23-EFT.WP.Metrology.PathCorrection v1.0 | 附录A 接口参考（I80 全集）

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附录A 接口参考（I80 全集）

一句话目标：汇总本卷全部 I80-* 实现绑定接口的签名、参数、返回与不变量，并给出与 TimeBase/Sync/Instrument/Cleaning 的映射与错误口径。

I. 说明与范围

• 覆盖对象：几何/介质场/对流层/电离层/光纤/多径/射线追迹/路径积分/环境融合/仪器与处理链/不确定度/运行时与流式/用例封装的全部 I80-*。
• 输出形式：每个接口给出签名、输入（含 unit/dim）、返回、不变量与错误（E80-*）。
• 统一遵循：两口径并行、RefCond 可追溯、check_dim 必过、tau_mono/ts 明确（跨卷见《EFT.WP.Metrology.TimeBase v1.0》《…Sync v1.0》）。

II. 统一约定（命名/版本/类型/错误）

1. 命名：动词短语 + 名词；版本字段统一 ver；方法枚举 method ∈ {...}。
2. 单位/量纲：unit(x) 与 dim(x) 必在接口文档或元数据中出现；落盘前执行 check_dim。
3. 哈希与追溯：.hash 以内容寻址；trace_id 幂等。
4. 错误码 E80-*（摘录）：
   • E80-001 invalid_dim（量纲不符）
   • E80-002 contract_fail（契约断言失败）
   • E80-003 not_fresh（数据新鲜度越界）
   • E80-004 coverage_insufficient（覆盖度不足）
   • E80-005 non_convergent（求解不收敛）
   • E80-006 cache_escalated_miss（多级缓存升级未命中）
   • E80-007 trace_missing（追溯信息缺失）
   • E80-008 not_idempotent（幂等性破坏）
   • E80-009 method_unsupported（不支持的方法）

III. 通用数据结构（片段，供各接口复用）

type RefCond = {

T0: number, P0: number, RH0?: number, TEC0?: number,

met?: {ver: string, ts: string}, tec?: {ver: string, ts: string},

cable_spec?: string, ver: string

}

type Gamma = { hash: string, L_gamma: number, // unit(m)

anchors: any, frame: "ECEF"|"ENU", ts: string }

type NField = { model: string, // e.g., "VMF3+NeQuick+Sellmeier"

params: any, hash: string }

type TForm = { form1: number, form2: number, delta_form: number, tol_Tarr: number } // unit(s)

type UPayload = {

u_c: number, U: number, nu_eff?: number, method: "GUM"|"MC",

u_num?: {u_q?: number, u_interp?: number, u_geom?: number, u_form?: number},

q?: [number,number]

}

type ManifestPath = {

TraceID: string, gamma: {hash: string}, RefCond: RefCond,

T_parts: any, T_form: TForm, u: UPayload,

contracts: any, tags?: string[]

}

IV. 函数清单与原型

几何与坐标

I80-31 estimate_geometry(anchors, dem, constraints) -> Gamma

• 输入：anchors（站位/姿态），dem（地形），constraints（LOS/NLOS、杆塔/海拔界）。
• 返回：Gamma。
• 不变量：non_decreasing(ell)；L_gamma > 0。
• 错误：E80-004（路径被遮挡且无可行替代）。

介质场构建

I80-41 construct_n_field(met, tec, cable_spec, options) -> NField

• 输入：met（3D 气象场），tec（电离层），cable_spec（光纤型号），options.model。
• 返回：NField（组合 n_eff(f,x) 的元数据与参数）。
• 不变量：n_eff 连续可积；check_dim(n_eff)=1。
• 错误：E80-003（age(src)>Delta_t）。

对流层/电离层/多径/光纤

I80-51 model_troposphere(met, elev, f, model) -> {T_tropo: number, meta}

• 单位：unit(T_tropo)="s"；dim(T_tropo)="[T]"。
• 不变量：映射函数与天顶延迟的一致性；模型版本落盘。
• 错误：E80-009。

I80-61 model_ionosphere(TEC, f, mapping) -> {T_iono: number, meta}

• 不变量：T_iono ∝ 1/f^2（频段内）；check_dim。
• 错误：E80-003、E80-004。

I80-71 estimate_multipath(obs, geom, method) -> {T_mpath: number, tags}

• method ∈ {RAKE, specular-fit, SAGE}。
• 不变量：specular_k ≤ K_max；残差门限（见第7章）。
• 错误：E80-005（拟合不收敛）。

I80-81 model_fiber(temp, f, cable_spec) -> {T_env: number, n_g_model: string}

• 不变量：∂T_env/∂T 与规格一致；色散项显式。
• 错误：E80-009。

射线追迹与路径积分

I80-91 solve_ray(n_field, gamma0, bc) -> Gamma

• 不变量：费马原理；能量与几何边界满足 bc。
• 错误：E80-005。

I80-101 integrate_path(n_eff, gamma, c_ref) -> {T_form: TForm}

• 不变量：并行两口径、delta_form ≤ tol_Tarr、check_dim(T_arr)="[T]"。
• 错误：E80-001、E80-002。

环境融合与修正合成

I80-111 apply_env_correction(ds, RefCond) -> ds'

• 说明：根据 RefCond 将观测或中间量归一/修正。
• 不变量：修正算子可逆域声明；落盘 RefCond。
• 错误：E80-003。

I80-121 compose_path_correction(parts) -> {T_corr: number, T_parts, T_form}

• 说明：合成 T_geom/T_med/T_inst/T_proc 与两口径结果。
• 不变量：check_dim(T_corr)="[T]"；分项和与总量一致。
• 错误：E80-002。

I80-122 assert_path_contracts(ds, rules) -> {pass: boolean, report}

• 说明：执行 C80-* 契约（两口径、新鲜度、覆盖、延迟等）。
• 错误：返回 pass=false 并列举违规 rules.*。

I80-123 calibrate_loopback(meas, fixture) -> {T_fixed: number, meta}

• 说明：仪器/链路回环校准（见第12章）。
• 不变量：回环可追溯；温度/时间漂移模型版本。
• 错误：E80-007。

I80-124 regress_inst(obs, model) -> {T_inst: number, coeffs, u}

• 说明：处理链回归得到仪器分项与系数。
• 不变量：训练/发布口径一致；交叉验证记录。
• 错误：E80-005。

不确定度与 guardband

I80-131 build_uncertainty_budget(parts, cov_spec) -> {x, V_x, u_num, meta}
I80-132 compute_jacobian(f, x, mode) -> {J, method} // mode ∈ {analytic, autodiff, complex-step, finite-diff}
I80-133 propagate_gum(J, V_x, u_num) -> {u_c, nu_eff, k, U, eta}
I80-134 propagate_mc(f, Px, N_mc, seeds) -> {q_L, q_U, U_MC, y_hat}
I80-135 choose_guardband(U_or_q, risk) -> {g, rule}
I80-136 assert_uncertainty_contracts(payload, rules) -> report
I80-137 emit_path_manifest_uncertainty(payload, policy) -> {ok: boolean, path}

• 共同不变量：check_dim(u_c)="[T]"；delta_form 已入账为 u_form。
• 错误：E80-002、E80-007。

运行时与流式

I80-141 build_exec_graph(spec) -> G
I80-142 cache_getset(layer, key, compute_fn, TTL) -> {value, meta}
I80-143 decide_fallback(context) -> {level, alpha_r, tags}
I80-144 stream_align(inputs, wm, lateness) -> aligned_streams
I80-145 run_pipeline(G, streams, policy) -> {T_corr, T_parts, delta_form, u, tags}
I80-146 publish_panel(metrics) -> ack
I80-147 emit_path_manifest(results, policy) -> ManifestPath
I80-148 emit_runtime_manifest(rt_meta, policy) -> {ok: boolean, path}

• 不变量：delta_form ≤ tol_Tarr 在线；trace_id 幂等；age(src) ≤ Delta_t。
• 错误：E80-006、E80-008、E80-003。

用例封装（参考实现入口）

I80-151 run_case_gnss(obs, met, TEC, geom, policy) -> {T_parts, T_corr, u, manifest}
I80-152 run_case_wr(fiber, rtt, fixed, temp_profile, cable_spec, policy) -> {T_one, T_parts, u, manifest}
I80-153 run_case_nlos(obs, geom, dem, policy) -> {T_mpath, T_corr, tags, u, manifest}

• 不变量：与各章节 C80-* 对应契约一致；发布前 contracts.pass=true。
• 错误：传递底层错误并聚合为用例级报告。

V. 跨卷接口映射

1. TimeBase / Sync：
   需要 ts/tau_mono/offset/skew/J 的读写；run_pipeline 与 emit_* 按该卷定义的时间戳策略。
2. Instrument：
   calibrate_loopback/regress_inst 与仪器延迟标定接口互通；保存校准系数与溯源编号。
3. Cleaning：
   • assert_path_contracts/assert_uncertainty_contracts 复用清洗卷的两口径与数据质量契约库；
   • estimate_multipath 的标注/隔离策略对齐清洗卷标签体系。

VI. 使用示例（最小可执行片段）

# 1) 构建几何与介质

gamma = estimate_geometry(anchors, dem, constraints)

nf = construct_n_field(met, tec, cable_spec, options)

# 2) 射线与两口径积分

gamma_ray = solve_ray(nf, gamma, bc)

Tform = integrate_path(nf, gamma_ray, c_ref)

# 3) 分项合成与不确定度

parts = {"T_geom":..., "T_med":..., "T_inst":..., "T_proc":...}

corr = compose_path_correction(parts)

J = compute_jacobian(lambda x: ..., x0, "complex-step")["J"]

u = propagate_gum(J, V_x, u_num)

# 4) 契约与发布

assert_path_contracts({...}, rules)

manifest = emit_path_manifest({...}, policy)

VII. 兼容性与版本

• 语义版本：I80-xx 保留编号与签名稳定；新增字段以可选方式提供；破坏性变更须在《附录F 变更记录》登记并提供迁移脚本。
• 运行时兼容：emit_* 接口要求 manifest.path.* 键最小集保持不变（见附录C）。

小结

• 本附录给出了 I80-* 全集的接口原型、不变量与错误口径，并标注跨卷映射。
• 实施者可据此直接落地模块化实现，确保两口径一致性、可追溯与面向生产的流式运行。