chore: pin numpy<2.0 and align plan with tech-audit research

Research doc (2026-04-18 OSS stack audit) flagged NumPy 2.0 as silently
breaking GTSAM Python bindings (issue #2264). Pin numpy>=1.26,<2.0 and
constrain opencv-python-headless<4.11 (knock-on: 4.11+ requires numpy≥2).

Verified after downgrade:
  - 196 passed / 8 skipped unit/component
  - EuRoC MH_01 e2e PASS (no regression on 0.205m ESKF ATE baseline)

Plan updates in next_steps.md §5:
  - cuVSLAM strategy clarified: Mono-Depth (barometer as synthetic depth),
    not Mono-Inertial (needs stereo hardware we don't have)
  - DINOv2-VLAD (AnyLoc) for GPR + FP16 TRT (INT8 broken for ViT on Jetson)
  - GTSAM: documented that 4.2 stable is not on PyPI (only 4.3a0), so
    deferred to post-sprint-1 ESKF-only path stays the right call
  - VPAIR xfail root cause: no raw IMU + mock satellite index (verified
    with scale=1.0 and scale=45.0 runs — ATE stays at ~1236m ESKF /
    ~1770km GPS regardless of scale)
  - Flight controller H743 vs F405 check flagged as critical blocker

README "next steps" section rewritten to match the research-aligned plan.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 (1M context) <noreply@anthropic.com>

README.md

@@ -292,10 +292,15 @@ gps-denied-onboard/
 ## Що залишилось (наступні кроки)
 
 ### Dev pipeline (захищений e2e-харнесом)
-1. **cuVSLAM як VO backend** — замінити `ORBVisualOdometry` на `CuVSLAMVisualOdometry` (metric scale, IMU fusion). Поточний `vo_scale_m=0.005` — CI-хак, cuVSLAM вирішить це коректно.
-2. **VPAIR outdoor** — перевірити satellite matching на fixed-wing outdoor сцені (VPAIR має `reference_views/`). Якщо GPS ATE покращиться — xfail → strict-assert.
-3. **Аудит solution.md** — звірити імплементацію з `_docs/01_solution/solution.md`.
-4. **Реструктуризація** — `src/gps_denied/*` → `src/*` (зайвий неймспейс).
+1. **cuVSLAM Mono-Depth** — замінити `ORBVisualOdometry` на cuVSLAM Mono + барометричний depth (`scale = altitude / focal_length`). Mono-Inertial потребує stereo hardware (нема). Mono-Depth — правильний шлях для одиничної nadir-камери. Research: `docs/superpowers/specs/2026-04-18-oss-stack-tech-audit-design.md`.
+2. **DINOv2-VLAD (AnyLoc) для GPR** — замінити numpy L2 fallback. Satellite tiles через MapTiler MBTiles (offline). Fixed FP16, без INT8 (broken для ViT на Jetson).
+3. **VPAIR unblock** — xfail (1770 км ATE) блокований відсутністю raw IMU + mock satellite index. Реальні MapTiler tiles **АБО** cuVSLAM Mono-Depth з GT-altitude розблокують.
+4. **Аудит solution.md** — звірити імплементацію з `_docs/01_solution/solution.md`.
+5. **Реструктуризація** — `src/gps_denied/*` → `src/*` (зайвий неймспейс).
+
+### Критичні блокери (перевірити до наступного коду)
+- **Flight Controller processor**: H743 ✅ / F405 ❌ (silently ignores GPS_INPUT). Запитати постачальника.
+- **IMU rate через MAVLink**: за замовчуванням ArduPilot 50 Hz, для Mono-Inertial потрібно ≥100 Hz (`SR2_RAW_SENS`). Для Mono-Depth не критично.
 
 ### On-device (Jetson Orin Nano Super)
 1. Офлайн завантаження тайлів для зони місії → `{tile_dir}/z/x/y.png`

next_steps.md

@@ -120,3 +120,71 @@
   MH_03-05 мають дуже малий дрейф (~1 см) бо перші 100 кадрів MAV майже нерухомий (старт sequence). Це нормально — цей baseline зростатиме якщо запустити більше кадрів.
   
   **Поточний стан e2e харнесу**: 70 passed, 1 skipped, 2 xfailed. Всі EuRoC MH sequences покриті strict-assert тестами.
+
+---
+
+## 5. Tech audit — Open-Source Stack alignment
+
+Research документ `docs/superpowers/specs/2026-04-18-oss-stack-tech-audit-design.md` (2026-04-18) переглянув увесь OSS-стек і знайшов кілька критичних розходжень з поточною архітектурою. Нижче — стан синхронізації з research.
+
+### 5.1 Виконано (2026-04-18 вечір)
+
+- [x] **Numpy pin `>=1.26,<2.0`**. NumPy 2.0 silently breaks GTSAM Python bindings (research 4.3, issue #2264).
+  - Також довелось обмежити `opencv-python-headless<4.11` — 4.11+ вимагає numpy≥2. Knock-on constraint.
+  - Після downgrade: unit 196 passed / 8 skipped, e2e EuRoC MH_01 PASS (без регресії).
+- [x] **VPAIR контрольний прогін на 50 кадрах з `vo_scale_m=1.0` і `vo_scale_m=45.0`** (GT inter-frame displacement median=45 м — fixed-wing на 400 м, швидкість ~225 м/с × 0.2 с між synthetic timestamps).
+  - Результат не залежить від scale: ESKF ATE ≈ 1236-1343 м, GPS ATE ≈ 1770 км.
+  - [decision 2026-04-18: VPAIR **не можна зробити PASS на поточному стеку**. Фундаментальні блокери: (а) немає raw IMU → ESKF дрейфує за рахунок тільки VO; (б) Mock satellite index повертає координати «в іншій півкулі світу» (не реальні tiles України), тому Mahalanobis gate відхиляє satellite estimates як outliers (Δ²~10⁹). Залишаємо xfail із задокументованою причиною. Розблокувати зможе: реальні satellite tiles (MapTiler MBTiles) **АБО** cuVSLAM Mono-Depth з барометром (dataset-level synthetic IMU).]
+
+### 5.2 Відкореговано в плані (наступні дії)
+
+**cuVSLAM стратегія** (research §1, §2):
+- ❌ Раніше писали просто «cuVSLAM як VO backend».
+- ✅ Тепер: **cuVSLAM Mono-Depth** (Mono + synthetic depth з барометра: `scale = altitude / focal_length`). Mono-Inertial потребує stereo hardware (у нас одна nadir-камера).
+- Це пояснює чому VPAIR без IMU показує 1236 м ESKF ATE — без altitude-to-scale recovery VO drift unbounded. На EuRoC `vo_scale_m=0.005` працював тільки бо indoor scene має constant ~5 мм/кадр.
+
+**Place Recognition** (research §3):
+- Раніше: «GlobalPlaceRecognition (numpy/Faiss)» — backend не уточнений.
+- Тепер: **DINOv2-VLAD (AnyLoc)** як descriptor → Faiss GPU index. EigenPlaces як upgrade path.
+- **INT8 квантизація ❌** — broken для ViT на Jetson (NVIDIA/TRT#4348). Stay at FP16.
+
+**GTSAM**:
+- Research радить «GTSAM 4.2 stable» замість 4.3a1 alpha.
+- **Практично неможливо**: PyPI має тільки `gtsam==4.3a0`. 4.2 потребує custom source build. Залишаємо `gtsam>=4.3a0` до появи stable wheel **АБО** source-build мануал.
+- GTSAM-шлях відкладено для sprint 1 (research §3 Factor Graph): ESKF достатній для Gaussian GPS_INPUT 5-10 Hz. Mock залишається.
+
+**MAVLink** (research §3):
+- pymavlink ✅ (MAVSDK-Python не підтримує GPS_INPUT).
+- **Reference impl**: `MAVProxy/modules/mavproxy_GPSInput.py` — точне кодування `GPS_INPUT` (#232). Звірити коли будемо інтегрувати з SITL.
+- **Injection rate**: 5-10 Hz, не 20+ (timing jitter).
+
+**Flight Controller hardware** (research §4.1) — відкрите питання:
+- H743 ✅ GPS_INPUT over serial
+- F405 ❌ silently ignores GPS_INPUT (втрата днів на дебаг)
+- [ ] Запитати постачальника / перевірити через Mission Planner before any SITL-to-hardware crossover.
+
+### 5.3 Пріоритети на 2-3 тижні (синхронізовано з research §5)
+
+**Тиждень 1 (починається 2026-04-19):**
+- [x] numpy pin ← зроблено 2026-04-18
+- [ ] Перевірити FC processor (H743 vs F405) — спитати постачальника
+- [ ] Перевірити поточний IMU rate через MAVLink (за замовчуванням ArduPilot шле 50 Hz, треба ≥100 Hz для Mono-Inertial; для Mono-Depth не критично)
+- [ ] Prototype cuVSLAM Mono-Depth з барометром як synthetic depth (на EuRoC — IMU дає altitude, нема барометра, але можна подавати GT altitude як proxy)
+- [ ] Прогнати [aero-vloc](https://github.com/prime-slam/aero-vloc) benchmark на VPAIR nadir кадрах до того як фіксувати Faiss index дизайн
+
+**Тиждень 2:**
+- [ ] cuVSLAM Mono-Depth інтеграція в E2EHarness (новий `_ScaledVO` analog, але scale береться per-frame з GT altitude)
+- [ ] Порівняти ATE: ORB (поточний baseline 0.205 м на MH_01) vs cuVSLAM Mono-Depth
+- [ ] AnyLoc offline setup + перший тест на satellite tiles
+
+**Тиждень 3:**
+- [ ] XFeat TRT export для satellite matching (окремий трек від VO — не VO fallback)
+- [ ] MAVLink GPS_INPUT injection тест на SITL
+- [ ] Визначити чи варто піднімати IMU rate для майбутнього Mono-Inertial
+
+### 5.4 Відкриті питання (research §7)
+
+1. Якість cuVSLAM Mono-Depth на feature-poor nadir terrain (рівне поле, ліс).
+2. Частота та надійність GPR match в реальних умовах України.
+3. Чи достатньо барометра для scale recovery при різких змінах висоти.
+4. Коли (чи взагалі) потрібен перехід на Stereo-Inertial (hardware change).

pyproject.toml

@@ -15,8 +15,8 @@ dependencies = [
     "python-multipart>=0.0.9",
     "httpx>=0.27",
     "diskcache>=5.6",
-    "numpy>=1.26",
-    "opencv-python-headless>=4.9",
+    "numpy>=1.26,<2.0",  # NumPy 2.0 silently breaks GTSAM Python bindings (issue #2264)
+    "opencv-python-headless>=4.9,<4.11",  # 4.11+ requires numpy>=2.0 (incompatible with GTSAM)
     "gtsam>=4.3a0",
     "pymavlink>=2.4",
 ]