From b114ec77a3ee8244ace8e1bcafd753f8710a549d Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: ApsisRS contributors Date: Sat, 26 Sep 2026 15:18:37 +0800 Subject: [PATCH] workspace: document the ITU-R cross-checks --- validation/README.md | 33 ++++++++++++++++++++++++++------- 1 file changed, 26 insertions(+), 7 deletions(-) diff --git a/validation/README.md b/validation/README.md index 26364ac..a605431 100644 --- a/validation/README.md +++ b/validation/README.md @@ -18,6 +18,7 @@ pixi install - `astropy`：时间、坐标对拍 - `numpy`：数值计算 - `skyfield`：轨道、可见性对拍（可选） +- `itur`：ITU-R 建议书参考实现（P.676、P.838、P.618），用于大气与雨衰对拍 引入新的 Python 库前需要评估并确认。 @@ -57,6 +58,18 @@ cargo run -p apsis-rs --features orbit --example dump_orbit \ # 链路预算 cargo run -p apsis-rs --features rf --example dump_link \ > validation/data/expected/rust_link.csv + +# ITU-R P.676-12 气体吸收 +cargo run -p apsis-rs --features rf --example dump_gas \ + > validation/data/expected/rust_gas.csv + +# ITU-R P.838-3 雨衰系数 +cargo run -p apsis-rs --features rf --example dump_rain \ + > validation/data/expected/rust_rain.csv + +# ITU-R P.618-13 雨衰斜路径 +cargo run -p apsis-rs --features rf --example dump_rain_path \ + > validation/data/expected/rust_rain_path.csv ``` Python 侧读取同一批输入，用参考实现重算并输出误差表： @@ -66,6 +79,9 @@ pixi run python validation/python/coord/check_geodetic.py pixi run python validation/python/time/check_time.py pixi run python validation/python/orbit/check_sgp4.py pixi run python validation/python/link/check_link.py +pixi run python validation/python/atmosphere/check_gas.py +pixi run python validation/python/atmosphere/check_rain.py +pixi run python validation/python/atmosphere/check_rain_path.py ``` 两个脚本都以退出码 0 表示通过、1 表示超差、2 表示缺少输入文件。 @@ -91,18 +107,21 @@ Earth orientation 数据自动下载；本 crate 涉及的换算不需要该数 | `time/check_time.py` | UTC → TAI，117 个时刻，覆盖全部闰秒边界 | `astropy.time.Time` | 5.3e-7 s | | `orbit/check_sgp4.py` | SGP4/SDP4 传播，4 组 TLE（近地、高偏心、深空、GTO）× 9 个时刻 | `sgp4` 参考库 | 位置 1.2e-8 km，速度 5.3e-12 km/s | | `link/check_link.py` | 链路预算，4 个场景（Ku 下行、S 波段、Ka 宽带、L 波段） | 链路方程闭式解（Python 手写） | 5.0e-13 dB | +| `atmosphere/check_gas.py` | 气体吸收，18 个频率，涵盖 60 GHz 氧气复体、22/183 GHz 水汽线 | `itur` 的 ITU-R P.676-12 实现 | 干空气 6.1e-11，水汽 6.4e-9（相对） | +| `atmosphere/check_rain.py` | 雨衰系数，17 个频率 × 4 组仰角/极化 | `itur` 的 ITU-R P.838-3 实现 | k 7.5e-9，alpha 6.5e-13（相对） | +| `atmosphere/check_rain_path.py` | 雨衰斜路径，8 个场景 | ITU-R P.618-13 方程（Python 转写，系数来自 `itur`） | 3.4e-13 km / 4.3e-13 dB | ### 关于射频层对拍的说明 -射频层没有可直接对拍的权威 Python 库，因此采用两种策略： +射频层分两类：有权威参考实现的模型与纯闭式算式。 -- 闭式解手写对拍：链路预算的每一步都是初等运算，`check_link.py` 用 Python 独立 - 重写同一方程，常数取自 SI 定义，与 Rust 侧一致。 -- 解析性质断言：各 crate 的单元测试验证模型必须满足的性质，例如 3 dB 点、平方 - 律下降、Friis 公式的级联行为、以及 ITU-R P.838 系数表在表列频率处的取值。 +- 有参考实现的，直接对拍：大气与雨衰用 `itur`，它是 ITU-R 研究组维护的建议书实现； + 链路预算的每一步都是初等运算，`check_link.py` 用 Python 独立重写同一方程。 +- 其余以解析性质断言为主：各 crate 的单元测试验证模型必须满足的性质，例如 3 dB 点、 + 平方律下降、Friis 级联行为、P.838-3 系数在表列频率处的取值。 -ITU-R 建议书（P.676、P.838、P.618）与 ITU-R M.1853 的公式均以数值表或闭式 -形式写在源码注释中，未引入外部数据文件。 +所有建议书均采用**现行版本**：P.676-12、P.838-3、P.618-13、S.465。 +P.838-3 的系数是闭式曲线拟合，不是已被取代的 P.838-1 数值表。 ### 关于 SGP4 对拍的约定