O Solução de Simulação Interactiva HIL de Controlo de Voo é uma plataforma de verificação integrada composta por um sistema de simulação de hardware-in-the-loop (HIL) de controlo de voo, cockpit de simulador, mesa giratória de três eixos, mesa giratória de cinco eixos, simuladores de carga, simulador de pressão total e simulador de navegação. Foi concebido para apoiar a investigação de algoritmos de controlo de voo, a avaliação do desempenho do sistema e a validação humana no circuito. O sistema permite a verificação exaustiva de algoritmos de controlo de voo, software, computadores, mecanismos de controlo, simuladores de carga de superfície e sensores atmosféricos, melhorando significativamente a eficiência da integração e garantindo a fiabilidade e segurança do sistema.

A solução suporta a simulação digital completa em tempo real e permite testes de simulação semi-física com dispositivos reais, tais como computadores de controlo de voo, servos, sistemas de navegação integrados, sensores atmosféricos, simuladores de carga servo, mesas giratórias, simuladores de navegação e simuladores de pressão total. Permite a verificação do sistema completo em circuito fechado dentro da gama de simulação física, assegurando uma coordenação de alto nível entre o software e o hardware de controlo de voo.

Tecnicamente, o sistema baseia-se na plataforma HRT HIL e utiliza uma rede de memória reflectora de fibra ótica em tempo real para construir um sistema de simulação distribuído com 256 MB de memória integrada, suportando pelo menos 12 nós de simulação e não menos de 3 nós de simulação em circuito fechado para satisfazer os requisitos de troca de dados em tempo real. A plataforma permite a simulação em tempo real do circuito com o computador de controlo de voo com um tamanho mínimo de passo de 1ms para uma simulação de sistema completo de alta dinâmica. Suporta a modelação gráfica Matlab/Simulink e converte os modelos Simulink em código incorporado em tempo real executado num sistema operativo em tempo real, abrangendo todo o processo, desde a modelação matemática à geração de código, carregamento automático, controlo de execução, monitorização de variáveis do modelo, ajuste de parâmetros em linha e armazenamento de dados.

O sistema fornece capacidades de simulação em lote e de testes automatizados, interfaces de simulação de barramento de padrão industrial e um sistema operativo em tempo real VxWorks para expansão autónoma da interface. Dispositivos físicos como cockpits de simulador, mesas giratórias de três e cinco eixos e simuladores de carga de seis canais proporcionam experiências realistas de operação de piloto, ação de servo e simulação de carga. O simulador de pressão total replica os efeitos aerodinâmicos, enquanto o simulador de navegação suporta a emulação de sinais BDS/GPS e o sistema de visualização oferece a representação de cenários de voo e a visualização de dados em todo o laboratório.

O sistema de controlo principal pode configurar e gerir de forma flexível todos os dispositivos de simulação física, garantindo a segurança durante o funcionamento. Um middleware de rede em tempo real permite a gestão unificada de dispositivos de diferentes fornecedores, oferecendo uma escalabilidade robusta. O controlo determinístico em tempo real e uma interface homem-máquina intuitiva permitem a gestão unificada do equipamento de laboratório e dos dados experimentais, integrados com sistemas de gestão de dados, e acomodam futuras necessidades de simulação e expansão da interface.

Funcionalmente, a plataforma permite a verificação de simulações matemáticas de software de controlo de voo ou de leis de controlo, integrando computadores de controlo de voo, cockpits de simuladores, servos e simuladores de carga em simulações de circuito fechado. O sistema suporta visualização de voo, simulação de navegação por satélite, simulação de pressão total e entradas de sensores atmosféricos para garantir experiências em circuito fechado realistas e fiáveis.

Esta solução é ideal para laboratórios de grande escala nos sectores aeroespacial e da aviação, fornecendo uma plataforma abrangente, de alta precisão e extensível para o desenvolvimento de algoritmos de controlo de voo, integração de sistemas, avaliação do desempenho e testes com humanos no circuito.