KiamFormation

	"Помнишь, я тебе говорила про мусор, который стоит? Стоит и смердит? Так вот — это была метафора. Я имела в виду тебя."
1) При запуске	Прямой запуск модуля interface (интерфейс PyQt5)
2) При импорте	Импорт всех подмодулей кроме interface

Пакет kiam-formation предназначен для численного моделирования навигации централизованного группового полёта космических аппаратов (КА). Навигация основана на RSSI.

1. Запуск модуля

python3 kiamformation

В открытом окне доступны настройка параметров и запуск численного моделирования.

Иконка	Функция	Описание
	static.cosmetic.talk()	Случайная фраза.
	interface.main_run()	Запуск/продолжение численного моделирования (с отображением visualization.plot_distance())
	visualization.plot_distance()	2D-отрисовка результатов численного моделирования (ошибки навигации, численные критерии наблюдаемости)
	visualization.plot_all()	3D-отрисовка результатов численного моделирования в браузере по умолчанию. Пример отрисовки:
	interface.plot_1_param()	Ручная отрисовка записанных параметров из таблицы physics.PhysicModel.record (после выбора каждого параметра "ок", для отображения выбранных параметров "cancel")
	visualization.plot_model_gain()	Отрисовка диаграмм направленностей для выбранных антенн материнских и дочерних КА (выбор модели в spacecrafts.local_dipole)
	visualization.plot_atmosphere_models()	Отрисовка доступных моделей расчёта плотности атмосферы (выбор модели в config.Variables.ATMOSPHERE_MODEL)
	visualization.animate_reference_frames()	Анимирование орбитального движения в /localfiles/res.gif. Нужна для валидации моделирования. Создаёт анимацию следующего вида:
	interface.save_trajectories()	Сохраняет результаты численного моделирования в /srs/kiamformation/data/trajectories
	interface.load_trajectories()	Загружает результаты численного моделирования из /srs/kiamformation/data/trajectories
	interface.remove_trajectories()	Удаляет результаты численного моделирования в /srs/kiamformation/data/trajectories

2. Импорт модуля

import kiamformation as kf
o = kf.init()

Переменная o класса config.Objects - конфигурационный класс моделирования. Он содержит:

1. a - переменная класса spacecrafts.Anchor(Apparatus) (мнимый КА в центре ОСК)
2. c - переменная класса spacecrafts.CubeSat(Apparatus) (материнские КА одного типа)
3. f - переменная класса spacecrafts.FemtoSat(Apparatus) (дочерние КА одного типа)
4. p - переменная класса physics.PhysicModel с функциями численного моделирования
5. Параметры численного моделирования,

Автор пакета использует импорт модуля в целях символьного анализа проблемы навигации. Для этого следует задать параметры окружения и КА в символьном виде:

import kiamformation as kf
o = kf.init(symbolic=True)

3. Содержание репозитория

1. kiamformation
   1. config - конфигурация численного моделирования (класс: Objects)
   2. controls - (пока что нет функционала)
   3. flexmath - специальный подмодуль для численного-символьного полиморфизма
   4. guidance - (пока что нет функционала)
   5. H_matrix - расчёт матрицы частных производных измерений по состоянию группы КА (генерируется автоматически)
   6. interface - интерфейс (при прямом запуске модуля)
   7. math_tools - математические функции
   8. measurements - функции расчёта измерений группы КА в целом; реализовано: {RSSI}
   9. navigation - определение орбитального (и углового) движения дочерних КА в группе (класс: KalmanFilter)
   10. physics - функции численного моделирования и динамики КА, перевода между СК (класс: PhysicModel)
   11. simulation - дополнительные функции (мало используется)
   12. spacecrafts - классы КА (классы: Apparatus, Anchor(Apparatus), CubeSat(Apparatus), FemtoSat(Apparatus))
   13. visualization - функции 2D и 3D отображения
2. notebooks
   1. analysis - ручная проверка верности написанных функций
   2. asteroid - экспресс-сборка информации по астероидам
   3. cheat sheet - вспомогательный файл по используемым сторонним модулям; примеры их использования
   4. control - вспомогательный файл по функциям управления
   5. dynamics - ручная проверка динамики, описанной в проекте
   6. H matrix generation - генерация файла H_matrix.py
   7. hardware - экспресс-сборка информации по экспериментам
   8. observability - общий анализ наблюдаемости группового полёта при различных его конфигурациях

4. Особенности реализации

1. Шаг по времени в фильтре Калмана и в моделировании одинаковый
2. Коэффициент усиления антенн рассчитывается от расстояния $\vec{r}_1-\vec{r}_2$. Правильнее было бы обозначить наоборот.
3. physics.ode4() возвращает 4-кватернион, только если он изначально обрабатывал np.quaternion