及对共同的压制干扰/欺骗干扰威胁的逐向量拒止脆弱性。按强度扫描、带随机种子的蒙特卡罗以概率clamp(vulnerability·intensity·vector_weight,0,1) 拒止每一层，用闭式的逆方差规则 σ_fused=(Σ 1/σ_i²)^(−1/2) 融合幸存的层，并报告全部丧失的概率（所有层均被拒止）、融合误差中位数，以及各层随强度变化的可用/拒止统计。在独立性假设下，标题性的韧性比（单层与分层的全部丧失概率之比）约为7x；随后的单因子高斯copula相关拒止扫描表明，随着拒止相关性上升，这个约7x会向1塌缩（相关性使分层失效）。先验敏感性部分通过mcda龙卷风图、狄利克雷威胁投入再分配和百分位置信区间，在有来源依据的脆弱性先验范围内给出该标题数字的变化范围。VALIDATED的核心：蒙特卡罗的全部丧失概率收敛到闭式的独立乘积 Π_i p_deny_i（在固定随机种子和足够大的N下，误差在蒙特卡罗标准误之内）；逆方差融合是闭式恒等式；在 ρ=0时copula退化为独立模型，且每个 ρ 都保持各层的边际拒止率。MODELLED：各层的脆弱性/可用性/精度量值是有来源但由模型设定的输入（JammerTest 2024、TEXBAT、EASA SIB、RTCA DO-229、LunaNet/IOAG，见conflict_threat_params），具体的约7x量值和比值对相关性的曲线形状由该参数化得出。随后的 §4.2逐向量生存分解把共同的RF威胁拆分为四个已命名的向量（压制干扰/欺骗干扰/动能/网络），并报告每个向量的可用PNT优雅降级曲线S_v(x)=1-Prod_i(1-a_i(1-clamp(susceptibility_i,v·x,0,1)))：VALIDATED：带随机种子的逐层蒙特卡罗收敛到该闭式；对于相关RF基线，压制干扰是最尖锐的向量，而不受RF影响的惯性层是决定性的幸存者。不是经认证的导航可用性产品。

kind = "conflict-resilience"
trials = 4000
seed = 20260709
primary_layer = 0
min = 0.0
max = 1.0
steps = 11
values = [0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 0.95]

constellation-design#

大规模星座设计：采用i: T/P/F约定的Walker DELTA和Walker STAR构型（节点分布于360或180 deg，面内间距360*P/T，轨道面间相位偏移360*F/T），显式的根数列表和多壳层设计，一次运行中可含多个星座，绕地球、月球、火星或任何其他行星、冥王星或主要卫星，使用body模块中的常数（solar-system和body-pnt类型使用同样的常数）。取自已发表标称根数的预设：gps-baseline和gps-expandable（GPS标准定位服务性能标准第5版2020表3.2-1至3.2-3中的24个轨位和六对前/后可扩展卫星对）、galileo（Walker 24/3/1，位于29,599.801 km和56 deg，依据Galileo开放服务服务定义文件第1.1版表1和23）、beidou和beidou-meo（Walker 24/3/1，位于21,528 km和55 deg，加上位于东经80、110.5和140 deg的三颗地球静止卫星以及倾角55 deg的三颗倾斜地球同步卫星，依据北斗开放服务性能规范3.0第4.1节；MEO相位以及东经118 deg的倾斜地球同步轨道交叉点为模型设定，因为该规范未给出）以及glonass（24/3/1，位于19,100 km和64.8 deg，依据GLONASS接口控制文件第5.1版第5.2节的轨位公式）。覆盖与精度因子：在经纬度网格和带仰角截止角的采样窗口上，给出每个网格单元的可见卫星数、GDOP、PDOP、HDOP和VDOP，每个单元的可用性（PDOP不高于阈值即可定位，默认为6），以及全球（面积加权）和最差站点的可用性；除非clock = "common"，每个星座使用一个接收机时钟。它可扩展到数千颗卫星：可见性通过与每颗卫星覆盖半角的点积来判定，并且每个历元都按星下点纬度对卫星分带，因此网格行只检验可能可见的卫星；报告会统计节省的配对检验次数。JSON带有网格地图和降采样的各卫星地面轨迹。VALIDATED：Walker生成器对照Galileo OS SDD表23和GLONASS ICD的轨位公式，GPS预设对照SPS PS表3.2-1已发表的赤道穿越列，以及GPS基线全球HDOP分布对照SPS PS附录B（中位数0.94，95%为1.25，均值0.96，容差0.03）。MODELLED：带可选长期J2项的二体轨道、球形天体、仅几何可见性（不含信号功率、健康状态或地形），以及不同系统之间的相对相位，它不是任何真实日期的快照。

kind = "constellation-design"
body = "earth"
duration_s = 86164.0
step_s = 900.0
mask_deg = 10.0
pdop_threshold = 6.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "per-constellation"

kind = "constellation-design"
body = "earth"
duration_s = 7200.0
step_s = 600.0
mask_deg = 20.0
pdop_threshold = 3.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "common"

kind = "constellation-design"
body = "moon"
duration_s = 86400.0
step_s = 1800.0
mask_deg = 10.0
pdop_threshold = 6.0
grid_step_deg = 10.0
clock = "common"

contact-schedule#

多颗卫星对多个地面站的地面接触规划：视在接入窗口（SGP4、IAU 2006/2000A地固坐标系、ITU-R P.834折射、光行时）、每次过境的DVB-S2 ACM数据量（ETSI EN 302 307-1表13门限），以及无冲突的调度（每副天线同一时刻只服务一颗卫星并有转换时间，每颗卫星同一时刻只对应一个地面站，按优先级加权的交付量以各自的积压量为上限），采用边际价值贪心法、先到先服务基线，以及在小规模集合上的精确分支定界，并给出贪心法的最优性差距。MODELLED。

kind = "contact-schedule"
epoch = [2024.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0]
duration_hours = 12.0
step_s = 30.0
refraction = true
light_time = true
frequency_ghz = 8.2
eirp_dbw = 7.0

earth-gnss-lunar#

在月球距离上接收地球GNSS，即冲突韧性论文所指出、而引擎此前没有模型的弱信号层。GNSS卫星的天线指向地球；月球附近的接收机距离约为轨道半径的15倍，因此三件事同时起作用。地球遮挡波束轴向：从26,560 km处看，它对向13.9 deg的半角，因此任何射向月球的射线都必须离开发射机至少这么大的偏离天底角，这在计算任何功率之前就去掉了波束的峰值。剩下的是主瓣边缘和旁瓣，也就是LuGRE载荷在2025年实际工作所处的区域。而自由空间损耗在L1约为208 dB，比地面用户多约25 dB。报告为每颗卫星输出一行（偏离波束轴角、地球遮挡、距离、路径损耗、该角度上的发射增益、接收功率、载噪密度比），并且只汇总越过跟踪门限的链路。它还报告条件数，因为这正是该层的定义所在：从月球看，每颗可见卫星都位于一个只有几度宽的锥内，因此视线几乎平行，精度因子极大，月球距离上的地球GNSS定位是授时级的观测，远多于定位级的观测。MODELLED，原因在于发射方向图：角度上的增益取均匀圆孔径（艾里）模型，而真实的GPS L1天线是十二单元螺旋阵列，主瓣经过赋形，旁瓣也不是艾里型。实测方向图确实存在，但并未随本仓库分发，所以排序和数量级有意义，而任何单颗卫星的dB值则没有意义。有意省略的内容，每一项都会使预算偏于乐观：掠过地球边缘的射线上没有电离层或对流层损耗，没有极化、指向或实现损耗，并且是球形地球而没有折射延伸。月球位置是输入（距离加惯性方向），而不是星历查询，因为被检验的量是链路和波束几何。要把这一行升级为经独立验证，需要实测的发射方向图和LuGRE标准点；仓库中两者都没有，此处也没有编造。

kind = "earth-gnss-lunar"
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0
planes = 6
sats_per_plane = 4
phasing_f = 2.0
epoch_s = 0.0
receiver_range_m = 384400000.0

entry-heating#

在自转的球形地球或火星上的3-DoF质点大气再入（弹道式或恒定倾侧的升力式），RK4，穿过US76、指数大气或火星大气，采用Sutton-Graves驻点对流加热（NASA TR R-376）：峰值减速度、热流和动压，热载荷，下程，自转坐标系能量检查，以及并列给出的Allen-Eggers闭式。峰值减速度对照已发布的Stardust标称值进行检查；加热为MODELLED。

kind = "entry-heating"
body = "earth"
atmosphere = "us76"
entry_interface_altitude_m = 125003.0
velocity_frame = "inertial"
entry_speed_m_s = 12900.0
flight_path_angle_deg = 8.2
latitude_deg = 41.0

eo-coverage#

对地观测载荷的足迹与覆盖几何（SMAD空间三角形）：针对给定的轨道高度、倾角（默认为太阳同步）和传感器FOV/IFOV，给出地球角半径、幅宽、星下点地面采样距离、最大离天底接入角、圆轨道周期、J2交点周期和赤道星下点轨迹间距，并附连续覆盖标志。MODELLED球形地球几何（无辐射度/MTF/大气/抖动/耀光）；节点间距R_e·(ω − Ω̇)·T_nodal，采用一阶J2长期项速率。

kind = "eo-coverage"
altitude_km = 700.0
half_fov_deg = 7.5
ifov_microrad = 14.0
max_off_nadir_deg = 45.0

eo-radiometry#

天底成像仪辐射度与图像质量：朗伯场景的入瞳辐亮度、相机方程、信号与散粒/暗/读出/量化噪声及SNR；奈奎斯特频率处的系统MTF（衍射x探测器x拖尾x抖动）、由其得出的相对边缘响应、Q = lambda F/p，以及未做MTF补偿的GIQE 4版NIIRS。MODELLED。

kind = "eo-radiometry"
altitude_m = 500000.0
focal_length_m = 3.6
aperture_m = 0.40
pixel_pitch_um = 5.5
wavelength_um = 0.65
bandwidth_um = 0.2
fill_factor = 1.0

ephemeris#

星历与星下点轨迹：传播一颗卫星（TLE→SGP4或解析轨道），输出其TEME/GCRS状态（位置 + 速度）、ITRF/ECEF位置、WGS-84星下点纬度/经度/高度，以及逐步长的测站方位角/高度角/距离和距离变化率（多普勒）。卫星来自tle，或来自带epoch的解析orbit（两者同时给出时以tle为准）；给出tle时，epoch取代TLE自身的历元作为t = 0。

kind = "ephemeris"
tle = """
step_s = 30.0
duration_s = 16740.0
xp_arcsec = 0.0
yp_arcsec = 0.0
lat_deg = 49.8707
lon_deg = 8.6217

fusion#

基于同一组混合输入的联合卡尔曼传感器融合PNT。

kind = "fusion"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

kind = "fusion"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

gnss-ins#

松耦合与紧耦合GNSS/INS误差状态EKF。

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 1.5
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 48.137
lon_deg = 11.575

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 45.0
lon_deg = -57.3

kind = "gnss-ins"
seed = 13
threshold_m = 100.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 3.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 52.0
lon_deg = 5.0

kind = "gnss-ins"
seed = 11
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 2.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 54.0
lon_deg = 10.0

kind = "gnss-ins"
seed = 12
threshold_m = 30.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 2.0
sigma_vel_mps = 0.1
lat_deg = 48.0
lon_deg = 11.0

kind = "gnss-ins"
seed = 7
threshold_m = 50.0
fix_interval_s = 1.0
sigma_pos_m = 1.0
sigma_vel_mps = 0.05
lat_deg = 59.437
lon_deg = 24.745

gnss-sim#

测量域伪距仿真（Klobuchar电离层、Saastamoinen/Niell对流层）+ RAIM。

kind = "gnss-sim"
seed = 7
mask_deg = 5.0
noise_sigma_m = 1.5
multipath_m = 0.5
sat_clock_rms_m = 30.0
uere_m = 3.0
p_fa = 1.0e-5

kind = "gnss-sim"
seed = 7
mask_deg = 5.0
noise_sigma_m = 1.5
multipath_m = 0.5
sat_clock_rms_m = 30.0
uere_m = 3.0
p_fa = 1.0e-5

gnss-ssv#

MODELLED的GNSS可用性与链路强度，适用于空间服务空域（Space Service Volume）及更远处：对位于球面（ICG手册的全球壳层）或开普勒轨迹（LEO至月球转移）上的用户，按星座（GPS、GLONASS、Galileo、BDS、QZSS、NavIC）及全部合计，统计高于C/N0门限的可用信号——至少一个信号与至少四个信号的可用性、最大中断时长、接收C/N0、精度因子、主瓣与旁瓣链路——可采用手册、参数化或用户提供的发射方向图，并可选用掠射射线电离层、等离子层和大气效应以及可选的弱信号接收机设计；此外还有适用于HEO与月球转移航天器的星载GNSS扩展卡尔曼滤波器（轨道动力学、太阳辐射压、第三体、时钟），以及基于单差伪距的多航天器编队相对导航。已在预先登记下对照ICG SSV手册表格核对（xval/gnss-ssv）

kind = "gnss-ssv"
name = "HEO formation relative navigation (reduced length)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
preset = "heo"
duration_min = 400.0
step_s = 60.0
antennas = ["booklet-high-gain-nadir", "booklet-patch-zenith"]

kind = "gnss-ssv"
name = "HEO, high-gain nadir and patch zenith antennas, parametric sidelobes, limb medium"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
pattern = "parametric"
preset = "heo"
duration_periods = 1.0
step_min = 10.0

kind = "gnss-ssv"
name = "Lunar transfer, weak-signal receiver, parametric sidelobes"
include = ["gps", "galileo", "glonass", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
pattern = "parametric"
apply = "acquisition"
t_coh_s = 0.1
n_noncoherent = 100.0

kind = "gnss-ssv"
name = "Lunar transfer, onboard GNSS EKF (reduced length)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
preset = "lunar-transfer"
duration_min = 1440.0
step_s = 300.0
antennas = ["booklet-high-gain-nadir", "booklet-patch-zenith"]

kind = "gnss-ssv"
name = "Upper SSV shell, 20 dB-Hz (reduced size)"
include = ["gps", "glonass", "galileo", "bds"]
bands = ["l1", "l5"]
altitude_km = 36000.0
antenna = "hemisphere"
grid_levels = 2
duration_min = 4320.0

gravity-map#

GPS拒止环境下的重力图匹配导航：冷原子重力仪从所飞越的重力异常序列中恢复出恒定的INS漂移。

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 10.0
start_lon_deg = 20.0
step_lat_deg = 0.06
step_lon_deg = 0.045
waypoints = 90
drift_lat_deg = 0.5

kind = "gravity-map"
nmax = 3
start_lat_deg = 12.0
start_lon_deg = 24.0
step_lat_deg = 0.18
step_lon_deg = 0.13
waypoints = 12
drift_lat_deg = 0.55

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。

kind = "holdover-test"
masks = ["prtc-a", "eprtc-a-holdover"]
gnss_removed_s = 600.0
gnss_restored_s = 2400.0
locked_duration_days = 5.0
recovery_band_ns = 100.0
recovery_dwell_s = 60.0
samples = [

kind = "holdover-test"
masks = ["prtc-a", "eprtc-a-holdover"]
gnss_removed_s = 600.0
gnss_restored_s = 2400.0
locked_duration_days = 5.0
recovery_band_ns = 100.0
recovery_dwell_s = 60.0
format = "ptp4l"

hybrid#

混合PNT综合场景：时钟 + IMU + 时间传递辅助。

kind = "hybrid"
seed = 42
timing_spec_ns = 20.0
position_spec_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
enabled = true

hybrid-optical-rf#

MODELLED异构光学 + RF PNT联合性能指标（P5）：组合1550 nm双向光学链路预算（光子受限的双向测距CRLB σ_τ/√N与衍射足迹 λ/D·距离）、跨模态解分离RAIM保护级（位置与授时），它将松耦合RF解与紧耦合光学解按不同的协方差融合；N站光学晴空可用性（独立并集1−Π(1−a_i)，以及空间相关变体）、光学↔RF状态/协方差切换（其均值经已证明逐位连续（无跳变），并带NEES χ² 一致性门限），以及带相关性处理的联合P(可用AND精密级AND完好性有保证) 评分。VALIDATED闭式解：测距CRLB、衍射足迹、χ² 保护级分位数、并集组合计数、切换均值连续性 + NEES门限，以及联合独立乘积。MODELLED：光学损耗分配、RF/光学 σ 量值、云气候学输入、相关性以及P_HMI预算。不是经认证的可用性/完好性产品。

kind = "hybrid-optical-rf"
wavelength_nm      = 1550.0
tx_power_w         = 1.0e-3
tx_aperture_m      = 0.85
rx_aperture_m      = 0.85
range_km           = 384000.0
pulse_rms_ps       = 50.0
integration_s      = 1.0

hybrid-ukf#

17状态量子+经典混合紧耦合GNSS/INS UKF（MODELLED）：15个INS误差状态 + 由CAI导出的加速度计偏置修正 + 来自q参数时钟引擎的2状态（相位+频率）时钟，由有界的CAI误差模型驱动。性能指标是滤波器的自洽性（NEES + 新息白度对照 χ² 界限）——这是自洽性陈述，不是对真实世界精度的保证。仅为仿真；无TRL>3，无飞行继承，无外部验证。

kind = "hybrid-ukf"
seed = 1771
speed_m_s = 100.0
sigma_pr_m = 1.0
sigma_rr_mps = 0.05
consistency_seeds = 24
q_factor = 1.0
r_factor = 1.0

impairment-eval#

机器学习射频损伤检测评估试验平台（13494）：生成带标签的、有参数依据的合成语料（nominal/jamming/spoof-time/spoof-position/multipath），用与检测器无关的测试框架对检测器（energy|agc|sqm|parity|fused）评分，并报告AUC/ROC/混淆矩阵 + 目标Pfa下的各类Pd，以及分布内与分布外的乐观差距。仅有MODELLED工作特性——绝不使用外场/IQ数据，不给出好/坏结论。

kind = "impairment-eval"
seed = 42
n_per_class = 200
meas_noise = 0.6
detector = "fused"
target_pfa = 0.05
shift_severity_scale = 0.5
optimism_tol = 0.05

inertial#

GNSS中断期间的1-DOF惯性航位推算。

kind = "inertial"
seed = 42
threshold_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "cold-atom-quat"
provenance = "Exail hybrid quantum accelerometer triad: bias stability 6e-8 g = 5.88e-7 m/s^2 after 24 h (Templier et al., Science Advances 2022, arXiv:2209.13209); noise 22 ug/sqrtHz = 2.16e-4 (m/s^2)/sqrtHz; laboratory maturity, not deployed"

kind = "inertial"
seed = 20261013
threshold_m = 100.0
step_s = 10.0
duration_s = 7200.0
windows = [
id = "cold-atom-interferometer"
provenance = "Cold-atom (Rb-87 D2) interferometric accelerometer: q_va derived from the [accel_quantum.cai] parameters, a bracket in the GAIN/MAIUS literature range (Freier et al. arXiv:1512.05660; Becker et al. Nature 2018); residual bias 5.88e-7 m/s^2 = the 6e-8 g bias stability of a laboratory hybrid quantum accelerometer (Templier et al., Science Advances 2022, arXiv:2209.13209). Laboratory maturity, not deployed."

ins-trn-coast#

INS/TRN惰行误差模型：位置误差随惰行时长变化，由IMU系数构建，而不是按假定的漂移率扫描。五项增长贡献——加速度计偏置、经重力产生的陀螺偏置倾斜、速度随机游走、角度随机游走，以及随行进距离变化的标度因数——各自通过在所述纬度和高度带Schuler反馈的九状态局部水平惯性误差模型传播（旁边同时给出短惰行的首阶定律t²、t³、t^1.5、t^2.5和t¹/t²），并按所述规则合成（默认为方和根，或线性求和，或确定性求和加随机项方和根；每次运行三种都会计算，使选择一目了然而不被掩盖）。达到调用方给定位置阈值（默认10 m和50 m）的惰行时长由引擎现有的二分法求出，每项都附有指明主导来源的分贡献细目，并且每项单一贡献的穿越点还另以代数方法反演，使两者相符。地形相对导航模式以周期性位置修正约束惰行，并报告能满足各阈值的最大修正间隔；仅位置的修正会使速度误差和倾斜在修正前后依然存在，因此它并不总能在任何修正速率下约束惰行，报告会如实说明这一点，而不是返回零。MODELLED：IMU等级系数为具代表性的区间数值，不是数据手册，地形修正残差是输入。未达到的阈值报告为带状态的null，绝不报告为零。不是经认证的惯性导航性能产品。

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "navigation"
speed_m_s = 250.0
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [10.0, 50.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "position-only"

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "navigation"
speed_m_s = 6.17
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [10.0, 100.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "none"

kind = "ins-trn-coast"
imu_grade = "tactical"
speed_m_s = 44.4
combination = "rss"
crossing_thresholds_m = [2.0, 20.0]
drift_band_lo_m_per_s = 0.001
drift_band_hi_m_per_s = 0.050
trn_fix_mode = "none"

integrity#

快照/解分离/ARAIM RAIM，含HPL/VPL与Stanford图。

kind = "integrity"
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 0.75
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0
araim_dual = true

kind = "integrity"
seed = 7
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0

kind = "integrity"
seed = 7
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
p_fa = 1.0e-5
p_md = 1.0e-3
al_h_m = 40.0
al_v_m = 50.0

jamming#

链路预算压制干扰：J/S → 有效C/N₀ → 失锁。

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 30.0
duration_s = 1800.0
lat_deg = 52.0
lon_deg = 4.0

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 60.0
duration_s = 21600.0
lat_deg = 59.80
lon_deg = 24.90

kind = "jamming"
seed = 1
mask_deg = 5.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
step_s = 30.0
duration_s = 1800.0
lat_deg = 59.80
lon_deg = 24.90

launch-window#

二体发射与上升几何：发射方位角（sin Az = cos i / cos lat）、最小可达倾角、圆轨道速度、地球自转的向东增益、目标倾角低于发射场纬度时的折线（dogleg）平面变轨 Δv，以及每日发射机会次数。MODELLED球形地球几何（无自转地球速度三角形修正，无上升/阻力损失模型）。

kind = "launch-window"
site_lat_deg = 28.5
target_inclination_deg = 51.6
altitude_km = 400.0

leo-navmsg#

LEO导航电文：低地球轨道（LEO）定位、导航与授时卫星的广播星历与钟，适用于任意轨道、载波和模型，并带可选的命名预设（Xona Pulsar、Iridium、Starlink、CentiSpace、一个具代表性的C波段系统、ATOMIC零钟模型、Celeste IOD）。内容：辅助数据（SVID、数据期号、频段、信号健康状态）、同步（周、周内时、关于toc的二阶钟多项式af0-af2）、四种模型之一的星历——Galileo OS SIS ICD 16参数开普勒集；该集加沿迹、横向与径向修正多项式；Liu等2025 22参数模型；不含钟项的ECEF多项式（ATOMIC零钟）——以及其他服务（Klobuchar广播集、带有效电离水平的NeQuick-G ai0-ai2，以及依ICD闰秒逻辑的系统时到UTC参数）。拟合器：用J2-J6带谐项或EGM2008引力（取到所选阶数）加阻力积分出的真值轨道，以及带随机种子的自由或受控钟；对非奇异根数做Levenberg-Marquardt拟合开普勒集，再做线性最小二乘修正多项式；钟的拟合扣除用户加入的相对论项。分析：fit-interval-trade（信号在空间中的测距误差，SISRE，采用该轨道高度的全球平均权重，随拟合区间与更新周期变化，仅轨道与含钟两种情形）、model-comparison（四种模型、参数个数、编码比特数，以及Kshana在Liu等所用高度上的拟合结果与已发表数值并列）、midpass-update（用户上空最高的一次过境、每次电文切换的位置、钟与用户测距跳变、最差几何下的跳变、对照连续性阈值的PASS/FAIL）、encode-decode（Kshana自己记录在案的带CRC-24Q的二进制帧、逐字段的半步量化预算、损坏帧检查、标注为Kshana扩展的RINEX-4风格记录导出与导入，以及CSV表）。VALIDATED：SISRE权重对照已发表的MEO/GEO表（Montenbruck等2018）；Galileo用户算法对照RTKLIB在真实Galileo广播星历上的结果；CRC-24Q对照其目录校验值与RTCM 1005示例帧。MODELLED：每个拟合与SISRE数值都是相对于Kshana积分所得真值的表示误差（不含定轨或预报误差）；与Liu等的比较所用轨道不同；编码与文本格式是Kshana自己的。

kind = "leo-navmsg"
name = "Celeste IOD message (workshop preset)"
seed = 15
preset = "celeste-iod"
analysis = ["encode-decode", "fit-interval-trade"]
csv_schema = "celeste-iod"
span_s = 1800
fit_intervals_s = [60, 120, 300, 600, 900]

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message encode and decode"
seed = 14
analysis = ["encode-decode"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message fit-interval trade"
seed = 11
analysis = ["fit-interval-trade"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
cd_area_over_mass = 0.005

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message mid-pass update"
seed = 13
analysis = ["midpass-update"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

kind = "leo-navmsg"
name = "LEO message model comparison"
seed = 12
analysis = ["model-comparison"]
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
gravity_degree = 20
model = "kepler-rac"

leo-pass#

面向LEO-PNT（低地球轨道的定位、导航与授时）、与具体系统无关的LEO过境与逐频段链路预算：一个用户（地面、海上、空中或室内，静止或运动）与一颗或多颗LEO卫星，卫星来源为 DESIGNED PASS（设计过境：轨道为圆轨道，布置成使用户在所选时刻看到一次所选最大仰角的过境，如有要求则为太阳同步）、显式轨道根数、经引擎SGP4的TLE（两行根数）、或由星座设计代码构建的Walker星座（报告最高的若干次过境）。频段来自命名预设（通用多频段UHF/L/S/C、通用C波段、Xona Pulsar X1/X5、Iridium STL、仅作多普勒机会信号使用的Starlink、CentiSpace，以及标记为WORKSHOP的可选Celeste IOD预设）或直接写入场景；每个预设都说明其数值是PUBLIC（附URL）、REPRESENTATIVE还是WORKSHOP。对每颗卫星、每个频段和每个历元：仰角、方位角、距离、距离变化率和距离加速度；自由空间路径损耗；EIRP与卫星方向图增益（等通量、高斯波束或平坦）；用户天线随仰角变化的增益（贴片、半球或各向同性）；气体衰减（ITU-R P.676-10 Annex 2）、雨衰（ITU-R P.838-3系数与P.618-14流程，依据降雨率和雨高）、对流层闪烁（ITU-R P.618-14第2.4.1节）、室内用户的建筑物穿透损耗（ITU-R P.2109-2）、极化失配、系统噪声温度与C/N0（载噪密度比）；由距离变化率和距离加速度得出的闭式多普勒与多普勒变化率，各自对照中心差分检查；一阶电离层延迟40.3 STEC/f^2，由Klobuchar或垂直TEC的斜向TEC换算到卫星以下的那部分电离层。成对的频段给出无电离层组合系数、噪声放大和过境峰值处的码噪声。MEO GNSS卫星（Galileo或GPS预设）根据其接口文件中的接收功率，以相同的天线和噪声模型评估，因此LEO钟形过境与平坦的GNSS载波共用一张图。可选的 [iot] 部分给出在所述接收机功率预算下，首次定位时间、每次定位的能量以及随占空比变化的电池寿命（MODELLED）。每个频段对还给出其几何无关组合在峰值处恢复出的斜向TEC，以及该估计的码噪声sigma（电离层探测）。可选的 [spoofer] 部分伪造一个声称位置的信号，该位置在起始之后相对真实位置跳变或被牵引，并运行两个带有所述虚警与漏检概率的监测器：多普勒与过境几何一致性（实测距离变化率对照由轨道以及独立的先验位置与速度所预测的值，在GNSS、LEO和全部通道上做窗口内的广义最小二乘卡方检验），以及跨频段一致性（每个LEO频段对经模型修正的几何无关组合逐历元的阶跃），报告逐历元统计量以及各监测器何时检出（MODELLED）。VALIDATED的部分：自由空间损耗、对照其表5的P.838-3系数、对照ITU-R Study Group 3验证示例的P.618-14雨衰与闪烁流程以及P.2109建筑物穿透损耗、IS-GPS-200的L1/L2群延迟比，以及对照arXiv 2509.19551表1的圆轨道静止用户最大多普勒。MODELLED：EIRP、方向图、卫星以下TEC的Chapman比例以及整个过境。

kind = "leo-pass"
name = "LEO ionosphere sounding from multi-band delays"
epoch = "2026-09-28T11:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 69.66
lon_deg = 18.94

kind = "leo-pass"
name = "Indoor UHF LEO-PNT"
epoch = "2026-09-28T12:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "indoor"
lat_deg = 41.9
lon_deg = 12.49

kind = "leo-pass"
name = "IoT energy per fix"
epoch = "2026-09-28T06:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 53.55
lon_deg = 9.99

kind = "leo-pass"
name = "Celeste IOD multi-band pass"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 600.0
step_s = 2.0
iono_free_pairs = [["E5", "C"], ["UHF", "C"], ["E5", "SR"]]
environment = "ground"
lat_deg = 52.218

kind = "leo-pass"
name = "Iridium STL from an aircraft"
epoch = "2026-09-28T14:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 5.0
environment = "air"
lat_deg = 50.0
lon_deg = -30.0

kind = "leo-pass"
name = "LEO pass versus MEO GNSS C/N0"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 900.0
step_s = 2.0
environment = "ground"
lat_deg = 48.137
lon_deg = 11.575

kind = "leo-pass"
name = "Xona Pulsar pass"
epoch = "2026-09-28T10:00:00"
duration_s = 1200.0
step_s = 5.0
environment = "maritime"
lat_deg = 45.5
lon_deg = -5.0

kind = "leo-pass"
name = "Spoofing detection by LEO Doppler consistency"
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 1800.0
step_s = 5.0
environment = "ground"
lat_deg = 50.11
lon_deg = 8.68

leo-pnt-chain#

端到端的一个LEO-PNT（低地球轨道的定位、导航与授时）系统，适用于任意星座与信号：由signal_design指定的leo-signal设计（公开预设或内联 [signal] 设计）设定 [pass] 频段的中心频率、带宽、码速率和EIRP分配，leo-pass链路预算给出过境期间被跟踪的C/N0与带限码抖动，sin(仰角) 的C/N0直线以及 [navmsg] 电文的广播SISRE（在过境卫星的高度上拟合）输入 [fusion] leo-pvt联合定位解中的每个LEO系统，并可选地输入 [ppp] leo-ppp各案例；每次交接都列出其数值与单位。MODELLED。

kind = "leo-pnt-chain"
name = "Celeste IOD end to end"
seed = 4
signal_design = "celeste-iod-e5-1-pfa"
od_sisre_m = 0.25
name = "celeste-iod-e5-1-pfa"
system = "Celeste IOD"
source = "WORKSHOP"

kind = "leo-pnt-chain"
name = "LEO-PNT end to end, generic 1080 km constellation"
seed = 5
signal_design = "generic-l"
od_sisre_m = 0.25
presets = ["generic-bands"]
epoch = "2026-09-28T08:00:00"
duration_s = 1200.0

kind = "leo-pnt-chain"
name = "Xona Pulsar end to end"
seed = 9
signal_design = "xona-x5"
od_sisre_m = 0.25
presets = ["xona-pulsar"]
epoch = "2026-09-28T10:00:00"
duration_s = 1200.0

leo-ppp#

仅用GNSS以及加入LEO增强的精密单点定位（PPP）收敛：对无电离层组合的码和载波相位采用浮点扩展卡尔曼滤波，状态包括静态测站坐标、白噪声接收机钟差、每增加一个系统对应一个系统间偏差、以1/sin(仰角) 映射的随机游走天顶湿延迟，以及每个卫星弧段一个浮点模糊度；精密轨道与钟差误差为白噪声，且同一颗卫星的码与相位共有该误差，因此每颗卫星都是一次采用Joseph稳定形式的相关两行更新。测量值由同一模型在多个测站和多个随机种子下以带种子的噪声模拟生成，每个情形（先是仅GNSS，然后是各个LEO系统的 [[case]]，可为任何星座或预设）报告收敛时间中位数（此后水平与垂直误差保持在阈值以下的第一个历元，默认10 cm）、已收敛的比例、误差曲线中位数以及滤波器一致性（多次运行平均的位置NEES对照双侧95% 卡方区间）。可选地与已发表的Li等人（2019，J. Geod. 93:749，doi 10.1007/s00190-018-1195-2）的中纬度数据并列给出：多系统GNSS为9.6分钟，加入60、96、192和288颗LEO卫星后分别缩短为7.0、3.2、2.1和1.3分钟。MODELLED：这是对趋势的一致性比较，并非复现该研究的星座、噪声或测站；不含整周模糊度解算、周跳、相位缠绕、潮汐或时间相关的产品误差。

kind = "leo-ppp"
seed = 20
duration_s = 1800.0
step_s = 10.0
runs = 4
lat_deg = 30.5
lon_deg = 114.4
lat_deg = 48.1

leo-pvt#

融合中地球轨道（MEO）与低地球轨道（LEO）的定位、导航与授时（PNT），适用于任意星座：每个 [[system]] 可以是星座设计类型的GNSS预设、LEO预设（xona-pulsar、iridium-stl、starlink-sop、centispace、generic-c-band、atomic-zero-clock星历模型，或另一个预设文件，每个预设位于各自的文件中，其来源标注为PUBLIC、WORKSHOP或DERIVED）、Walker壳层或显式的轨道根数集，并带有载波、码片速率、从仰角截止角到天顶的载噪比密度（C/N0）包络、空间信号测距误差（SISRE）、多普勒标准差和时钟模型（自带接收机钟，因此系统间偏差需要估计，或采用已知的广播偏移）。共有四种模式。DOPPLER：基于距离变化率的批处理Gauss-Newton定位，带解析偏导数、钟漂和可选的速度状态以及可选的高程约束，可用单颗或多颗卫星，给出误差随窗口长度的变化、每个LEO系统的多普勒、多普勒变化率和加加速度包络，以及单次过境的沿轨与横轨精度随横轨偏移的变化（过境弧段经过头顶时横轨误差无限增大；单次过境还存在关于星下点轨迹对称的镜像解）。仅用多普勒的机会信号（starlink-sop）在此运行。JOINT：逐历元的加权最小二乘伪距定位，分别采用仅GNSS、仅LEO以及两者合用，各测量值的标准差取自C/N0下的延迟锁定环热噪声模型加上SISRE（或取固定标准差，以便由信号模型提供），并给出估计的系统间偏差，以及PDOP/HDOP/VDOP随加入的LEO卫星数的变化。POLAR：给出GNSS、LEO以及两者合用时，可见卫星数和DOP随纬度的变化。TIMING：用位置已知的LEO卫星向协调世界时（UTC）进行时间传递，采用双状态钟滤波器，其过程噪声来自引擎的振荡器等级，给出随C/N0和振荡器的变化，以及IS-GPS-200的系统时到UTC表达式；设置 [timing] trace = true时，每一行还报告其在每个历元的钟差及预测标准差。VALIDATED：一次从头顶到地平线的过境弧段的最大多普勒，对照已发表的Iridium（最高36 kHz）和Xona Pulsar X1（32至34 kHz）数据。MODELLED：其余全部；DOP对照手工推导的算例检查，定位解对照其协方差检查，多普勒模型对照距离加速度恒等式检查。

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 4
duration_s = 5700.0
step_s = 30.0
lat_deg = 52.22
lon_deg = 4.42
height_m = 5.0

kind = "leo-pvt"
mode = "doppler"
seed = 7
duration_s = 600.0
step_s = 10.0
lat_deg = 48.14
lon_deg = 11.58
height_m = 520.0

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 3
duration_s = 1800.0
step_s = 30.0
lat_deg = 61.1
lon_deg = 6.6
height_m = 20.0

kind = "leo-pvt"
mode = "timing"
seed = 9
duration_s = 21600.0
step_s = 10.0
lat_deg = 39.99
lon_deg = -105.26
height_m = 1655.0

kind = "leo-pvt"
mode = "joint"
seed = 3
duration_s = 1800.0
step_s = 30.0
lat_deg = 40.42
lon_deg = -3.70
height_m = 650.0

kind = "leo-pvt"
mode = "polar"
duration_s = 7200.0
step_s = 600.0
lat_step_deg = 10.0
lon_step_deg = 45.0
pdop_threshold = 6.0
name = "GPS"

kind = "leo-pvt"
mode = "doppler"
seed = 11
duration_s = 60.0
step_s = 0.1
lat_deg = 40.0
lon_deg = -83.0
height_m = 220.0

leo-signal#

LEO-PNT信号设计：适用于任意系统、频段和结构的参数化低地球轨道（LEO）定位、导航与授时（PNT）信号。信号（SIGNAL）由一个频段（中心频率、发射带宽、ITU频率划分RNSS/RDSS/MSS/EESS/non-RNSS/other）和若干分量（捕获、数据、导频；可取任意子集）构成，每个分量各有调制方式（n可为分数的BPSK(n)、BOC(m,n)、MBOC(6,1,p) 或类OFDM的平坦频带）、功率份额、可选的FDMA子载波偏移、码长和数据速率。信号来自编译内置的公开预设文件（xona-pulsar、iridium-stl、starlink-soo、centispace、generic-c-band、generic-bands；每个都附来源URL，且每个未公开的数值均标注为REPRESENTATIVE），或以内联方式书写。逐信号（PER SIGNAL）给出：带限功率谱密度，以及发射频带所通过的各分量功率的比例（BPSK闭式与数值并列），RMS（Gabor）带宽，延迟锁定环码跟踪热噪声抖动随C/N0和超前-滞后间距的变化（取自Betz & Kolodziejski 2009的带限相干（或非相干）超前-滞后公式，并附其不限带宽的教科书形式及其间距趋于零时的Gabor界），以米计的测距精度，捕获搜索空间（由轨道最大多普勒加上振荡器和用户项得到的多普勒单元，乘以码单元），平方律检测概率以及串行和码并行的平均捕获时间，该信号对GPS L1 C/A、Galileo E1、GPS L5、Galileo E5a、E5b和E5 AltBOC的谱分离系数，以及上述各信号对该信号的谱分离系数及C/N0劣化，还有被跟踪分量可容忍的CW、宽带和匹配J/S，均取自频谱类型自身的SSC机制。频段权衡（BAND TRADE）：一阶电离层延迟（40.3 TEC/f^2）、自由空间损耗、等C/N0和等EIRP下的测距精度，以及干扰机容限。可选的形状检查（SHAPE CHECKS）将设计的频谱与某次所述测量比对（MODELLED一致性）。VALIDATED：BPSK带内功率（主瓣内90.3 %）和Gabor带宽闭式，带限抖动可还原为教科书的相干超前-滞后形式及其Gabor界，偏移BPSK谱分离系数对照其Parseval闭式，AltBOC频谱的单位面积，以及LEO最大多普勒对照已发表的Xona Pulsar（32-34 kHz）和Iridium（36 kHz）数据。MODELLED：每一个设计、功率分配、C/N0和干扰机电平；EFQPSK、CSK和OFDM的频谱为近似。

kind = "leo-signal"
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5
tracking_threshold_dbhz = 25.0

kind = "leo-signal"
presets = ["generic-bands"]
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5

kind = "leo-signal"
presets = ["xona-pulsar"]
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
loop_bandwidth_hz = 1.0
integration_time_s = 0.02
correlator_spacings_chips = [1.0, 0.5, 0.2, 0.1]
reference_spacing_chips = 0.5

link-budget#

基于CCSDS 401 / DSN 810-005链路方程的单向链路预算：针对发射EIRP、接收G/T、距离、数据速率和频段（s|x|ka），对照所需Eb/N₀，给出自由空间路径损耗、C/N₀、Eb/N₀、余量和链路闭合情况。这是根据所提供输入进行的确定性工程计算（不是经过标定的终端数据手册）。

kind = "link-budget"
band = "x"
eirp_dbw = 55.0
g_over_t_db = 53.0
range_km = 2000.0
data_rate_bps = 1.0e6
other_losses_db = 3.0

lunar-ascent#

MODELLED：从南极月面地点动力上升至交会轨道，以及它带回轨道的位置—速度协方差（阿尔忒弥斯级）。lunar-descent的五状态每轴惯性误差模型（位置、速度、加速度计偏差、姿态倾斜、陀螺偏差，由比力驱动）在三个地点轴上，从该阶段进入时的月面状态开始运行；按所述间隔取一个AFS位置定位解，来自 ILLUSTRATIVE 的LCNS级星座的可见中继（单点，或采用lunar-differential-pnt的校正链路残差的差分；仅有三个中继可见时由时钟辅助），月球时间经由飞行器时钟引入，并带有沿航迹的时间标签误差。报告闭式惯性误差源、辅助的贡献、消融、上升期间的导航1-sigma、发动机关机散布及其旁的导航知识，以及入轨时保留位置—速度相关性的完整6x6 MCI协方差。MODELLED：示意性的IMU等级、比力、中继集和关机散布；误差保持在发射场轴系中；名义出口状态是一个替代值。未获机构背书；仅供参考的软件，不是经认证的导航设备。

kind = "lunar-ascent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
ascent_s = 450.0
insertion_altitude_km = 100.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0
gyro_bias_deg_per_hr = 0.01

lunar-attack-surface#

月面导航信号安全攻击面（P1）：把公开的信号安全分析组合成一次可由二进制文件触达的运行。报告：（1）AFS接收功率及其相对地面GPS参考的功率盈余（SURPLUS），以及12-18 dB的灵敏度范围，这是对链路输入（参考电平x EIRP x斜距）作真正的多轴扫描得到的，并给出25x取整 / 28x未取整线性因子的核对。已修订（规则R4）：此前报告的是15.6 dB的功率亏缺（DEFICIT）以及32x/36x的因子，直到GPS参考值从 -125 / -128.5（这是dBm数值）更正为 -155 / -158.5 dBW，即干扰模块一贯采用的ICD-GPS-200数值。符号随之反转：所建模的月面AFS信号比地面GPS L1 C/A强14.4 dB（STRONGER），而不是更弱。接收功率本身没有丝毫变化，线性因子是旧因子恰好除以1000，这恰好就是dBm到dBW的30 dB偏移；（2）在每个对峙距离上，欺骗（J/S = 3 dB）和压制（J/S = 30 dB）所需的攻击者发射功率，即J/S链路的反问题；（3）在真实的均匀口径天线方向图（Airy [2 J1(x)/x]^2）下的轨道捕获足迹，这是一个受高度限制的亚半球帽形区域，其边缘（limb）不会被捕获（NOT captured）；（4）计算得到的跟踪环欺骗捕获牵入结果（在给定功率优势和码偏移下，匹配码欺骗源是否真的能拖动DLL/PLL），而不是断言的3 dB门限；（5）抬高的地面发射机在无大气天体上的几何地平线可达距离；以及（6）OSNMA/TESLA认证预算（20 bit/s开销 = 约40 % 的50 bit/s AFS导航电文、密钥披露延迟、2^-40伪造概率）。空的请求体会复现P1基线；每个输入都有默认值，且可以覆盖。VALIDATED的子结果带有其来源模块的参考基准（oracle）（闭式dB辐射度量；逆J/S往返；Airy方向图对照A&S Bessel函数以及球冠几何；DLL/PLL牵入对照Kaplan & Hegarty；球面切线地平线恒等式对照eo_payload；OSNMA SIS-ICD字段尺寸）。MODELLED：具有代表性的几何/功率量级，以及具体的捕获图单元格数值。不是经认证的安全产品。

kind = "lunar-attack-surface"
afs_eirp_dbw = 26.0
user_gain_dbi = 3.0
slant_range_m = 3.0e6
carrier_hz = 2.4e9
gps_reference_dbw = -155.0
gps_reference_min_dbw = -158.5
transmitter_altitude_m = 100_000.0

lunar-beacon#

月球轨道导航服务的地面信标增强，以可运行的前后对比表给出。南极地区的用户在天空中很窄的一块区域内只看到稀疏的轨道卫星集合，因此测距几何病态；少数经测量的地面信标（SURVEYED SURFACE BEACONS）提供全轨道卫星集合所缺少的低仰角、宽方位角的视线行，水平精度因子随之大幅下降。该场景在同一历元报告三种配置——仅卫星、卫星加可见信标，以及作为达到同样几何的另一条途径的更大星座——每种配置都给出其可见源数量、完整的DOP，以及以米（METRES）计的实际1-sigma精度，该精度由DOP乘以每个信标的用户等效测距误差得到，后者按钟同步、多路径和测量三项的平方和开方合成。信标可见性取无大气月球的双高度几何地平线（没有大气，因此界限是精确的），DOP的组装是同一个核心算法，并在tests/dop_reference.rs中与gnss_lib_py交叉检查。此类型存在的原因（WHY THIS KIND EXISTS）：其背后的模块自L08/L09起就在引擎中，并已对照独立的DOP路径检查过，但无法通过运行触达——没有类型，没有分派分支，没有随附文件。README宣称了这项能力，而验证矩阵中完全没有它的行（NO row），因此它在文字中被声称、在台账中却未被声称，同时在引擎中又无法触达。默认值是已有已提交的金标准结果的几何（位于 -80度、天线2 m的用户，三个信标位于 -80/0、-79/+60和 -79/-60，高2 km，一个由六颗卫星组成的示意性LCNS快照，t=0，5度截止角），因此不带参数的运行复现的是参考基准已经覆盖的表格，而不是凭空编造新数字。MODELLED：星座设计、信标布置以及每一项误差预算量级都是示意性的输入，不是已部署的测量，也不是实测链路；只有DOP的算术、地平线闭式以及sigma = DOP x sigma_URE的关系有外部依据。不是服务性能承诺。

kind = "lunar-beacon"
n_satellites = 6
comparison_n_satellites = 24
epoch_s = 0.0
elevation_mask_deg = 5.0
clock_sync_m = 1.0
multipath_m = 0.5
survey_m = 0.3

lunar-descent#

MODELLED的着陆散布预算，针对前往南极站点的动力下降（Artemis级）。每个水平轴上的五状态惯性误差模型（位置、速度、加速度计偏置、姿态倾斜、陀螺偏置）由下降过程的比力驱动；序贯滤波器从已启用的辅助手段取得位置修正：一个来自ILLUSTRATIVE的LCNS级星座可见中继星的AFS修正（独立定位，或使用lunar-differential-pnt的修正链路残差做差分定位；仅有三颗中继星可见时由时钟辅助），以及地形相对修正（本crate在合成地形起伏上的TERCOM/SITAN匹配器，或在真实LOLA南极DEM的高程窗口上匹配的克拉美-罗界）。月球时在各次修正处通过飞行器时钟引入（lunar-time-offset的LTC-TT偏移，或其已发布范围的不确定度），并作为沿航迹的时标误差引入。报告3σ 着陆椭圆、R95、闭式惯性误差源、各项辅助手段的贡献、各种辅助手段组合的消融结果、椭圆的蒙特卡罗标定，以及传递下去的协方差。MODELLED：示意性的IMU级别、中继星集合、下降剖面和制导项；地形导航使用地球米尺度上的合成地形起伏；AFS可用性是平坦遮蔽角下的一个历元。未获机构背书；仅供参考的软件，不是经认证的导航设备。

kind = "lunar-descent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
more_site_lats_deg = [-89.9, -88.5, -85.0]
descent_s = 600.0
horizontal_speed_m_s = 150.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0

kind = "lunar-descent"
site_lat_deg = -89.5
site_lon_deg = 0.0
more_site_lats_deg = [-89.9, -88.5, -85.0]
descent_s = 600.0
horizontal_speed_m_s = 150.0
accel_bias_ug = 100.0
align_arcmin = 3.0

lunar-differential-pnt#

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。

kind = "lunar-differential-pnt"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
ref_lat_deg = -89.0
ref_lon_deg = 0.0

lunar-frame-campaign#

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。

kind = "lunar-frame-campaign"

lunar-frame-realisation#

由模型计算的月球参考框架实现：7参数Helmert（相似）基准拟合——3个平移、3个小角度旋转、1个尺度——通过加权最小二乘（crate::batch_ls::gauss_newton）把一组估计的、由月面坐标导出的MCMF点坐标联系到某个基准上，另加一个简单的定向联系，表示所实现的、绕ICRF各轴的小旋转相对于IAU 2015 WGCCRE天体定向的关系。该场景向一个分布良好的合成点网络注入一个已知的小变换（平移约数十m，旋转约 µrad，尺度约1e-7），加入带种子的高斯噪声，恢复基准，并报告恢复出的变换、各参数相对注入真值的恢复误差，以及拟合后的RMS残差。MODELLED的自洽性——恢复注入的相似变换（无噪声时精确到约机器精度），并非（NOT）对照真实跟踪/VLBI数据的实现；结果确定（带种子）；没有TRL、飞行传承或机构背书。

kind = "lunar-frame-realisation"
n_points = 8
tx_m = 25.0
ty_m = -40.0
tz_m = 15.0
rot_x_urad = 3.0
rot_y_urad = -2.0
rot_z_urad = 5.0

lunar-infrastructure#

MODELLED的月球轨道与月面作为导航和大地测量基础设施的研究，五项研究共用一个类型，由study选择：od-consistency（NRHO或ELFO中的星载地球GNSS定轨，对照独立的地面无线电测量定轨，在带种子的蒙特卡罗中按各自的协方差评判）、carrier-phase（月面-轨道器联合的双差载波相位以及用LAMBDA的整周模糊度解算）、frame-coestimation（把月面站和轨道器加入地球站测距，用于七参数月球坐标基准）、space-tie（同一航天器上的GNSS、VLBI和激光测距，坐标框架联系精度对照本地联系误差）以及geodesy-sensitivity（来自激光测距、轨道器跟踪、月面重力仪和月面时钟的月球勒夫数h2、k2、l2和物理天平动的Fisher信息）。采用带有明示简化的受限三体模型；数值结果已对照独立程序检查，没有任何东西与月球量的测量值比较。

kind = "lunar-infrastructure"
study = "carrier-phase"
seed = 20261019
family = "nrho"
sample_s = 600.0
arcs_days = [0.25, 0.5]
lat_deg = 0.0
lon_deg = 0.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "frame-coestimation"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 6.56
sample_s = 900.0
sigma_m = 0.05
epochs = 200

kind = "lunar-infrastructure"
study = "geodesy-sensitivity"
seed = 20261019
sigma_m = 0.05
epochs = 400
sigma_mm_s = 0.05
arc_days = 27.3
sample_s = 3600.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "od-consistency"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 3.0
sample_s = 600.0
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "od-consistency"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 3.0
sample_s = 600.0
altitude_km = 20180.0
inclination_deg = 55.0

kind = "lunar-infrastructure"
study = "space-tie"
seed = 20261019
family = "nrho"
arc_days = 6.56
sample_s = 900.0
gnss_sigma_m = 10.0
vlbi_sigma_m = 1.0

lunar-integrity#

月球南极ARAIM保护级计算，对照一组具有代表性的LunaNet中继卫星。sigma_ure_m给出空间信号测距精度（保护级与它呈线性比例，因此对它作扫描即可回答某个告警限值需要多高的测距精度）。默认为历史上的LNIS级南极算例。

kind = "lunar-integrity"
step_s = 3600.0
duration_s = 86400.0
alert_limit_m = 50.0
p_hmi = 1.0e-4

lunar-interop-export#

由模型计算的月球互操作性导出：以与LunaNet/IOAG对齐、基于CCSDS的交换格式输出月球参考框架、月球时间尺度和月球星历，并带有往返 / 字段一致性检查。复用（REUSES）本crate的CCSDS OEM 2.0生成器与解析器（crate::oem），重新标记为月球场景——OEM的REF_FRAME采用IAU 2015 WGCCRE月球天体框架（MOON_ME / MOON_PA），TIME_SYSTEM采用月球时间尺度（LTC / TCL / UTC），CENTER_NAME = MOON——作用于一份示意性的LCNS级星历样例（位置来自crate::lunar_service，速度由有限差分得到）。还输出一份与LunaNet/IOAG对齐的月球时间描述符（尺度标识、来自crate::lunar_time的长期速率 µs/天、公布的范围、参考面），可通过serde_json往返，并把这些产物封装进现有的KIF信封（crate::interchange），带有MODELLED的诚实标注。报告输出的产物、OEM行数、字段一致性检查通过与否以及已有/缺失的字段清单、OEM往返是否正常、时间元数据往返是否正常，以及KIF的字节大小。MODELLED——确定性的往返，加上对照已发表的CCSDS OEM与LunaNet/IOAG字段语义的字段名一致性，是参考基准（oracle）；并非（NOT）经认证的互操作性一致性测试；示意性的、取自公开来源的星历，与ESA无隶属关系；没有TRL、飞行传承或机构背书。

kind = "lunar-interop-export"
frame = "MOON_ME"
time_system = "LTC"
n_states = 9
step_min = 30.0
epoch = "2030-01-01T00:00:00"
object = "LCNS-ILLUSTRATIVE-1"

lunar-jamming#

月球原生的射频压制干扰：在月面（或抬高的）干扰机作用下，针对月面坐标上的月面用户，按卫星给出干信比、有效C/N₀ 和失锁情况，作用于示意性的、取自公开来源的Moonlight/LCNS级月球轨道星座。组合现有的开放压制干扰物理（jamming::j_over_s_db、effective_cn0_dbhz、rx_antenna_gain_db、lock_status、q_factor）与现有的月球天空几何（lunar_service::LunarConstellation + topocentric、lunar::selenographic_to_mcmf）；几何与辐射度量都不重新推导。与地球的jamming类型不同，信号一侧并非固定的接收功率（NOT）：每颗卫星的各向同性接收功率是它自己的链路预算EIRP − FSPL(斜距)，因此干信比随月球距离和仰角逐卫星变化。每条可见（历元，卫星）链路报告一行（ONE ROW PER VISIBLE (epoch, satellite) LINK）——方位角、仰角、斜距、构成干信比之差的两个接收功率、干信比、标称和有效C/N₀ 以及锁定状态——此外在该表旁边（绝不取代该表）给出汇总性能指标，并以CSV产物给出同样的表。每个输出的数值字段都带单位和出处类别。VALIDATED的子结果带有其来源模块的参考基准（oracle）（Kaplan & Hegarty §9.4的抗干扰方程和J/S链路，在tests/gnss_denied_jamming_resilience_reference.rs中有外部参照；lunar_service的月球几何）。组合本身对照一条独立的双链路预算路径（linkbudget::received_signal_power_dbw，采用不同的自由空间损耗表达式）交叉检查，一致到1e-9 dB。MODELLED：示意性的星座，具有代表性的EIRP / 干扰机功率 / 天线增益 / 噪声温度，以及不含地形遮挡、多路径、AGC动态和自适应调零。不是经认证的拒止服务产品。配置了干扰机时，报告还给出带不确定度带的拒止等值线（DENIAL CONTOUR WITH AN UNCERTAINTY BAND），而不是由单个标量读出的等值线：即按卫星表测得的有用信号C/N₀ 的完整分布（n、最小值、p05、p25、中位数、p75、p95、最大值、均值、样本标准差，以及样本自身的偏度），以及在这些次序统计量中每一个处、按引擎认可的两种拒止判据（BOTH）求得的等值线——既有的功率比判据（J/S = 30 dB，如attack-surface和tracking-loop中）和失锁判据（有效C/N₀ 降到tracking_threshold_dbhz，本报告自身状态列所用的判据）——在拒止平面的两条轴上（场景对峙距离下所需的干扰机EIRP，场景EIRP下的拒止对峙距离）。带的边缘就是（ARE）contour(p05) 和contour(p95)，即同一个闭式映射作用于样本自身的分位数：不是对样本拟合的sigma，也不是中位数 ± k·stdev，stdev为保持连贯而输出，不被任何东西使用。已处于或低于跟踪门限的分位数没有有限的拒止J/S，其失锁列为null并附计数的原因，绝不给出被截断的半径。

kind = "lunar-jamming"
n_sats = 4
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
site_lat_deg = -89.67
site_lon_deg = 129.78

lunar-joint-od-clock#

由模型计算的、在模拟（SIMULATED）网络上的月球多技术联合定轨 + 钟差批处理估计器：这是一次Gauss-Newton快照拟合，融合地球基线大地测量VLBI时延、月球本地的测站↔卫星测距以及星间测距，从注入的真值中一并恢复月面站的3-D位置、一个小型星座的位置以及每个资产的钟差。其最重要的如实结果是：VLBI使测站完整的3-D位置变得可观测，而仅用月球本地测距时有一个方向观测很弱；该结果以有无VLBI时测站误差的对比给出。MODELLED的模拟闭环恢复（真值与观测模型共用同一模型），结果确定（带种子），并未（NOT）经真实数据验证；求解器内部没有力模型传播；没有TRL、飞行传承或机构背书。

kind = "lunar-joint-od-clock"
n_sat = 3
n_earth = 6
seed = 42
sigma_vlbi_s = 1.0e-11
sigma_range_m = 0.1
sigma_isl_m = 0.1
station_lat_deg = -88.0

lunar-llr-datum#

七参数Helmert月球坐标基准，由真实的、已归档的（REAL, ARCHIVED）观测测评活动驱动，而不是模拟的。lunar-frame-campaign去掉了注入的变换，但仍把其测站网络、观测计划和逐观测sigma作为ILLUSTRATIVE的输入给出；而此类型把这三项都取自MEASURED：历元是已归档的ILRS Consolidated Laser Ranging Data标准点的地面发射时刻，观测是真正向月球上五个后向反射器阵列发射的激光测距，每个观测权重都是该标准点自己已归档的精度bin_rms/sqrt(n_raw)，由文件中读出。测站坐标来自IERS ITRF2020 SLR解（按其已发布的速度外推到历元），反射器坐标来自JPL DE430表7，处于IAU 2015 WGCCRE模型所实现的平均地球/平均自转框架中。测距偏导数累积成联合的反射器坐标Fisher信息矩阵，并通过同一个Helmert设计矩阵传播为基准协方差，由crate::fim::crlb诊断。每次运行都会输出秩、亏秩、条件数、谱、七参数基准中的不可观测方向、满秩时最弱的方向以及各参数在其中的占比，未受约束的参数发布为NULL并附状态。阵列间相关性被实测（MEASURED）为恰好为零，而不是假设的，因为一次激光测距只涉及一个阵列。目录无法定位的记录——例如没有已发布ITRF位置的测站——会被跳过并计数（SKIPPED AND COUNTED），绝不使用替代坐标。哪些链路是实测的、哪些是MODELLED的，这就是报告本身，而不是脚注：月心星历和IAU天体定向仍是由模型计算的，其合起来的大小以对所用每个点的单程测距观测减计算残差的形式输出；对流层、固体潮、测站偏心、极移、UT1-UTC、相对论延迟和站钟不在模型中，而包含在该残差之内。由于星历误差只通过各条视线的方向进入协方差，每次运行还会把全部偏导数倾斜sensitivity_tilt_deg（符号交替）后重新求解整个基准，并输出比值，使协方差对所建模星历的不敏感成为一个数，而不是一个论点。模拟测评活动自己的数值是运行（RUN）得到并打印在实测数值旁边的，而不是转录的。MODELLED：七参数数值是针对缩减参数集、在真实观测计划上的Cramer-Rao界——不是求解出的基准，不是LLR分析，也不是大地测量产品。已提交的真实数据切片随仓库一起提供，但不随已发布的crate一起提供；请把data_dir指向它的一份副本。

kind = "lunar-llr-datum"

kind = "lunar-llr-datum"
epoch_year = 2024
epoch_month = 1
epoch_day = 1
arc_hours = 672.0
step_min = 60.0
delay_sigma_s = 1.0e-11
elevation_mask_deg = 10.0

kind = "lunar-llr-datum"
extra_earth_elevation_mask_deg = 0.0
name = "lunar-reference-station-reflector"
lat_deg = -89.0
lon_deg = 0.0
alt_m = 0.0
name = "lunar-reference-station-beacon"
lat_deg = -89.0

lunar-orbit-rendezvous#

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。

kind = "lunar-orbit-rendezvous"
orbit = "llo"
separation_m = 2000.0
arc_s = 7200.0
step_s = 20.0
n_relays = 8
sis_ure_m = 30.0
common_mode_fraction = 0.9

kind = "lunar-orbit-rendezvous"
orbit = "elfo"
separation_m = 2000.0
arc_s = 7200.0
step_s = 20.0
n_relays = 8
sis_ure_m = 30.0
common_mode_fraction = 0.9

lunar-station-coverage#

由模型计算的月球参考站覆盖：对月球差分PNT模型在南极用户网格和一天的历元上作蒙特卡罗扫描。位于已知南极站点的差分参考站，对一个给定的星座（示意性的开普勒轨道或表格化星历）进行改正，并给定空间信号误差、测量误差、改正数延迟和链路量化；逐点及全区域报告改正后与未改正的位置误差百分位数（3-D、水平、垂直）、可用性、对照给定阈值的覆盖、DO-229E保护级、各方位角的覆盖半径，以及测站处和最差点处的改正数链路预算。不是对任何真实系统性能的陈述；与任何机构无隶属关系，也未获其背书。MODELLED。

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.0

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 4
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.4765

kind = "lunar-station-coverage"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
mask_deg = 5.0
station_lat_deg = -89.0

lunar-surface#

MODELLED的地表定位与授时可用性，按站点和季节给出，适用于Artemis级南极站点。对每个站点和季节（一个历元及其后的一个时间窗），报告中继定位（一个ILLUSTRATIVE的LCNS级星座有四颗或更多中继星可见且PDOP低于阈值，计算函数与moonlight-service-volume相同；带地形段时，则用lunar-station-coverage的地形经射线步进得到的天际线）、地球和太阳是否在站点地平线之上（解析的太阳、月球和月球姿态，含天平动，这正是随季节变化的部分），以及授时可用性（有中继星或地球可见），并给出两者均不可见的最长时段，即地表时钟必须守时（holdover）度过的时间。单站点结果与moonlight-service-volume的结果逐位相等。MODELLED：平均自转月球上的示意性开普勒中继星集合；中继星的数值不随季节变化；地形为1200 m的LOLA裁剪区。未获机构背书；仅供参考的软件，不是经认证的导航设备。

kind = "lunar-surface"
season_dates = ["2028-01-01", "2028-04-01", "2028-07-01", "2028-09-30"]
window_days = 27.3217
step_min = 30.0
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7

kind = "lunar-surface"
season_dates = ["2028-01-01", "2028-04-01", "2028-07-01", "2028-09-30"]
window_days = 27.3217
step_min = 30.0
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7

lunar-time-budget#

MODELLED的端到端协调月球时（LTC）时间误差预算：把七项LTC误差项组装为遍及整个平均时间网格的时间误差曲线x_i(τ)，开方求和成x_Σ(τ)，并给出时钟与框架的交叉点（CROSSOVER）τ，在该处不断增长的时钟项超过恒定的实时框架实现项（低于它时预算受框架限制，高于它时受时钟限制）——这是对单一 τ 这一人为结果的如实回答。τ 斜率是闭式的，可以解析检查（时钟 τ^{+1/2}/τ^{+1}，底限 τ^0，测量 τ^{-1/2}），时钟各行复现已发布的一天时钟规格（crate::clock_specs）；射频/光学链路、框架实现、相对论残差和星历底限的量值（MAGNITUDES）是由模型计算的预算分配（有文档记载的默认值，调用者可覆盖），不是测量值。其贡献是可复现的交叉点 τ，而不是经认证的逐项数值；也未获准用于实际守时业务。

kind = "lunar-time-budget"
clock = "passive-h-maser"
clock = "mini-rafs"
steer_residual_ns = 0.5
ltc_realisation_ns = 0.05
station_height_sigma_m = 0.0
thresholds_ns = [1.0, 10.0, 100.0]
horizons_s = [3600.0, 86400.0, 604800.0, 2592000.0]

kind = "lunar-time-budget"
clock = "passive-h-maser"

lunar-time-offset#

由模型计算的地月相对论钟速（月球坐标时，LTC/TCL）：由自身势差和月球动能项得出的长期LTC−TT钟速，与已发布的56–59 µs/天范围一并报告，另加一段时间范围内累积的偏差。

kind = "lunar-time-offset"
epoch_year = 2000
epoch_month = 1
epoch_day = 1
horizon_days = 1.0

lunar-vlbi#

由模型计算的月球大地测量VLBI时延观测量：一条地球基线（两个地面站，GCRS）观测来自NovaMoon级月面信标的单程信号。输出一次过境期间的近场双距离差时延、其变化率以及波前曲率近场修正，并在远场极限下与同一代码库中的平面波 Δ-DOR观测量交叉核对，偏导数已用有限差分核对。默认的解析路径为MODELLED，并带有坐标系一致性、xp=yp=0极移以及平面波与近场之差这几项局限。设置planetary_kernel_path、earth_orientation_kernel_path和moon_orientation_kernel_path后则运行内核路径（DE440、MOON_PA_DE440、ITRF93；收敛的质心光行时；增加该历元的信标与测站偏导数），其牛顿时延和偏导数与NAIF SPICE收敛光行时的一致程度分别为0.06 ps和7.4e-9。未与真实VLBI数据核对验证。

kind = "lunar-vlbi"
beacon_lat_deg = 0.0
beacon_lon_deg = 0.0
beacon_alt_m = 0.0
epoch_year = 2024
epoch_month = 1
epoch_day = 1
horizon_hours = 6.0

lunar-vlbi-fim#

月球VLBI站坐标协方差：将lunar-vlbi观测量的延迟偏导数，在显式的观测计划（基线x历元）上累积成费舍尔信息矩阵，求逆，并作为站坐标协方差和各坐标的站点sigma报告；这是引擎计算得出的输出，而不是借助假定的各向同性g = 3均分因子推出的标量延迟精密度。状态含有地固系（ITRS）站坐标，因此雅可比矩阵是经每个历元的GCRS->ITRS矩阵旋转后的惯性系偏导数：地球自转使这些坐标成为可观测的，而报告测量地固系视线扫掠和信标赤纬，而不是假定它们。一次观测是一个（基线，历元）对，且两个站都在仰角截止角之上，权重为1/delay_sigma_s^2。每次运行都会报告秩、基准亏损、条件数、完整信息谱、协方差矩阵、各站各轴及3-D的sigma，以及自由网零空间；在秩亏时，标题sigma公布为NULL并附状态，绝不从近奇异的逆矩阵中读出。对同一观测计划的均分值c*delay_sigma_s*sqrt(g/N)与计算值及其比值一并给出，同时给出各向同性迹界sqrt(p/trace(M))，AM-HM使其成为硬下限，因此该比值就是这一假设所丢弃的各向异性。延迟闭合tau_ik = tau_ij + tau_jk使n(n-1)/2条基线中只有n-1条在几何上独立；报告同时给出这两个数目。MODELLED：月心星历、站钟、对流层和地球定向参数被保持固定，观测被视为相互独立，因此该协方差是针对缩减参数集的克拉美-罗界，不是对观测时段结果的预测；延迟sigma、站坐标和观测计划是输入。几何延迟雅可比矩阵所略去的偏导数（差分的夏皮罗项）通过有限差分测量并给出。不是大地测量产品。

kind = "lunar-vlbi-fim"

mars-pnt#

深空火星PNT：一个模拟的MARCONI中继星座（静止于火星的中继星加倾斜轨道中继星，既广播单程信号，也向深空站转发双程信号），通过联合单程/双程无线电测量融合估计器为一个参考用户（transfer | lmo | surface）导航。报告各历元的几何/可见性、相对真值取得的RMS，以及形式协方差（1σ / 3σ 位置），这是如实的模拟性能指标，并非经认证的保护级。

kind = "mars-pnt"
user = "lmo"
clock_class = "uso"
step_s = 60.0
duration_s = 7200.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

kind = "mars-pnt"
user = "surface"
clock_class = "uso"
step_s = 30.0
duration_s = 7200.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

kind = "mars-pnt"
user = "transfer"
clock_class = "dsac"
step_s = 120.0
duration_s = 28800.0
nmax = 4
range_sigma_m = 1.0
doppler_sigma_mps = 1.0e-4

mission-thread#

MODELLED的导航与授时误差预算，针对从发射到再入的一条给定任务阶段链：发射与上升、近地轨道交会对接（可重复）、地月转移入轨与地月空间巡航、月球轨道交会、下降、地表停留、上升以及返回与再入，每个阶段是八种已注册的类别之一，各有自己的传感器和滤波器。6x6协方差、时钟和坐标系按规定规则（沿用、膨胀或重新捕获）逐阶段传递；坐标系与时标的转换（GCRF、MCI、MCMF、UTC、TT、TDB、LTC）各自是预算行，月球状态取自可选的DE440星历截取，并以解析级数作为规定的备选。可选的地面网络叠加设定各阶段的跟踪占空。报告逐阶段预算（进入、峰值和退出时的1σ，每项贡献及其单位）、相对规定需求的余量、最薄弱环节、各事件和一幅时间线图。MODELLED：每个数值都是给定的输入；该链路遵循同一套体系，不对任何飞行器建模。仅使用公开资料；与任何机构无隶属关系，亦未获其背书；仅供参考的软件，不是经认证的导航设备。

kind = "mission-thread"
title = "Artemis-class mission thread (ILLUSTRATIVE)"
seed = 20261024
epoch_utc = "2028-01-01T00:00:00Z"
moon_kernel_path = "tests/fixtures/mission_thread/de440s_moon_2028-01-01_2028-04-01.bsp"
min_elevation_deg = 10.0
handover_gap_s = 120.0
step_s = 300.0

kind = "mission-thread"
title = "Short mission thread, launch to entry (ILLUSTRATIVE)"
seed = 20261028
epoch_utc = "2028-01-01T00:00:00Z"
frame = "gcrf"
x = [5285007.866, 1880185.649, 3025316.817, -137.105, 385.389, 0.0]
sigma_pos_m = 10.0
sigma_vel_mps = 0.01

moonlight-service-volume#

对一个ILLUSTRATIVE的、基于公开资料的Moonlight/LCNS级月球轨道星座（与ESA无隶属关系）所作的、由模型计算的月球导航服务空间分析：在时间范围内扫描月面经纬度网格，报告DOP /覆盖 /可用性（≥4颗卫星且PDOP < 阈值），以及覆盖该空间的广义月球ARAIM保护级（HPL/VPL）包络。DOP几何复用gnss_lib_py-VALIDATED内核（crate::orbit::dop）；保护级复用LunaNet LNIS月球ARAIM机制（crate::lunar，σ_URE≈30 m），并在特殊情形下退化为现有的南极保护级。MODELLED组合：圆/椭圆开普勒中继星集（不是真实的经微分修正的LCNS/NRHO星历），平均自转的月球（无天平动/进动极）。确定性（纯几何）。无TRL、飞行经历或机构认可。

kind = "moonlight-service-volume"
n_sats = 8
sma_km = 9737.4
eccentricity = 0.6
inc_deg = 57.7
argp_deg = 90.0
lat_min_deg = -90.0
lat_max_deg = -60.0

ntn-positioning#

基于移动卫星业务（MSS）S频段5G非地面网络（NTN）下行链路的定位（3GPP n256频段，下行2170至2200 MHz；默认载波2172.5 MHz）：到达时间的克拉默-拉奥界（CRB）c / (2 pi beta sqrt(2 (C/N0) T))，其中beta为平坦OFDM频谱的均方根（Gabor）带宽（B/sqrt(12)），以及复单音多普勒的CRB sqrt(3 / (2 pi^2 (C/N0) T^3))，分别针对每种信号（默认为占用4.5 MHz的5 MHz新空口信道，以及占用180 kHz的200 kHz窄带信道）；然后，在任意LEO星座上，对含未知接收机钟差的下行到达时间定位（带随机种子，以该界加网络同步误差作为sigma）、其PDOP与形式3D sigma，以及在保持高度的条件下对最长过境弧段的单卫星多普勒定位。MODELLED：从带宽到界的这一步是教科书式的闭式解，已与平坦及带限BPSK频谱的数值积分核对（内部自洽，没有固定任何已发表的算例数值），而定位精度是在无多径信道、带明确给定同步误差下的一个界，不是已取得的结果。

kind = "ntn-positioning"
seed = 5
carrier_hz = 2172.5e6
integration_s = 0.1
doppler_integration_s = 1.0
sync_error_m = 1.0
duration_s = 600.0
step_s = 10.0

oem-interop#

CCSDS OEM互操作桥：导入由外部飞行动力学工具生成的轨道星历消息（GMAT/Orekit/STK均可输出OEM），报告其分段/对象/坐标系/历元跨度，并附速度一致性检查；没有输入时，则对生成的参考轨道做往返处理，并报告导入与导出之间的保真度。MODELLED的结构/物理导入检查，并非对源数据的轨道精度核对验证。

kind = "oem-interop"

optical-atmosphere#

MODELLED的穿越大气光学PNT：针对一条光链路和一组给定云气候的地面站点，报告随波长和高度角变化的晴空损耗（Kim能见度定律加瑞利散射）、Hufnagel-Valley湍流状态（雷托夫方差、闪烁指数、伽马-伽马参数、孔径平均）、相对链路余量由天气决定的可用性（云光学厚度取自对数正态液态水气候，几何光学消光，独立的湍流衰落）、达到目标可用性所需的链路余量、中断持续时间分布、经时钟守时（holdover）模型得出的每次中断的授时与测距误差增长、与距离相关的站点分集可用性，以及增强技术（波长、接收孔径、自适应光学闪烁抑制、额外余量）的假设性增益。作为对所述公式的实现，VALIDATED于一个独立的mpmath参考基准（oracle）：雷托夫方差、闪烁指数、伽马-伽马衰落概率、孔径平均因子、云与晴空光学厚度。MODELLED：所有天气、技术和时钟输入，以及独立性和copula假设；没有与任何实测可用性记录作过比较。仅供参考的分析，不是经认证的可用性或导航产品。

kind = "optical-atmosphere"
wavelength_nm = 1550.0
elevation_deg = 30.0
availability_targets_pct = [40.0, 50.0, 60.0, 70.0]
tx_power_w = 0.5
tx_aperture_m = 0.1
rx_aperture_m = 0.4
range_km = 1000.0

kind = "optical-atmosphere"
wavelength_nm = 1550.0
elevation_deg = 25.0
availability_targets_pct = [50.0, 60.0, 70.0]
tx_power_w = 0.5
tx_aperture_m = 0.1
rx_aperture_m = 0.3
range_km = 1000.0

orbit#

由轨道星座（Walker / TLE / RINEX）得出的GNSS可用性与DOP。

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 10.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 60.0
duration_s = 86400.0
altitude_km = 8000.0

kind = "orbit"
seed = 11
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 20229.0

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 10.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 60.0
duration_s = 86400.0
altitude_km = 8000.0

kind = "orbit"
seed = 13
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 13
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 17
threshold_ns = 10.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 120.0
duration_s = 43200.0
altitude_km = 500.0

kind = "orbit"
seed = 7
threshold_ns = 5.0
mask_deg = 5.0
sigma_uere_m = 1.0
step_s = 300.0
duration_s = 86400.0
lat_deg = 52.0

passes#

地面站过境预测：对一条圆轨道（以窗口起点的SGP4平均根数给出），在一个时间窗口内，给出其经过高于高度截止角的测站的时域可见过境（AOS/TCA/LOS、最大视高度角、持续时间），以及总接入时间。SGP4/SDP4传播在IAU 2006/2000A地固系上进行（可选UT1 - UTC与极移），默认开启ITU-R P.834-9对流层折射和下行光行时，穿越时刻解算到1e-7 s，而中天时刻用黄金分割搜索求得。过境几何在海平面测站上与Orekit 13.1.8做了VALIDATED；场景中的轨道和测站是示意性的输入。

kind = "passes"
altitude_km = 550.0
inclination_deg = 97.6
raan_deg = 0.0
arg_lat_deg = 0.0
station_lat_deg = 52.2
station_lon_deg = 4.4
station_alt_m = 0.0

pvt#

基于真实观测的单点定位：由RINEX 3观测文件和广播导航文件（码伪距、广播星历、Klobuchar电离层、Saastamoinen/Niell对流层）解算接收机位置，并可选地与测量坐标进行核对验证。

kind = "pvt"
mask_deg = 5.0
dual_frequency = true
truth_ecef = [2919786.4480, -5383745.1780, 1774604.7340]
obs_rinex = """
nav_rinex = """

quantum-anomaly-detect#

MODELLED的量子PNT系统故障/异常检测：带标签的故障目录（时钟频率跳变/漂移/失锁；传感器偏置阶跃/掉线）、检测统计量的ROC AUC（附取自经外部核对验证的eval_stats的自助法置信区间），以及固定虚警率下的最小可检测故障，量子时钟辅助的监测器（噪声更低）能检测到更小的故障，作为如实的TradeEvidence加代表性说明。高斯检测统计量模型（AUC = Phi(mu/(sigma*sqrt2))）；对该类别建模，参数为示意性的公开来源数据，无TRL/飞行/认证。

kind = "quantum-anomaly-detect"
fault_mu = 1.0
quantum_sigma = 0.3
classical_sigma = 1.0
pfa = 1.0e-3
pd = 0.9
samples = 2000
seed = 42

quantum-gnss-free-nav#

MODELLED的无GNSS量子导航：在GNSS中断期间，对比量子（冷原子干涉仪）惯性预算与经典导航级INS：滑行期间的位置误差增长、到达位置阈值的守时（holdover）时间，以及作为如实TradeEvidence并附代表性说明的量子对经典权衡。如实的可观测性说明：没有外部定位时，加速度计偏置不可观测，因此误差会增长；量子传感器只是减缓而不会弥合这一差距。示意性的公开来源器件参数；对该类别建模，无TRL/飞行/认证。

kind = "quantum-gnss-free-nav"
outage_s = 300.0
threshold_m = 100.0

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。

kind = "quantum-time-transfer"
integration_s = 1.0
dissemination_interval_s = 100.0
link_loss_db = 30.0
classical_link_sigma_s = 1.0e-9
monitor_pfa = 1.0e-3
attack_delay_s = 5.0e-9
clock_fault_sigma = 4.0

quantum-trade#

量子对经典PNT权衡（13503）：候选时钟（实测ADEV曲线，即可辩护性的关键，或量子时钟类别）相对经典基线类别的授时守时（holdover）与惯性守时收益，附带随制品携带的长tau底限假设局限，外加GNSS拒止下的韧性随时间包络。MODELLED；对合作方器件只作量化（绝不验证）。候选时钟是一条实测曲线（candidate_adev_taus + candidate_adev_values，长度相等，至少2个点；两种形式都给出时以它为准）或一个candidate_clock_class。

kind = "quantum-trade"
timing_threshold_s = 20.0e-9
position_threshold_m = 100.0
baseline_clock_class = "csac"
candidate_adev_taus   = [1.0, 10.0, 100.0, 1000.0, 10000.0, 100000.0]
candidate_adev_values = [5.0e-16, 1.6e-16, 6.0e-17, 4.0e-17, 6.0e-17, 2.0e-16]
resilience_times_s = [1.0, 60.0, 600.0, 1800.0, 3600.0, 7200.0, 14400.0, 28800.0]

realtime-frame-eop#

实时月球坐标系 /地球定向预测预算：P4表1（坐标系误差一致性检查：后处理约0.27 m ↔ 约0.010 ms，实时约15 m ↔ 约0.5 ms，每个坐标系位置都经L19杠杆臂 Δr = D_EM·ω⊕·ΔUT1表示为其等效UT1误差）与表2（实测UT1预测误差随预测时长的变化：L18曲线直接取自真实的IERS finals2000A序列，即Bulletin A − Bulletin B最终底限和多日持续性预测器误差，各经L19映射为月球坐标系位置），外加L21的均方根合成实时坐标系误差预算（EOP + 星历 + 框架实现底限）。VALIDATED的闭式解（L19杠杆臂，ω⊕ 与CIO地球自转角交叉核对）和VALIDATED的真实数据（取自真实finals2000A行的L18曲线）；MODELLED的是月球中继定轨协方差量级和坐标系实现底限（代表性分配值）以及持续性预测器（不是IERS业务化的Bulletin A算法）。不是经认证的实时坐标系产品。

kind = "realtime-frame-eop"
epoch = "2022-01-01"
horizons_days = [1, 2, 3]

reentry#

Allen-Eggers弹道再入走廊：峰值减速度（与弹道系数无关，V_e^2 sin|γ|/(2eH)）、峰值过载时的速度和高度，以及峰值加热速度，针对穿过指数大气的再入速度/航迹角/弹道系数；外加对同一弹道再入的平面质点积分，计入重力、地球曲率和1976年美国标准大气（峰值减速度、速度、高度和峰值时刻）。MODELLED的弹道（无升力）再入；加热输出是峰值加热速度，而不是热流（没有气动热/TPS模型）。

kind = "reentry"
entry_velocity_m_s = 7800.0
flight_path_angle_deg = 6.0

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。

kind = "slot-timing"
preset = "ocxo"
guard_ns = 100.0
k_sigma = 3.0
fix_sigma_ns = 10.0
elapsed_since_sync_s = 600.0
fix_latency_s = 5.0
temperature_excursion_k = 2.0

solar-system#

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）。

kind = "solar-system"
epoch = "2026-09-28T00:00:00"
observer = "Earth"
track_points = 180
from = "Mars"
to = "Jupiter"
from = "Saturn"
to = "Earth"

space-packet#

CCSDS 133.0-B空间包协议成帧：编码一个合成的TM/TC包流（6八位组主头 + 数据域），并报告逐包的头部解码、总八位组数和精确的编码↔解码往返。确定性的精确比特布局成帧，即机构包格式的互操作层；并非一致性认证（除标志位外，没有副头/CRC/分段逻辑）。

kind = "space-packet"
apid = 100
telecommand = false
packet_count = 4
data_len = 32

space-weather#

空间天气环境模型：太阳（F10.7/F10.7a）与地磁（Kp，附定义性的Kp↔ap对照表）活动指数、由它们驱动的Jacchia-1971外逸层温度（与已发表的太阳活动极小/平均/极大值做了核对验证），以及在一组高度上，Jacchia-1971热层中性密度（取昼夜平均外逸层温度）相对于不含活动的静态剖面，即静态大气所忽略的太阳周期密度依赖。MODELLED：该密度与加速度计反演的密度（TOLEOS CHAMP和GRACE）在太阳活动极大期相符到2倍以内，但在2008年太阳活动极小期偏高约1.7x。

kind = "space-weather"
kp = 4.0
altitudes_km = [300.0, 400.0, 500.0, 600.0, 800.0]

spectrum#

L波段频谱模型与瀑布图：把整个GNSS L波段作为一张功率谱密度（PSD），横向为频率，纵向为时间，覆盖一条脚本化的干扰机时间线。信号：GPS L1 C/A和L2C（BPSK(1)）、Galileo E1开放服务（MBOC(6,1,1/11)，或BOC(1,1)）、GPS L5和Galileo E5a（BPSK(10)），各自位于其载波，除非另行指定，均取接口规范的最小接收功率（IS-GPS-200、IS-GPS-705、Galileo OS SIS ICD）；未对GLONASS、北斗和Galileo E6建模。干扰机：连续波单音、平坦窄带噪声、线性锯齿啁啾，以及与某个频带自身调制匹配的宽带噪声，各有中心频率、带宽、接收功率（直接给定，或通过jamming类型的自由空间路径损耗由EIRP和距离得出）以及开关时间。每个干扰机按其在接收机带宽上的频谱分离系数kappa对每个频带评分，且(C/N0)_eff = [1/(C/N0) + sum (J/S) kappa]^-1；对单个干扰机，这等于jamming类型的抗干扰方程，其中Q = 1/(R_c kappa)，报告载有这一交叉核对（以及jamming类型的代表性Q数值，并列给出）。噪声底限为k T_sys，其中T_sys = T_ant + 290 K (F - 1)。瀑布图把每个单元在其频率栅格和所在行上取平均（啁啾精确处理，含整次扫频加上不完整的一次；行中途开关的干扰机按其占空比处理），因此C/N0时间线和图像来自同样的数字；result.json载有按功率做块平均的栅格、每行每个频带的C/N0和J/S，以及每个干扰机每个频带的SSC、Q、J/S、带内J/S和稳态C/N0。可选的[iq]：模型在某一时刻绘制为复IQ，写入SigMF记录（cf32_le或ci16_le）再读回，并与Welch估计比较。可选的[recording]（原生构建）：真实SigMF记录的Welch PSD与模型并列。VALIDATED：信号PSD对照教科书的主瓣宽度（BPSK(n)零点到零点为2n x 1.023 MHz；BOC(1,1)瓣中心在 +/-1.023 MHz），频谱分离系数对照其帕塞瓦尔闭式解以及Kaplan与Hegarty的Q = 1（CW）和1.5（匹配）。MODELLED：干扰机功率、时间线、前端带宽、连续谱（无码线）处理，以及不含AGC、消隐和天线方向图。

kind = "spectrum"
seed = 7
duration_s = 60.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1160.0

kind = "spectrum"
seed = 12
duration_s = 100.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1150.0

kind = "spectrum"
seed = 11
duration_s = 60.0
step_s = 1.0
noise_figure_db = 2.0
antenna_temp_k = 290.0
tracking_threshold_dbhz = 25.0
f_min_mhz = 1160.0

spoof#

随机时间欺骗检测器（Neyman–Pearson / χ²₁），含蒙特卡罗P_fa/P_md。

kind = "spoof"
threshold_ns = 20.0
step_s = 10.0
duration_s = 660.0
start_s = 60.0
rate_ns_per_s = 0.1
id = "optical-sr-lattice"
provenance = "Strontium optical lattice clock, space-oriented goal sigma_y(1s)=1e-15 (arXiv:1503.08457); not flown."

kind = "spoof"
threshold_ns = 0.5
step_s = 1.0
duration_s = 1200.0
start_s = 100.0
target_pfa = 0.001
mc_runs = 20000
kind = "meaconing"

spoof-detect#

针对参数化攻击（功率优势、载波相位对齐、时间/位置推移；TEXBAT式）的射频/测量组合欺骗检测器（多SV RAIM一致性 + AGC + SQM，融合）。

kind = "spoof-detect"
power_advantage_db = 2.0
carrier_aligned = false
push = "position"
push_magnitude_m = 500.0
num_biased = 4
el_imbalance = 0.12
sat_power_dbm = -130.0

kind = "spoof-detect"
power_advantage_db = 1.5
carrier_aligned = false
push = "position"
push_magnitude_m = 75.0
num_biased = 3
el_imbalance = 0.12
sat_power_dbm = -130.0

sweep#

针对时钟包参数的1-D权衡研究扫描。

kind = "sweep"
parameter = "classical_q_wf"
metric = "holdover_s"
start = 1.0e-24
stop = 1.0e-18
steps = 25
scale = "log"
seed = 42

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。

kind = "sweep-nd"
metrics = ["classical.fom.holdover_s", "classical.fom.pos_rms_m"]
key = "threshold_m"
start = 100.0
stop = 500.0
steps = 5
key = "accel_classical.bias"
start = 1.0e-3

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。

kind = "telecom-timing"
seed = 20260925
masks = ["eprtc-a-holdover", "prtc-a"]
oscillator = "rubidium"
gnss_loss_s = 3600.0
duration_s = 90000.0
sample_interval_s = 1.0
locked_te_sigma_ns = 1.0

kind = "telecom-timing"
seed = 20260925
masks = ["g8262-eec-option-1", "g8262-eec-option-2", "g8262-1-eeec"]
budgets = []
oscillator = "ocxo"
gnss_loss_s = 0.0
duration_s = 12000.0
sample_interval_s = 1.0

kind = "telecom-timing"
masks = ["prtc-a", "prtc-b", "eprtc", "eprtc-a-holdover", "t-bc-class-c", "g8271-1-point-c"]
holdover_start_s = 300.0
locked_duration_days = 5.0
samples = [

terrain-nav#

GPS拒止环境下的地形参考导航（TERCOM/SITAN）：雷达/气压高度计将地面高程剖面与SRTM式DEM匹配，以修正INS漂移。

kind = "terrain-nav"
dem_seed = 1
start_lat_deg = 12.05
start_lon_deg = 20.05
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_lat_deg = 0.5

terrain-slam#

GPS拒止环境下的序贯（递推）地形参考导航：粒子滤波器逐历元运行地形匹配测量模型（SITAN作为运行中的滤波器），从而沿航迹跟踪随时间变化的INS漂移，而批处理的terrain-nav只能恢复单一的恒定偏移。

kind = "terrain-slam"
dem_seed = 1
start_lat_deg = 12.08
start_lon_deg = 20.08
step_lat_deg = 0.004
step_lon_deg = 0.003
waypoints = 60
drift_rate_lat_deg = 0.0006

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。

kind = "time-transfer-budget"
satellite_lon_deg = -10.0
transponder_ab_ns = 812.0
transponder_ba_ns = 809.5
uplink_ghz = 14.0
downlink_ghz = 11.0
true_offset_ns = 12.5
white_noise_ns = 0.3

timetransfer#

光学与射频的双向时间/频率传递对比。

kind = "timetransfer"
seed = 42
samples = 600
step_s = 1.0
range_spec_mm = 10.0
id = "optical-isl"
provenance = "Optical inter-satellite link, picosecond-level synchronization target; free-space optical two-way time-frequency transfer lab floor ~1 fs (Giorgetta 2013, Nature Photonics; Deschenes 2016, PRX). Using a 1 ps target as the on-orbit-credible figure."
sigma_j_s = 1.0e-12

tracking-loop#

跟踪环失锁：C/N0 ->带滞回的锁定/失锁，失锁所需的时间，以及欺骗牵引随码偏移和载波偏移速率的变化。引擎现有的拒止和捕获判据是对接收功率的比值（干扰机在J/S = 30 dB时造成拒止，欺骗源在3 dB时实现捕获）；真实的失锁并不是功率比，而是环路抖动加动态应力超出其跟踪门限预算之处。报告：（1）载波（Costas）环和码（非相干超前/滞后）环的1-sigma热噪声抖动随C/N0的变化，含平方损耗，对照所述规则3*sigma_PLL + theta_e <= 45 deg（三sigma形式的15度规则）和3*sigma_DLL + 斜坡滞后<= d/2码片；（2）掉锁与重新锁定的C/N0门限，并指明起约束作用的环路，重新锁定门限由接收机重新牵入时所用的更宽带宽推导而来，而不是凭空断言，因此滞回宽度必须落在5*log10(ratio)与10*log10(ratio) dB之间；（3）由两门限锁定检测器在C/N0斜坡驱动下经确认驻留所得出的声明失锁时间，与物理相位逃逸时间（周跳之间的维特比平均时间，因跨越数百个数量级而以log10 s表示）分别报告；（4）欺骗牵引极限，即受害者环路能够跟随的最大码滑移和载波多普勒速率，并给出覆盖两个轴的映射，因为滑移快于这些极限的欺骗源并不能捕获环路，而是把它甩在后面；以及（5）环路动力学所隐含的拒止半径，与现有的功率比半径并列报告，绝不取而代之，二者的有符号差值作为单独命名的字段（denial_radius_delta_km）并附有定义。每个输出的数值字段都带有单位和溯源类别。VALIDATED的闭式表达式：载波和码抖动表达式、环路滤波器化简sqrt(2*B_n*T)以及一阶斜坡滞后，已与引擎自身的sdr相关器在带种子的合成IF上逐步推进的结果交叉核对（这是得到同样数值的另一条途径），分别精确到0.6 %、3.7 %和0.17 %，而周跳时间背后的修正贝塞尔函数I0则对照标准列表值核对到1e-7。有效范围的下限是被断言的，而不只是声明：在1 ms时低于约32 dB-Hz，真实的反正切鉴别器会在其 +-pi/2范围内饱和，所测得的抖动比任何线性理论都小。MODELLED：环路带宽、积分时间、相关器间距、牵入带宽比、确认驻留、干扰机功率和天线增益都是具有代表性的频段数值，不是数据手册值。未建模：振荡器（阿伦偏差）与振动抖动、前端带宽限制、多路径、AGC动态、数据位跳变损耗、外部辅助，以及对Costas周跳公式的任何半周修正。在环路动力学之下，欺骗捕获根本没有半径，起约束作用的是偏移速率而不是功率，因此该字段为null并附原因，而不是一个捏造的数字。不是经认证的接收机性能产品。

kind = "tracking-loop"
pll_bandwidth_hz = 10.0
dll_bandwidth_hz = 1.0
predetection_integration_s = 0.001
correlator_spacing_chips = 0.5
carrier_allowance_deg = 45.0
pullin_bandwidth_ratio = 2.0
drop_confirm_epochs = 50

研究套件#

套件是列出其他场景的场景文件；kshana --study将其运行为一份带标记的study.json和study.html。这是免费的套件运行器，不是付费的定制研究。

kshana --study scenarios/quantum-pnt-demonstrator.suite.toml