feat(fusion): fuse Doppler velocity in ESKF

soc/software/fusion/README.md

@@ -66,8 +66,8 @@ Offline model:
 UART GPS + IMU logları -> Python parser -> fixed/adaptive ESKF -> CSV/grafik/harita
 
 Ürün yolu:
-GPS WLS ---------> fusion_bus --\
-                                  -> fusion_engine -> 15-state ESKF -> fused LLH/ENU
+GPS position + Doppler velocity --\
+                                   -> fusion_engine -> 15-state ESKF -> fused LLH/ENU
 TDK veya ST IMU -> imu_sensor ----/
 ```
 
@@ -87,12 +87,14 @@ backend'ini seçer, `imu_calibration` SI birimine ve ortak eksen takımına
 dönüştürür, `fusion_engine` ise sensör markasını bilmeden motion detector ve
 ESKF'yi çalıştırır. IMU ve GPS asenkrondur; ikisi de aynı monotonik CLINT/CPU
 tick alanında ölçüm anında damgalanır. GPS WLS geç tamamlanırsa fixed-lag IMU
-history replay ile update gerçek ölçüm epoch'unda uygulanır.
+history replay ile position ve Doppler velocity update'leri atomik olarak
+gerçek ölçüm epoch'unda uygulanır.
 
 Doğrulama durumu:
 
 - Linux/GCC sentetik hareket, stationary, ani ivmelenme/fren, dönüş, ZUPT,
-  GPS NIS rejection, gecikmiş GPS replay, covariance invariantları ve
+  position/velocity NIS rejection, gecikmiş aynı-epoch position+velocity
+  replay, ECEF->ENU velocity/covariance dönüşümü, covariance invariantları ve
   ASan/UBSan testleri geçti. Ayrıntılı sonuçlar aşağıdadır.
 - STEVAL-MKI217V1 üzerindeki LSM6DSOX'un SPI Mode-0 okuması, 60 saniyelik
   stationary ham veri kaydı ve fiziksel INT1 yolu gerçek Genesys2 kartında
@@ -124,7 +126,10 @@ Sonraki ana adımlar:
    reject, IRQ/sample-loss ve queue sayaçlarını kaydetmek.
 2. Stationary -> ani hareket -> sabit hız -> fren -> tekrar stationary testini
    yapmak; hareket sırasında ZUPT'nin kapalı kaldığını doğrulamak.
-3. PPS için aşağıdaki lock teşhisini tamamlamak.
+3. Yeni Doppler-aided firmware'i kartta çalıştırıp `pos_nis`, `vel_nis` ve
+   `velocity=accepted/rejected` sayaçlarıyla position-only koşuya karşı A/B
+   kayıt almak.
+4. PPS için aşağıdaki lock teşhisini tamamlamak.
 
 Prototip montaj notu: STEVAL jumper kablolarıyla serbest durduğu için başlangıç
 sensor yönü sabit kabul edilmemelidir. Her açılışta en az iki saniye stationary
@@ -369,9 +374,11 @@ Karar yalniz rejected-candidate suresine degil son basarili position fusion
 zamanina baglanmalidir. Uydu sayisi, finite covariance, DOP, WLS integrity ve
 alternatif aiding kaynaklari birlikte degerlendirilmelidir. Tam dort uyduda
 WLS residual redundancy/chi-square DOF bulunmadigi icin temporal consistency
-daha onemlidir. Ileride Doppler velocity ayri innovation, fusion timeout ve
-velocity-reset politikasi ile fuse edilmelidir. Yatay position ve height da
-barometre gibi ek kaynaklar geldiginde birbirinden bagimsiz yonetilmelidir.
+daha onemlidir. Doppler velocity artik ayri 3-DOF innovation/NIS kapisiyla
+fuse edilir; bir velocity reject'i ayni epoch'taki position sonucunu bozmaz.
+Henuz ayri bir velocity fusion-timeout/state-reset politikasi yoktur. Yatay
+position ve height da barometre gibi ek kaynaklar geldiginde birbirinden
+bagimsiz yonetilmelidir.
 
 Baslangic GNSS'i icin mutlak bir dogruluk referansi yoksa tutarli fakat yanlis
 bir GNSS kumesini otomatik olarak gercek konumdan ayirmak temel olarak mumkun
@@ -546,8 +553,10 @@ Hareket kararıyla ilgili iki koruma sentetik test sonucunda eklendi:
 - Position-only GPS'in tek/iki gürültülü noktadan çıkardığı `still` kararı,
   yüksek ESKF hızını ezip ZUPT başlatamıyor. GPS `moving` ek veto olarak
   kullanılıyor; stationary hız kapısı 0.40 m/s, moving kapısı 0.50 m/s ile
-  histerezisli. İleride GPS Doppler velocity gelirse daha güçlü ve hızlı bir
-  duruş kanıtı olarak ayrıca eklenebilir.
+  histerezisli. Doppler velocity artık ESKF hız state'ini düzeltir, fakat kart
+  verisindeki birkaç m/s stationary saçılım nedeniyle doğrudan rest/ZUPT
+  kararı olarak kullanılmaz. İleride covariance/NIS'e bağlı çoklu-confirmation
+  stop evidence ayrı olarak eklenebilir.
 
 Linux/GCC testlerini çalıştırma:
 
@@ -636,16 +645,21 @@ ham sample-to-sample noise'un jerk üzerinden sahte `MOVING` üretmediğini ve
 - düz ve tilt edilmiş stationary gravity propagation;
 - normal GPS NIS accept ve büyük outlier reject; reject sonrası state'in
   bit seviyesine yakın değişmemesi;
+- Doppler velocity NIS accept/reject; `2/2/3 m/s` konservatif covariance ile
+  5 Hz velocity aiding'in sentetik `0.05 m/s2` accel-bias hız sürüklenmesini
+  en az `4x` azaltması;
 - ani hızlanma/fren, sabit hız sırasında stationary veto ve quiet dwell;
 - stationary 500 Hz IMU noise altında false-motion olmaması;
 - 100/200/500 Hz ve 3--17 ms düzensiz local-tick `dt` dizileri;
-- 300 ms gecikmiş GPS replay sonucunun on-time filtre ile position, velocity,
+- 300 ms gecikmiş aynı-epoch position+velocity replay sonucunun on-time filtre
+  ile position, velocity,
   quaternion, bias, 15x15 covariance ve motion state'te `1e-11` toleransta
   aynı olması;
 - future GPS pending, checkpoint'ten eski GPS stale reject;
 - GPS kesintisinde 2048-history rollover ve checkpoint'in zaman kaybetmeden
   ilerlemesi;
-- LLH--ECEF--ENU round-trip, covariance floor/PD kontrolü;
+- LLH--ECEF--ENU round-trip, ECEF velocity/covariance rotasyonu ve covariance
+  floor/PD kontrolü;
 - IMU/GPS SPSC queue FIFO sırası ve overflow sayaçları.
 
 Uçtan uca acceptance limitleri test kodunun içinde sabittir: hareketli yatay
@@ -696,8 +710,11 @@ yatay RMSE'si 0.959 m, false-stationary sayısı sıfır oldu.
 
 Bu sonuç GPS Doppler velocity'nin neden değerli olduğunu da gösterir. Position
 farkından stationary/moving ayırımı düşük hızda ve kısa periodda zayıftır.
-İleride GPS modülü güvenilir Doppler velocity ve covariance üretirse ayrı bir
-velocity measurement update ve daha hızlı stop confirmation eklenmelidir.
+Ürün yolu artık WLS'nin ECEF velocity covariance'ini ENU'ya döndürüp ayrı
+velocity measurement update'inde kullanır. Default `2.0/2.0/3.0 m/s`
+covariance floor ve 3-DOF `%99.9` NIS gate kartta ölçülen zayıf-geometri
+saçılımına karşı konservatiftir. Daha hızlı stop confirmation, bu update'ten
+ayrı ve çoklu-epoch istatistiksel kanıt gerektiren sonraki adımdır.
 
 ASan ve UBSan hata vermedi. Sekiz adet 60 s hareketli koşu ile 30 s/500 Hz
 stationary koşunun tamamı masaüstünde yaklaşık 0.70 s user CPU süresinde