23-EFT.WP.Metrology.PathCorrection v1.0 | 第1章 路径修正域定义与范围

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第1章 路径修正域定义与范围

一句话目标：定义从路径建模到到达时一致化的最小闭环，使 T_arr、T_corr、分项时延与不确定度在统一计量口径下可计算、可审计、可发布。

I. 范围与对象

1. 输入对象
   • 路径参数化：gamma(ell)，ell ∈ [0, L_gamma]；介质与频散场：n_eff(f,x)；参考条件：RefCond。
   • 仪器与链路元数据：inst.delay, proc.delay，时间基：tau_mono（内部）、ts（对外），同步侧信息：offset/skew/J。
   • 观测：往返时延、到达时戳、双频/多频测量、回环/对打记录。
2. 输出对象
   • 到达时两口径：T_form1, T_form2 与差异 delta_form；路径长度 L_gamma。
   • 分项时延：T_geom, T_med, T_inst, T_proc；合成修正：T_corr。
   • 计量与合规：u(x), U = k * u_c, contracts.*, manifest.path。
3. 适用场景
   • 自由空间（对流层/电离层）、光纤/电缆、混合链路（含非对称、多径、转接设备）。
   • 离线标定与在线运行并行；批处理与流式系统。

II. 名词与变量（单位与量纲）

1. 路径与测度
   gamma(ell)：三维路径；d ell：弧长测度；L_gamma = ( ∫_gamma 1 d ell )，unit(L_gamma)="m"，dim(L_gamma)="[L]"。
2. 到达时与介质
   • T_arr：到达时，unit="s", dim="[T]"。
   • n_eff(f,x)：等效折射率（相位或群，按上下文注明）；无量纲。
   • c_ref：参考光速，unit="m/s", dim="[L T^-1]"。
3. 分项与修正
   T_geom（几何），T_med（介质），T_inst（仪器），T_proc（处理），T_corr（合成修正量），均 unit="s"。
4. 时间基与同步
   tau_mono（内部）、ts（发布）；offset/skew/J：同步偏移/频偏/抖动。
5. 误差与契约
   u(x)：标准不确定度；U = k * u_c：扩展不确定度；tol_Tarr：两口径阈值；delta_form：两口径差。

III. 公设 P801-*（不可协商项）

• P801-1（测度显式）：任一积分必须声明路径 gamma(ell) 与测度 d ell。
• P801-2（两口径并行）：所有 T_arr 必须同时计算两口径并记录 delta_form。
• P801-3（时基一体化）：比较、窗口化与合成运算在 tau_mono 上进行，对外映射至 ts 并发布 offset/skew/J。
• P801-4（量纲守恒）：发布前执行 check_dim( y - f(x) )；不允许隐式单位转换。
• P801-5（可追溯与签名）：所有结果与输入工件以 hash_sha256(blob) 与 signature 绑定。
• P801-6（分项可审计）：T_arr = T_geom + T_med + T_inst + T_proc 必须逐项可复算与落盘。

IV. 最小方程 S801-*（可计算关系式）

1. S801-1（路径长度）：L_gamma = ( ∫_gamma 1 d ell )。
2. S801-2（到达时两口径）：
   • 常量外提：T_form1 = ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell )。
   • 一般口径：T_form2 = ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell )。
3. S801-3（两口径差）：delta_form = | T_form1 - T_form2 |。
4. S801-4（分项分解）：T_arr = T_geom + T_med + T_inst + T_proc。
5. S801-5（群/相区分）：若涉及色散，说明 n_eff ∈ {n_phi(f), n_g(f)} 并在式中保持一致。
6. S801-6（不确定度合成）：u^2(T_arr) = u^2(T_geom) + u^2(T_med) + u^2(T_inst) + u^2(T_proc)（独立近似），U = k * u_c。

V. 计量流程 M80-1（就绪→操作→校核→落盘）

1. 就绪条件
   • 路径与介质：获取 gamma(ell)、n_eff 模型与 RefCond；确认时基锚定与同步侧信息。
   • 单位/量纲：执行 repair_units 与 check_dim。
2. 操作
   • 计算 T_form1, T_form2，得到 delta_form；
   • 分项估计 T_geom, T_med, T_inst, T_proc；
   • 合成 T_corr 并完成不确定度传播。
3. 校核
   • 断言 delta_form ≤ tol_Tarr，non_decreasing(ell)，L_gamma 在合理范围；
   • 对齐 tau_mono → ts 并附 offset/skew/J。
4. 落盘
   写入 manifest.path：两口径、分项、U、contracts.*、签名与追溯。

VI. 契约与断言（发布闸门）

• C80-forms：delta_form ≤ tol_Tarr。
• C80-geom：non_decreasing(ell) 且 L_gamma 落入 [L_min, L_max]。
• C80-dim：check_dim( T_arr - ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell ) ) = 0。
• C80-disp：若采用 n_g(f)，不得与 n_phi(f) 混用；色散参数需标识版本。
• C80-timebase：映射至 ts 的 offset/skew/J ≤ limits。
• C80-pub：manifest.path 字段完整，含 TraceID, hash_sha256, signature。

VII. 实现绑定 I80-*（接口原型与不变量）

• design_path_model(ds, topo, media_spec) -> model（不变量：model.version 唯一）
• compute_arrival_dual(model, refcond) -> {T_form1, T_form2, delta_form}（不变量：delta_form ≥ 0）
• estimate_partials(model, obs) -> {T_geom, T_med, T_inst, T_proc}（不变量：分项可单独重算）
• compose_correction(partials) -> T_corr（不变量：unit="s"）
• propagate_uncertainty(parts, cov) -> {u, U, k}（不变量：U ≥ u）
• emit_path_manifest(results, policy) -> manifest.path（不变量：键集完整）
• evaluate_path_contracts(manifest, rules) -> report（不变量：报告可重放）

VIII. 交叉引用（Core & Methods & Metrology）

• 时基与同步：见《TimeBase v1.0》第2/5/6章，《Sync v1.0》第5/6/7/10章。
• 仪器分项：见《Instrument v1.0》第3/6/7/10章。
• 清洗与发布：见《Methods.Cleaning v1.0》第6/10章（两口径与发布冻结）。
• 成像/统计/合成：若路径参与成像/合成评估，见相关卷的到达时一致化章节。

IX. 质量度量与风控（SLO/审计/回退）

1. 关键 SLI
   p99(delta_form), mean|p95(U), ratio_contract_pass, lag_publish_ms_p99。
2. 风险与处置
   • delta_form 突增：优先检查 n_eff 模型更新与多径/非对称；
   • U 异常：回溯分项不确定度与相关项估计；
   • 同步异常：触发 holdover/failover 策略（见《Sync v1.0》第10章）。
3. 回退策略
   • 降级至稳健口径（仅 T_form2），提高 U 并标注；
   • 冻结发布并生成审计包 audit.bundle。

小结

• 本章给出路径修正域的对象、变量、两口径方程与最小流程 M80-1，并以契约 C80-* 作为发布闸门。
• 后续章节将依次展开介质模型、非对称/多径、数值积分与不确定度传播，并给出运行时面板与用例。