05Explorar · Tecnologia

O voo moderno é um problema de software vestindo uma casca de alumínio.

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05, Tecnologia

Todo avião e toda espaçonave que voa hoje é um software com uma forma ao redor, e esse software segue padrões que o resto do setor não usa.

Todo veículo das outras quatro áreas hoje é definido tanto pelo código, pelos sensores e pela capacidade de processamento quanto pela estrutura. Leis de controle de voo, fusão de sensores, redundância, simulação, autonomia. É também o caminho mais rápido para o setor para quem já gosta de construir coisas num notebook.

Três computadores, uma respostaRedundância não é ter três cópias. É uma votação, e uma regra para o que acontece quando uma discorda.

O que quase todo mundo pensa

“O piloto automático voa o avião, então os pilotos estão ali quase só de passageiros.”

O que realmente está acontecendo

O piloto automático mantém o que mandaram ele manter. Decidir o que mandar (e perceber quando o que ele está fazendo já não é o que a situação precisa) é o trabalho, e é a parte que mata pessoas quando dá errado.

Máquinas que mostram isso

  • Computadores de voo com redundância triplaTrês respostas, uma votação e um plano para quando uma delas discorda.
  • Unidades de referência inercialSaber onde estão sem nada lá fora para olhar, até o desvio alcançá-los.
  • ADS-BAeronaves que transmitem a própria posição, e por isso qualquer pessoa com uma antena consegue rastreá-las.
  • Desenvolvimento baseado em modelosA especificação É o código, porque uma especificação que ninguém consegue executar é uma especificação que ninguém consegue testar.

Como chegou até aqui

  • 1969O computador de guiagem da ApolloCerca de 72 kilobytes de memória de corda, agendamento por prioridade e um pouso que ele não abortou.
  • 1972Fly-by-wire digitalA NASA voou um F-8 sem nenhuma ligação mecânica entre o manche e a superfície: o computador virou o avião.
  • 1988Fly-by-wire nas companhias aéreasO A320 colocou a proteção de envelope diante de centenas de passageiros em cada voo.
  • 1992DO-178BA norma que decide como o software embarcado pode ser escrito, e quanta evidência isso exige.
  • 2000GPS, sem borrãoA disponibilidade seletiva foi desligada, e o posicionamento civil passou de cem metros para alguns poucos.

O que você pode aprender aqui

As páginas de temas estão sendo escritas; estas são as cinco primeiras

  • 01

    Software que não pode travar

    Em que o software de voo é diferente?

    Determinismo, redundância, verificação formal, e por que um computador de voo muitas vezes é mais lento que seu celular de propósito.

  • 02

    Saber onde você está

    Como uma aeronave sabe onde está?

    Medição inercial, GNSS, dados de ar e o filtro que funde sensores discordantes numa única resposta.

  • 03

    Autonomia e malhas de controle

    Como funciona o piloto automático?

    Realimentação, ganhos, margens de estabilidade, a mesma malha seja para manter altitude ou pousar um propulsor.

  • 04

    Testar primeiro num computador

    O que é um gêmeo digital?

    Modelos, hardware-in-the-loop e quanto de um veículo é voado milhares de vezes antes de ser construído.

  • 05

    O que os dados dizem depois

    O que acontece com os dados de voo?

    Taxas de telemetria, instrumentação de ensaio em voo e como transformar um terabyte de sinais numa única conclusão de engenharia.

Aonde isso leva

Tudo no Mach 9 está ligado nos dois sentidos. Um conceito leva às pessoas cujo trabalho é esse, e um trabalho leva de volta ao que você precisaria aprender.