feat(gps): split Doppler paths for ESKF and PPS

This commit is contained in:
2026-07-26 01:59:08 +03:00
parent 49b8609bb4
commit 23650be635
35 changed files with 3884 additions and 82 deletions
+34 -6
View File
@@ -136,7 +136,7 @@ tracking loop, her 20 ms:
-> sabit tracking snapshot
-> synchronizer + APB-domain atomik register + interrupt
-> C/N0 ve Doppler/range-rate donusumu
-> satellite velocity/clock-drift duzeltmeli C/N0-weighted velocity WLS
-> ham Doppler + tek-kanal FDE ile C/N0-weighted velocity WLS
-> ECEF velocity + 3x3 covariance + receiver clock drift
-> ECEF->ENU adapter
-> ayri velocity NIS gate
@@ -145,14 +145,42 @@ tracking loop, her 20 ms:
```
RTL Doppler veya C/N0 uzerinde IIR yapmaz; ham ve 20 ms sabit snapshot'i
software'e verir. Software ayni PRN icin C/N0'yi `alpha=0.2`, Doppler'i
`alpha=0.05` ile yumusatir. L1 range-rate
`-doppler_hz * c / 1575420000` ile hesaplanir. En az dort uyduyla cozulmus
velocity WLS state'i `[vx, vy, vz, receiver_clock_drift_mps]`'dir; uydu LOS
hizi ve broadcast satellite clock drift observation'dan ayrilir. C/N0,
software'e verir. Software ayni PRN icin C/N0'yi `alpha=0.2` ile yumusatir;
Doppler'in hem ham de `alpha=0.05` IIR sonucu korunur. L1 range-rate
`-doppler_hz * c / 1575420000` ile hesaplanir. Ham yol tek-kanal
leave-one-out FDE'li velocity WLS'ten ESKF'ye, filtreli yol ayri velocity
WLS'ten yalniz PPS clock-bias drift predictor'una gider. PPS'in ana faz/zaman
olcumu position WLS `clock_bias_m` sonucudur; Doppler yalniz 200 ms epoch'lar
arasindaki turev prediction'ina ve kalite siniflandirmasina yardim eder. Her
iki velocity WLS state'i `[vx, vy, vz, receiver_clock_drift_mps]`'dir; uydu
LOS hizi ve broadcast satellite clock drift observation'dan ayrilir. C/N0,
range-rate agirligini belirler; post-fit residual gerekirse formal
covariance'i yalniz buyutur.
Klasik mutlak-pseudorange GNSS modelinde receiver zaman hatasi
`delta_t_r(t)` ise:
```text
code WLS 4. state: b_r = c * delta_t_r [metre]
Doppler WLS 4. state: bdot_r = c * d(delta_t_r)/dt [metre/saniye]
b_r(t + dt) ~= b_r(t) + bdot_r * dt
```
Burada `bdot_r`, receiver oscillator frequency error'inin range-rate
birimindeki ortak etkisidir. Ornegin `0.1 ppm` yaklasik `29.98 m/s` eder;
Doppler WLS bu ortak terimi uydu yonune gore degisen gercek `vx/vy/vz`
hareketinden ayirir.
Bu projede onemli bir datum farki vardir: position WLS'e verilen capture
zamanlarindan ortak receiver zamani cikarilir ve `STARTOFFSET` eklenir. Bu
nedenle `solution.clock_bias_m`, saf `c*delta_t_r` degil, yaklasik
`c*STARTOFFSET - reference_range` olan referans-uyduya bagli goreli
datumdur. Doppler WLS'nin dorduncu bilinmeyeni yine uydulara ortak receiver
clock/frequency drift'tir; fakat iki fit arasinda
`clock_bias_m(t+dt)=clock_bias_m(t)+clock_drift_mps*dt` kisiti kurulmaz.
Fit'ler ayri measurement/normal-equation kullanir. Doppler WLS, LOS
vektorleri icin position WLS'nin guncel receiver konumuna baglidir.
ESKF; ENU position/velocity, quaternion attitude, accel bias ve gyro bias
iceren 15 hata durumlu filtredir. Her timestamp'li IMU ornegi prediction'a
girer. Gecikmis GPS position ve Doppler velocity olcumleri kendi capture