No mundo da inovação aeroespacial, palavras-chave como inteligência artificial (IA) e voo autônomo tendem a dominar as manchetes. Mas sob o radar (por assim dizer), uma revolução mais silenciosa está remodelando o cockpit: Software-Defined Avionics (SDA) alimentado pela Modular Open Systems Architecture (MOSA).

Em abril, a fabricante taiwanesa TSMC introduziu o microchip mais avançado do mundo: o chip 2 nanométrico (2nm). A produção em massa é esperada para o segundo semestre do ano. O novo chip da TSMC representa um grande passo em frente no desempenho e na eficiência, e foi acompanhado por anúncios semelhantes este ano de outros fabricantes de chips. Como explico abaixo, os avanços de chips como esses estão aumentando exponencialmente as capacidades de aviônicos.

Essa mudança não é apenas sobre a substituição de hardware; trata-se de redefinir como a eletrônica das aeronaves evolui, interconectar e permanecer relevante em vários anos de serviço.

Durante décadas, os sistemas aviônicos foram fortemente acoplados com hardware. Os sistemas de navegação, os computadores de gerenciamento de voo e os painéis de exibição foram construídos com configurações rígidas e de circuito fechado. As atualizações eram pesadas, caras e muitas vezes envolviam extensos obstáculos de certificação. SDA inverte este script.

Em seu núcleo, a Avionics definida por software permite que as funções aviônicas sejam implementadas em software em execução em hardware genérico e modular.

A separação de hardware e software permite atualizações sem ter que arrancar e substituir sistemas inteiros. A MOSA complementa essa abordagem, estabelecendo padrões de interoperabilidade em toda a indústria, facilitando o desenvolvimento de componentes plug-and-play de diferentes fabricantes.

Esta abordagem traz vários benefícios fundamentais:

• Agilidade: As atualizações de software podem ser implantadas rapidamente para resolver bugs, melhorar a funcionalidade ou responder a novas ameaças.
• Eficiência de custos: Os operadores podem estender a vida útil das fuselhas sem precisar revisar o hardware.
• Interoperabilidade: Diferentes sistemas de diferentes fornecedores agora podem se comunicar e se integrar perfeitamente.

Os principais empreiteiros aeroespaciais e de defesa, incluindo Raytheon, Collins Aerospace e Northrop Grumman, estão investindo pesadamente em estruturas de SDA. Os Estados Unidos O Departamento de Defesa até determinou a conformidade com a MOSA para plataformas futuras, ressaltando o quão estratégica essa mudança está se tornando.

Na aviação comercial, as implicações são igualmente profundas. As companhias aéreas que operam frotas mistas ou aeronaves legadas agora podem simplificar o treinamento e a manutenção, cumprindo as demandas regulatórias e operacionais em evolução. Em vez de substituir cockpits inteiros, as companhias aéreas podem atualizar gradualmente os sistemas para suportar inovações como manutenção preditiva ou otimização aprimorada da trajetória de voo.

Criticamente, a SDA apoia o impulso da indústria da aviação em direção a sistemas autônomos. Como os algoritmos de aprendizado de máquina e a fusão de sensores se tornam padrão, as plataformas definidas por software fornecerão a flexibilidade necessária para integrar essas tecnologias em tempo real sem recertificar cada peça de hardware.

Microchips de sempre mais rápidos

O advento de microchips mais rápidos está transformando fundamentalmente o cenário da SDA, oferecendo melhorias significativas em desempenho, integração e flexibilidade.

Como o poder de processamento aumenta, os sistemas aviônicos agora são capazes de gerenciar tarefas muito mais complexas em tempo real. Isso inclui o processamento de grandes quantidades de dados de sensores a bordo, como radar, detecção e classificação de luz (LiDAR), sistemas climáticos e ferramentas de navegação com latência mínima.

Esses chips mais poderosos também tornam viável a execução de algoritmos avançados e cargas de trabalho de IA diretamente a bordo da aeronave – recursos que antes exigiam descarregamento para sistemas externos ou simplificação devido a limitações de hardware. Como resultado, recursos como a fusão de sensores em tempo real para taxiamento autônomo ou redirecionamento dinâmico em voo não são mais teóricos; eles estão se tornando realidades operacionais.

É importante ressaltar que a ascensão desses microchips avançados também reforça a crescente adoção de arquiteturas aviônicas abertas, como o Future Airborne Capability Environment (FACE) e o MOSA.

Esses padrões dependem de plataformas de computação de alto desempenho que podem lidar com a interoperabilidade sem comprometer a velocidade ou a segurança. Como resultado, a visão de aviônicos verdadeiramente plug-and-play, onde aplicativos de missão crítica e módulos de software podem ser implantados ou atualizados em várias plataformas de aeronaves, está entrando em foco.

O poder crescente e a sofisticação dos microchips são a espinha dorsal tecnológica que impulsiona a transformação definida por software da aviação. Ao empurrar os limites do que pode ser feito com o software, esses chips estão tornando as aeronaves não apenas mais capazes e seguras, mas também muito mais adaptáveis às demandas em evolução do voo do século XXI.

E, no entanto, apesar de seu potencial transformador, a SDA ainda recebe pouca cobertura da mídia. Talvez seja porque não tem o drama visual de táxis voadores ou o apelo público de promessas de emissões líquidas zero. Mas para os membros da indústria, é claro: o software não é mais apenas parte da aviônica. Isso é a aviônica.

Fonte: John Persinos / AviationToday