fix(gps): harden navigation epoch recovery

This commit is contained in:
2026-07-24 14:01:58 +03:00
parent ea055a36d2
commit fe0eb19dc5
15 changed files with 1007 additions and 773 deletions
+6 -5
View File
@@ -627,7 +627,7 @@ GPS_EVENT_QUEUE_SIZE
gps_last_measurement_tick
gps_measurement_valid
gps_nav_solve_sequence
gps_nav_solve_consumed_sequence
gps_last_nav_solve_pps_counter
```
- Navigation input'u hazir kabul edilmeden once su kontroller yapilir:
@@ -668,7 +668,7 @@ GPS_TRK_MEASUREMENT_STALE_TICKS
- Nav-bit ve nav-solve handler'lari ephemeris deposunu ortak kullansa da corrected `ABS_SAMPLE` nav-solve icin node icinde ayri saklanir. Pozisyon snapshot'i bu ayri alani kullanir; araya giren nav-bit interrupt'i pozisyon olcum epoch'unu degistiremez.
- Coherent snapshot olusturulurken 32-bit raw `ABS_SAMPLE` degerleri en yeni sample etrafinda modulo fark ile unwrap edilir. Sayac wrap sinirinin iki tarafindaki uydular ayni pseudorange hesabinda kullanilabilir.
- Nav bits akisi ilk tutarli subframe 1..3 seti commit edildikten sonra kapatilmaz. Boylece yeni subframe 1..3 verisi ephemerisi, subframe 4 page 18 verisi iyonosfer/UTC parametrelerini guncel tutar.
- Nav-solve interrupt'lari acilmadan once TOW, nav-bit HOW alanindan kurulur. Nav-solve acildiktan sonra normal nav-bit HOW gecmisi tutulmaya devam eder fakat canli TOW'a yazmaz. Her nav-solve interrupt'i tam olarak `NAV_SOLVE_TIMER * 20 ms` ilerlemeyi temsil eder ve TOW bu sabit miktarda artirilir.
- Nav-solve interrupt'lari acilmadan once TOW, parity kontrolunden gecen nav-bit HOW alanindan kurulur. Her yeni HOW'un GPS zaman farki receiver sample-counter farkiyla karsilastirilir; tek bir sureksiz HOW saglikli anchor'i degistiremez. Iki ardışık aday kendi aralarinda tutarliysa kanal reset gerektirmeden yeni zaman cizgisine gecerek toparlanir. Subframe 1 gelmeden onceki gecici hafta, ilk gecerli WN ile atomik olarak guncellenir.
- Subframe 1..3 ham kelimeleri once staging alaninda biriktirilir. IODC'nin alt 8 biti ile iki IODE alani eslesen tam set olusmadan canli ephemeris degistirilmez; yayin guncellemesi sirasinda eski/yeni ephemeris alanlari karismaz.
- Subframe 1 `toc` alani parity bitleri disarida birakilarak 16 bit okunur ve `2^4` ile olceklenir.
- Subframe 4 page 18 henuz alinmadiysa iyonosfer duzeltmesi uygulanmaz. Page 18 hazir oldugunda her navigation solve tek bir `ionoutc` kopyasi kullanir.
@@ -678,8 +678,9 @@ GPS_TRK_MEASUREMENT_STALE_TICKS
- Tracking kanallari farkli zamanlarda lock olabilir ve ilk gecerli subframe'lerini 6 saniyenin farkli katlarinda gorebilir. Timer bu nedenle ilk subframe'in HOW alanindaki 17-bit Z-count degerini kullanarak `Z_COUNT * 300 mod NAV_SOLVE_TIMER` baslangic fazini hesaplar. Hesap ALIGN durumunda 26 PCLK cevriminde ard arda modulo ile yapilir; 20 ms'lik ilk navigation bitinden cok once tamamlanir. RTL ayni GPS haftasi icinde keyfi pozitif `N` degerlerini hizalayabilir; firmware ise hafta rollover'i oncesinden aktif kalan kanallarla rollover sonrasinda katilan kanallarin da ayni fazda kalmasi icin `30240000 mod N == 0` kosulunu compile time'da zorunlu tutar. Ornegin `N=40`, `N=100`, `N=125`, `N=150`, `N=200` ve `N=300` gecerlidir; kosulu saglamayan build acik bir `#error` ile durur.
- Initial position sonrasinda subframe'lerini tamamlayan yeni tracking kanallarinda da nav bits acik tutularak nav-solve otomatik etkinlestirilir.
- Coherence kontrolu sadece software systick ile yapilmaz; periodic snapshot icin tracking node'da saklanan nav-solve interrupt sonrasi raw `ABS_SAMPLE` kullanilir. `GPS_NAV_ABS_SAMPLE_SYNC_WINDOW_MS=25` oldugu icin 4 satellite measurement'i 25 ms'den fazla ayriksa navigation solve calistirilmaz. Bu pencere interrupt skew'den cok uydu path delay farkini kapsamak icindir: 20 ms yaklasik 6000 km, 25 ms yaklasik 7500 km pseudorange farkina denk gelir. 25 ms, dusuk-elevation uydu geometrisi ve tracking jitter icin pay birakir ama 50 ms kadar gevsek degildir.
- Her nav periyodunda yeni sequence'i bulunan adaylar sabit boyutlu, heap kullanmayan epoch selector'a verilir. Selector TOW ve modulo-32-bit `ABS_SAMPLE` kosullarini ikili olarak saglayan en buyuk coherent alt kumeyi secer; tek bir gecikmis veya bozuk kanal diger en az 4 uyduyu bloke etmez. Esit buyuklukte ayrik kumelerde daha yeni sample epoch'u tercih edilir.
- En az 4 uydu secildiginde kume disindaki snapshot sequence'leri emekliye ayrilir. Tuketim snapshot aninda kaydedilen sequence degerine kadar yapildigi icin arada gelen daha yeni interrupt korunur. Tamamlanan donanim epoch'u WLS sonucu basarili veya basarisiz olsa da yalniz bir kez denenir; ayni olcumlerin ilgisiz bir foreground wake-up ile tekrar cozulmesi engellenir.
- Interrupt'lar epoch'a GPS TOW ile degil, butun kanallarda ortak olan 64-bit PPS capture counter ile atanir. Ilk olcum sabit expected maskeyi ve 30 ms bounded holdoff'u baslatir. 25 ms pencereye giren kanallar ayni fiziksel epoch'a katilir; yarim nav periyodundan uzaktaki eski/yeni capture'lar stale veya yeni epoch olarak siniflanir. Boylece bozuk bir gelecek HOW degeri epoch assembler'i kilitleyemez.
- Tam veya en az dort uydulu timeout snapshot'i sabit boyutlu iki buffer arasinda immutable olarak foreground'a devredilir. Hardware mailbox birden fazla pulse'u kacirdiysa sequence farki yalniz diagnostic sayacidir; elde olmayan ara olcumler sentetik olarak uretilmez. Tamamlanan snapshot WLS sonucu basarili veya basarisiz olsa da yalniz bir kez denenir.
- Immutable snapshot icindeki adaylar heap kullanmayan selector'a verilir. Selector TOW ve modulo-32-bit `ABS_SAMPLE` kosullarini ikili olarak saglayan en buyuk coherent alt kumeyi secer; tek bir gecikmis veya bozuk kanal diger en az 4 uyduyu bloke etmez. Esit buyuklukte ayrik kumelerde daha yeni sample epoch'u tercih edilir.
- Navigation snapshot ayni SVID/PRN'i ikinci kez kabul etmez. Ayni uydu iki tracking IP uzerinden ready gorunurse ikinci kopya sessizce snapshot disinda birakilir; ayrinti sadece `DEBUG_TRACE` seviyesinde gorulur.
- UART debug satirindaki `coherent_nav=` degeri, o anda ayni nav-solve penceresinde kullanilabilir kanal sayisini gosterir. 600 ms pozisyon gelmiyorsa `busy channels`, `ready channels` ve `coherent_nav` birlikte kontrol edilmelidir.
- Tracking ISR event queue dolarsa, her tracking IP icin son event shadow buffer'a alinir. Shadow overwrite sayaci WARN olarak loglanir; bu log gorulurse CPU nav hesaplamasi veya UART debug cikisi tracking interrupt isleme hizini geciktiriyor olabilir.
@@ -727,7 +728,7 @@ weight = 1 / variance
- `computeRange()` icinde aktif parametreler `psTVLTime`, `sat_no`, `eph`, `clockCorr` ve `satellitePositions`'dir. `rho`, `ionoutc`, `xyz`, `tempPos` ve `velocities` eski genis API'den kalmistir. Ionosphere correction artik receiver azimut/elevasyonu hazir oldugunda WLS icinde uygulanir.
- Ephemeris alanlarinin mevcut isimleri ile ICD anlamlari su sekildedir: `omgdot` gercekte `Omega0`, `omg0` gercekte argument of perigee `omega`, `omgkdot` gercekte `OmegaDot` degeridir. `satpos()` bunlari dogru matematiksel yerde kullanir; konu su an hesap hatasi degil, ileride yapilacak kontrollu isim duzeltmesidir.
- `POSTPONE_TOW=0.160` donanim/pipeline zaman kalibrasyonunun bir parcasidir; kaynagi dogrulanmadan kaldirilmamalidir.
- Ilk nav-solve interrupt'i geldiginde o anda allocated, hardware busy ve nav-solve interrupt'i etkin olan kanallar epoch'un sabit bekleme maskesine alinir. WLS ancak bu kanallarin ayni GPS epoch'una ait interrupt'lari tamamlandiginda tetiklenir. Unlock interrupt'i gelen kanal bekleme maskesinden cikarilir; epoch ortasinda navigation-ready olan yeni kanal ise aktif maskeyi buyutmez ve sonraki epoch'tan itibaren beklenir. Timeout yoktur. Eksik kalan bir epoch'tan daha yeni bir interrupt gelirse eski maske temizlenir ve yeni epoch ilk kanaldan baslatilarak butun ready kanallar yeniden beklenir; eski ve yeni olcumler birlestirilmez.
- Ilk nav-solve interrupt'i geldiginde o anda allocated, hardware busy ve nav-solve interrupt'i etkin olan kanallar epoch'un sabit bekleme maskesine alinir. Unlock interrupt'i gelen kanal bekleme maskesinden cikarilir; epoch ortasinda navigation-ready olan yeni kanal ise aktif maskeyi buyutmez ve sonraki epoch'tan itibaren beklenir. Butun beklenen kanallar gelirse snapshot hemen, 30 ms holdoff doldugunda ise elde en az dort kanal varsa eksik kanalla yayinlanir. Dortten az kanal discard edilir. Daha yeni bir fiziksel epoch basladiginda kullanilabilir eski snapshot once yayinlanir; eski ve yeni olcumler birlestirilmez.
- Interrupt bekleme maskesi tamamlandiktan sonra en az dort uyduluk en buyuk ortak TOW/`ABS_SAMPLE` kumesi WLS girdisi olarak kullanilir; kume disi kanallar `epoch_excluded` olarak raporlanir ve sonraki donanim epoch'unda yeniden katilabilir.
- Dort uydu 3D konum + receiver clock bias icin minimum ve yeterlidir. Bu durumda
`dof=N-4=0` oldugu icin WLS konumu publish edilir fakat residual chi-square