Nos primeiros dias da aviação, o piloto era obrigado a estar constantemente em alerta máximo. Foi importante
Quando o vôo é pequeno, não é tão grandeproblema. Mas com o desenvolvimento da tecnologia e da globalização, o alcance e o tempo dos voos aumentaram. Não importa o quanto uma pessoa queira, é difícil manter a concentração por longos períodos de tempo. Isto é potencialmente muito perigoso. Uma pessoa cansada cometerá erros tanto nas observações quanto nos julgamentos, que podem terminar em desastre.
Sistemas de piloto automático: antes e agora
É por esta razão que a função de piloto automáticoapareceu surpreendentemente cedo. Acredite ou não, uma das primeiras aeronaves a ser equipada com tal sistema (embora elementar para os padrões modernos) foi construída pela Sperry Corporation no início dos anos 1910.
Esta função incluiu a conexão de um giroscópicoum indicador de rumo, também um ajuste básico, permitia que a aeronave se movesse em linha reta e horizontal ao longo de uma direção de bússola predefinida por longos períodos de tempo sem a atenção total do piloto. Um dispositivo tão simples o salvou de muito estresse.
Os sistemas de piloto automático tornaram-se cada vez maismais sofisticado, e na década de 1930 o Royal Aircraft Institute na Grã-Bretanha desenvolveu um sistema mais sofisticado. O Pilot Assistant usou giroscópios rotativos pneumáticos para o controle de vôo real.
No futuro, os sistemas foram fornecidos com melhoriasalgoritmos de controle, servomecanismos e até auxiliares de radionavegação, que permitiam às aeronaves voar de forma autônoma à noite ou com mau tempo. Já em 1947, as aeronaves C-53 da Força Aérea dos Estados Unidos decolaram, cruzaram o Atlântico e pousaram, todas sob o controle do piloto automático.
Agora grandes aviões e aeronaves com 20passageiros e mais são obrigados por lei a ter um sistema de automação embutido. Seu nível varia, mas a maioria deles fornece o chamado controle de três eixos de inclinação, rotação e guinada do veículo.
O piloto automático não é tão "automático" quanto parece.Não há nenhum robô que se sente no assento do piloto e aperte botões enquanto o piloto real dorme. É simplesmente um sistema de controle de vôo que permite ao piloto pilotar a aeronave sem controle manual constante. Basicamente, permite que o piloto voe de Nova York a Los Angeles sem pressionar os manípulos de controle por seis horas consecutivas.
Sistema de controle automático modernoO Flight Control System (AFCS) consiste em três partes principais: um computador que monitora o voo, vários processadores de alta velocidade e vários sensores localizados em diferentes partes da aeronave. Os sensores coletam dados de todo o avião e os enviam aos processadores, que por sua vez informam ao computador o que é.
O piloto automático é ativado algum tempo após a decolagem e desligado antes do pouso. A resolução deste software pode variar de aeronave para aeronave.
O piloto automático pode pousar o avião de acordo comos comandos necessários. Isso é chamado de sistema de pouso automático. Se a aeronave estiver tentando pousar em condições difíceis, com neblina obscurecendo completamente a visão, a aeronave pousará dentro de certos parâmetros de segurança usando o ILS (Sistema de Pouso por Instrumentos). Nesses casos, o piloto automático, atuando em sincronia com os demais sistemas da aeronave, garante um pouso sob o controle da cabine de comando.
Os sistemas também ajudam a aeronave a ganhar altitude,manter o controle de cruzeiro e o vôo nivelado e gerenciar a descida, a aproximação e os pousos finais. Taxiar antes da decolagem, pouso real e taxiar após o toque ainda são prerrogativas dos pilotos humanos. Os sistemas de piloto automático também são desativados durante turbulência extrema.
Basicamente, o sucesso de um piloto automático depende do conhecimento de um piloto humano real.
Em 2020, a Airbus anunciou que teve sucessodesenvolveu e testou um sistema de decolagem totalmente autônomo, a novidade foi bastante inovadora para o setor. A tecnologia usada difere dos sistemas de pouso por instrumentos existentes que são comuns em aviões modernos. O sistema reconhece imagens para manter a aeronave na linha central da pista, ajustar inclinação, velocidade e, finalmente, levantar a aeronave de teste Airbus no ar. Este é um passo importante para tornar a aeronave totalmente autônoma em um futuro próximo.
Os pilotos não serão necessários?
Dado o alto nível de complexidade do modernopilotos automáticos, você pode pensar que os pilotos não são necessários. Se o avião pode, teoricamente, voar sozinho, por que eles são necessários? Acontece que, embora a maior parte do trabalho possa ser delegada ao piloto automático, a presença humana ainda é muito importante. Na verdade, é improvável que isso mude tão cedo.
Um dos principais motivos é o clima geralpassageiros de aeronaves e o público em geral. Quer você admita ou não, há algo muito reconfortante em um ser humano vivo e inteligente pilotando um veículo tão grande no ar (pelo menos por enquanto). A maioria das pessoas não quer colocar o controle de algo que teoricamente poderia matá-las inteiramente nas mãos de uma máquina.
Curiosamente, no entanto, estudos recentesmostram que o sentimento público sobre esta questão está mudando. Pelo menos para alguns veículos. Pesquisas de opinião que datam de 2019 mostraram que 7 em cada 10 consumidores acreditam que os carros autônomos são mais seguros do que aqueles dirigidos por um ser humano. A pesquisa foi realizada pela ANSYS e envolveu mais de 22 mil pessoas nos países do Benelux, China, França, Alemanha, Índia, Itália, Japão, Espanha, Suécia, Reino Unido e EUA. É verdade que esta pesquisa foi principalmente sobre carros autônomos, mas parece que as pessoas estão dispostas a confiar em veículos operados por computadores, e não por humanos.
Quando se trata dos drones do futuro, a maioria dos entrevistados não se opõe totalmente à ideia, mas prefere esperar que a tecnologia fique mais avançada.
Outra razão pela qual os pilotos são necessários éque, em certas circunstâncias, as próprias pessoas se tornam melhores "máquinas de tomar decisões" do que os computadores. Apesar de toda a sua complexidade, ele ainda não pode ser comparado ao complexo computador do crânio humano. Nossos cérebros podem receber uma grande quantidade de informações ao mesmo tempo, tomar decisões rápidas e improvisar em tempo real. Essa flexibilidade é incrivelmente difícil, senão impossível, de replicar em uma máquina.
Além disso, dado o ambiente de voo altamente caótico, muitas vezes podem surgir situações incomuns nas quais a máquina controlada e controlada é incapaz de tomar decisões.
Por exemplo, em 2010, uma aeronave Qantas com 450os passageiros sofreram uma avaria grave durante o voo. Devido à falha do rotor do motor, partes dele se espalharam pela aeronave, danificando diversos sistemas críticos da aeronave, incluindo o trem de pouso. O sistema de controle de vôo a bordo estava sobrecarregado com erros de colisão e mensagens que não podiam ser tratadas ao mesmo tempo. Os pilotos nos controles (assim como os especialistas fora de serviço que estavam entre os passageiros) foram capazes de improvisar e pousar o avião com sucesso. Embora seja inteiramente possível que o sistema de piloto automático tenha encontrado uma maneira de fazer o mesmo, foi o raciocínio rápido e a capacidade de improvisar que salvou centenas de vidas naquele dia.
Então, o que é mais seguro?
Hoje, o vôo é um dos maismaneiras seguras de viajar. Desde cerca de 1970, o número de acidentes envolvendo aeronaves comerciais (aeronaves com mais de 19 passageiros a bordo) diminuiu gradualmente. Em 2019, o número de acidentes fatais por milhão de voos diminuiu 12 vezes em comparação com 1970.
O motivo é o aprimoramento da tecnologia e muito maisregulamentação estrita da indústria da aviação, melhorando a confiabilidade e as capacidades do piloto automático. Com base nas estatísticas de 2019, que é o último ano “normal” de avaliação das estatísticas de voos (o ano anterior à pandemia), as chances de morrer em um acidente de avião são praticamente nulas.
Ao mesmo tempo, de acordo com o Conselho Nacionalsegurança nos Estados Unidos (um dos países com mais carros per capita), nos últimos 10 anos, a taxa de mortalidade pelo uso de automóveis de passageiros foi 1.606 vezes maior do que a dos voos de avião. Por que existem carros com piloto automático, mas os aviões ainda precisam de pilotos?
Tecnologias autônomas em veículos,embora impressionantes, ainda estão na infância e não estão imunes a erros. No entanto, isto está a mudar à medida que a aprendizagem automática se torna um componente cada vez mais importante de tais sistemas.
Quão perto estamos de um vôo totalmente autônomo?
Depois que os sistemas de piloto automático forem desenvolvidos, testados e confiáveis por organizações como a FAA, o papel dos pilotos humanos diminuirá com o tempo.
No entanto, provavelmente nunca veremosum futuro quando não houver pessoa treinada na cabine de uma aeronave comercial. Mesmo supondo que todos os problemas técnicos sejam eliminados e os pilotos automáticos possam se adaptar a situações como os humanos, os passageiros provavelmente se sentirão mais seguros sabendo que há uma pessoa na cabine que supostamente está no controle da situação.
Mas quando se trata de drones de entrega, drones militares e talvez até aeronaves militares, um futuro não tripulado e totalmente autónomo é provavelmente inevitável.
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ANSYS é um sistema de software universala análise de elementos finitos, que existiu e se desenvolveu ao longo dos últimos 30 anos, é bastante popular entre os especialistas na área de cálculos de engenharia automatizados e FE para resolver problemas espaciais lineares e não lineares, estacionários e não estacionários da mecânica.
FAA (The Federal Aviation Administration) - Administração Federal de Aviação dos Estados Unidos.
Banco(Rolar)Tom(Tom)Guinada(Curso, Yaw) - três ângulos de rotação correspondentes a três ângulos de Euler, que especificam a orientação do veículo em relação ao sistema de coordenadas normal (em relação ao seu centro de inércia ao longo de três eixos).
Mecanismo servo -motor DC convencional com embutidoservo controladores e caixas de engrenagens. Seu funcionamento é baseado em um sistema de feedback, no qual é inserido um sinal de saída, levando informações sobre posição, velocidade, aceleração ou deslocamento. Os dados são transmitidos pelo corretor e amplificador para a unidade executiva - acionamento ou motor elétrico.