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Datei: horizontal_los.pvs Sprache: PVS

Original von: PVS^©

%------------------------------------------------------------------------------
% horizontal_los.pvs
% ACCoRD v.1.0
%
% Algorithms to horizontally recover from Loss of Separation
%------------------------------------------------------------------------------

horizontal_los[D: posreal] : THEORY
BEGIN

  IMPORTING vectors@perpendicular_2D,
       horizontal[D],
     old_horiz_los_criterion,
            gs_only[D],
            trk_only[D],
            opt_trk_gs[D],
     circle_optimum_2D,
     wedge_optimum_2D

  s         : VAR LoS_vect2
  vo,vi     : VAR Nz_vect2
  v,nvo,nvi : VAR Vect2
  t,ti,to   : VAR posreal % Upper bound to time to recover separation
  irt       : VAR Sign
  MinRelSpeed,
  MinGS,MaxGS,
  MinRelSpeedo,
  MinGSo,MaxGSo,
  MinRelSpeedi,
  MinGSi,MaxGSi: VAR posreal

  %------------%
  % ALGORITHMS %
  %------------%

  sDs(s): posreal = norm(s)*D-sqv(s)

  gs_los(s,vo,vi,MinGS,MaxGS,MinRelSpeed,irt): {nvo | nz_vect2?(nvo) =>
                                 gs_only?(vo)(nvo) AND MinGS <= norm(nvo) AND norm(nvo) <= MaxGS} =
    LET nv = max_segment_point_in_slice(zero,-vi,(1/norm(vo))*vo,MinGS,MaxGS,s,irt*perpR(s))
    IN
      IF intersects_segment_fun?(zero,-vi,(1/norm(vo))*vo,MinGS,MaxGS,s,irt*perpR(s)) AND norm(nv)>=MinRelSpeed THEN
        nv+vi
      ELSE
        zero
      ENDIF

  gs_los_def: LEMMA LET nvo = gs_los(s,vo,vi,MinGS,MaxGS,MinRelSpeed,irt) IN
    (nvo/=zero IMPLIES
      gs_only?(vo)(nvo) AND
      MinGS <= norm(nvo) AND
      norm(nvo) <= MaxGS AND
      s*(nvo-vi)>=0 AND
      norm(nvo-vi)>=MinRelSpeed AND
      ((nvo-vi/=zero OR MinRelSpeed>0) IMPLIES divergent?(s,nvo-vi)) AND
      irt*det(s,nvo-vi)<=0) AND
        (FORALL (nvo2:Vect2):
   gs_only?(vo)(nvo2) AND
         MinGS <= norm(nvo2) AND
         norm(nvo2) <= MaxGS AND
   divergent?(s,nvo2-vi) AND
   irt*det(s,nvo2-vi)<=0 AND
   norm(nvo2-vi)>=MinRelSpeed IMPLIES
   norm(nvo2-vi)<=norm(nvo-vi)
   AND
   nvo/=zero)

  gs_los?(s,vo,vi,MinGS,MaxGS,MinRelSpeed)(nvo) : bool =
    nz_vect2?(nvo) AND
    EXISTS (irt): nvo = gs_los(s,vo,vi,MinGS,MaxGS,MinRelSpeed,irt)

  trk_los(s,vo,vi,MinRelSpeed,irt): {nvo | nz_vect2?(nvo) =>
                                 trk_only?(vo)(nvo)} =
    LET nv = max_circle_point_in_slice(zero,-vi,norm(vo),s,irt*perpR(s))
    IN
      IF intersects_circle_fun?(nv,-vi,norm(vo)) AND norm(nv)>=MinRelSpeed THEN
        nv+vi
      ELSE
        zero
      ENDIF

  trk_los_def: LEMMA LET nvo = trk_los(s,vo,vi,MinRelSpeed,irt) IN
    (nvo/=zero IMPLIES
      norm(nvo) = norm(vo) AND
      s*(nvo-vi)>=0 AND
      norm(nvo-vi)>=MinRelSpeed AND
      ((nvo-vi/=zero OR MinRelSpeed>0) IMPLIES divergent?(s,nvo-vi)) AND
      irt*det(s,nvo-vi)<=0) AND
        (FORALL (nvo2:Vect2):
   norm(nvo2) = norm(vo) AND
   divergent?(s,nvo2-vi) AND
   irt*det(s,nvo2-vi)<=0 AND
   norm(nvo2-vi)>=MinRelSpeed IMPLIES
   norm(nvo2-vi)<=norm(nvo-vi)
   AND
   nvo/=zero)

  trk_los?(s,vo,vi,MinRelSpeed)(nvo) : bool =
    nz_vect2?(nvo) AND
    EXISTS (irt) : nvo = trk_los(s,vo,vi,MinRelSpeed,irt)

  % opt_los(s,vo,vi,t): {nvo | nz_vect2?(nvo) =>
  %                            optimal?(vo,Vdir(s,vo-vi))(nvo)} =
  %   LET v = vo-vi IN
  %   IF t*(s*v) < sDs(s) THEN
  %     opt_trk_gs_dot(s,vo,vi,sDs(s)/t)
  %   ELSE
  %     vo
  %   ENDIF

  % opt_los?(s,vo,vi,t)(nvo) : bool =
  %   nz_vect2?(nvo) AND
  %   nvo = opt_los(s,vo,vi,t)

  los_recovery?(s,vo,vi,MinRelSpeed,MinGS,MaxGS,MinRelSpeed)(nvo) : bool =
    gs_los?(s,vo,vi,MinGS,MaxGS,MinRelSpeed)(nvo) OR
    trk_los?(s,vo,vi,MinRelSpeed)(nvo)

  %----------%
  % LEMMAS   %
  %----------%

  los_recovery_meets_criteria : LEMMA
    los_recovery?(s,vo,vi,MinRelSpeed,MinGS,MaxGS,MinRelSpeed)(nvo)
    IMPLIES
      horizontal_los_crit?(s,MinRelSpeed,-sign(det(s,nvo-vi)))(nvo-vi)

  %-------------------------%
  % THEOREM: Independence   %
  %-------------------------%

  los_recovery_independence : THEOREM
    los_recovery?(s,vo,vi,MinRelSpeed,MinGS,MaxGS,MinRelSpeed)(nvo)
    IMPLIES
      divergent?(s,nvo-vi) AND
      norm(nvo-vi)>=MinRelSpeed

  %-------------------------%
  % THEOREM: Coordination   %
  %-------------------------%

  los_recovery_coordination : THEOREM
    los_recovery?(s,vo,vi,MinRelSpeedo,MinGSo,MaxGSo,MinRelSpeedo)(nvo) AND
    los_recovery?(-s,vi,vo,MinRelSpeedi,MinGSi,MaxGSi,MinRelSpeedi)(nvi)  AND
    horizontal_entry?(s,vo-vi)
    IMPLIES
      (divergent?(s,nvo-nvi) OR nvo-nvi=zero)

  %%%

END horizontal_los

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Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.