Cumplimiento de software DO-178C para la industria aeroespacial y de defensa

Perspectivas de la industria aeroespacial para el sector comercial y de defensa

La industria aeroespacial es una de las industrias más complejas y sofisticadas desde el punto de vista técnico que existen, si no la más. Gran parte de ello tiene que ver con la diversidad de aeronaves que se crean tanto para fines comerciales como de defensa. Existe una gran superposición en las últimas tendencias en tecnología que utiliza la industria aeroespacial, pero también hay áreas interesantes que difieren y que vale la pena mencionar. Sin embargo, uno de los principales factores que contribuyen a los cambios y tendencias en la industria aeroespacial es el costo.

El precio medio de un avión de pasajeros oscila entre 82 y 350 millones de dólares y, en función del tipo de avión militar, puede oscilar entre 82 y 2.1 millones de dólares. Un Boeing 787-10 se vende por 340 millones de dólares y un bombardero furtivo B-2 Spirit de Northrop Grumman, por 2.1 millones de dólares.

Los aviones comerciales tienen un coste considerable debido a factores como la investigación, el desarrollo, la producción y las operaciones exhaustivas. El desarrollo de un nuevo avión comercial implica importantes esfuerzos de investigación y desarrollo, que incluyen el diseño y la prueba de nuevas tecnologías, aerodinámica, materiales y características de seguridad. Esta fase suele durar varios años y requiere una inversión sustancial en ingenieros, científicos e instalaciones cualificados.

Lo mismo ocurre con los aviones militares, pero además, a menudo son pioneros en nuevas tecnologías e innovaciones que conllevan mayores costos de I+D, así como la necesidad de talento de ingeniería muy especializado.

Otro factor que influye en el coste de los aviones comerciales son las pruebas y la certificación. Se requieren procesos de prueba y certificación exhaustivos para garantizar que un avión cumpla con los estándares de seguridad, rendimiento y medio ambiente. De manera similar, los aviones militares deben someterse a rigurosos procesos de prueba y certificación para garantizar que se alcancen sus objetivos de rendimiento, seguridad y cumplimiento con los estándares militares.

Estas y otras influencias, como las complejidades de la cadena de suministro, los materiales utilizados (compuestos avanzados y titanio), las personalizaciones para uso comercial (disposición de la cabina, sistema de entretenimiento a bordo, disposición de las cocinas, etc.) o las personalizaciones militares como armamento, aviónica, sigilo, capacidad de supervivencia y otros equipos específicos de la misión, pueden aumentar los costos.

Arquitecturas de sistemas abiertos

Uno de los enfoques que utiliza la industria aeroespacial para mitigar los costos es la adopción de arquitecturas abiertas e interoperabilidad. La arquitectura de sistemas abiertos es un enfoque de diseño de sistemas que apunta a producir sistemas, como software y hardware, que sean inherentemente interoperables y conectables sin necesidad de reacondicionamiento ni rediseño. Consorcio para el Entorno de Capacidad Aérea Futura (FACE™) Ha establecido un entorno de contratación abierta que facilita la reutilización para cumplir cuatro objetivos fundamentales:

• Mejorar la asequibilidad.
• Aumente la velocidad.
• Mejora la agilidad.
• Ofrecer excelencia.

El Consorcio FACE™ es una asociación entre el gobierno y la industria dedicada a lograr los cuatro objetivos principales mediante estándares industriales abiertos, integración avanzada y tecnologías de mantenimiento. Las organizaciones militares y comerciales pueden comprar productos certificados por FACE que se encuentran en Registro FACE.

Inteligencia artificial y aprendizaje automático

El uso de inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML) Surge un tema en los eventos aeroespaciales y una de las ideas es reemplazar al copiloto de una aerolínea comercial por un copiloto de IA. Hay algunos obstáculos de seguridad importantes que superar antes de que este escenario pueda hacerse realidad.

Sin embargo, la IA analítica se puede aplicar en el sector aeroespacial para predecir cuándo fallará una pieza mediante la detección de anomalías o mediante el seguimiento, la programación y la gestión del mantenimiento en función de datos históricos y análisis predictivos. Sin embargo, esto es completamente lo opuesto en el ámbito de la defensa.

Estados Unidos está desarrollando capacidades de inteligencia artificial para una amplia gama de funciones militares que tendrán un impacto significativo en el sector de defensa. Las tecnologías de inteligencia artificial están evolucionando rápidamente. Las principales potencias de defensa están mejorando sus capacidades de inteligencia artificial de forma orgánica y mediante adquisiciones.

La IA se está aplicando en operaciones como inteligencia, vigilancia, reconocimiento (ISR), logística, ciberseguridad, comando y control y enjambres de drones.
La aplicación de IA más publicitada y controvertida en el ámbito de la defensa se refiere a los vehículos autónomos y los sistemas de armas. La tecnología de IA hará que las operaciones militares sean más eficientes, precisas y potentes, ofreciendo al mismo tiempo un potencial de reducción de costes a largo plazo.

Movilidad Aérea Urbana

En el ámbito comercial, una de las principales tendencias es el impulso hacia una aviación más sostenible y respetuosa con el medio ambiente, lo que se refiere al desarrollo de sistemas de propulsión eléctricos e híbridos.

La FAA ha publicado la Concepto de operaciones de movilidad aérea urbana (UAM) en apoyo del desarrollo del transporte aéreo para una amplia gama de operaciones de pasajeros, carga y otras dentro y entre entornos urbanos y rurales utilizando aeronaves nuevas e innovadoras. Vehículos como los de despegue y aterrizaje verticales eléctricos (eVTOL) tipos de aeronaves están actualmente en desarrollo. No obstante, el ejército estadounidense también está adoptando el eVTOL para misiones militares.

Desarrollo y Diseño

Los avances en las soluciones y prácticas de software también están generando mejoras en la productividad, la calidad, el tiempo de comercialización y los costos. Otras tecnologías, como la ciberseguridad, se han convertido en una preocupación primordial. A continuación, se mencionan algunas que están teniendo un impacto poderoso en el desarrollo y que vale la pena mencionar.

Aeroespacial MIL/DEF

En el sector aeroespacial y de aviación dentro de la industria militar/defensa (Mil/Def), son responsables del diseño, desarrollo y fabricación de una amplia gama de aeronaves militares, helicópteros y vehículos aéreos no tripulados (UAV). Estos vehículos cumplen diversas funciones, como reconocimiento, vigilancia, combate y transporte.

Los aviones militares están equipados con sistemas aviónicos avanzados, motores de alto rendimiento y sistemas de armas de última generación para garantizar la superioridad aérea y el despliegue eficaz de las operaciones militares. Este sector también está involucrado En la exploración espacial y las tecnologías satelitales. Los satélites militares son fundamentales para la comunicación, la recopilación de información y la navegación. Facilitan la comunicación segura y en tiempo real entre tropas terrestres, aeronaves y centros de mando.

Además, la tecnología espacial militar contribuye a los sistemas de alerta temprana, el monitoreo meteorológico y las capacidades de posicionamiento global. Los militares no están obligados a adaptar las pautas de certificación de seguridad de la aviación comercial, pero lo hacen porque dichas pautas permiten una aeronave más robusta, segura y protegida para el combatiente.

El papel de las normas y regulaciones

DO-178C, que también se publica en Europa como EUROCAE ED-12C, es el estándar para “Consideraciones de software en la certificación de sistemas y equipos aerotransportados”. Es un estándar fundamental para todos los sistemas de aviónica o aerotransportados y un documento mediante el cual las autoridades de certificación como la Administración Federal de Aviación (FAA), la Agencia de Seguridad de la Unión Europea (EASA) y Transport Canada aprueban y certifican todos los sistemas aeroespaciales comerciales basados ​​en software.

La aviónica es un conjunto de subsistemas electrónicos integrados a bordo de aviones de carga, aviones militares, aviones comerciales y otras aeronaves privadas, fletadas y no programadas. Estos sistemas incluyen controles de motor, sistemas de control de vuelo, navegación, comunicaciones, registradores de vuelo, sistemas de iluminación, sistemas de combustible, sistemas electroópticos (EO/IR), radar meteorológico y sistemas de monitoreo de rendimiento.

Sin certificación, no se pueden implementar sistemas de software aerotransportados comerciales. Las fuerzas armadas no están obligadas a adaptar las pautas de certificación de seguridad de la aviación comercial, pero lo hacen porque dichas pautas permiten que los combatientes cuenten con aeronaves más robustas, seguras y protegidas.

A medida que aumentan las preocupaciones sobre seguridad y protección debido a los avances en la tecnología y su aplicación en los sistemas aviónicos, una norma no puede abordar todas las soluciones y las mejores prácticas. Por lo tanto, existen Documentos de orientación de la RTCA que contienen aclaraciones, preguntas frecuentes, documentos de debate y fundamentos de la DO-178C. A continuación se indican algunos:

Aunque no forma parte de la biblioteca RTCA, un estándar importante para incluir es SAE AS9100D:Sistemas de gestión de calidad: requisitos para organizaciones de aviación, espacio y defensa. Es el estándar de calidad internacional que utiliza la industria aeroespacial para aplicar las mejores prácticas en seguridad, protección y rendimiento de los productos que ayudan a que su organización funcione de manera eficiente y eficaz.

Las mejores prácticas y procesos organizacionales ayudan a los equipos a organizarse, reducir costos, mitigar riesgos, aumentar la productividad e impulsar la mejora continua.

Las organizaciones certificadas según esta norma demuestran un compromiso con la excelencia y la calidad. Ofrece a sus clientes una forma de determinar si usted es una alternativa viable y atractiva a otros proveedores.

Además, para mantenerse actualizado sobre las regulaciones de la FAA, el Sistema de regulación dinámica (DRS) de la FAA Es un centro de conocimiento que incluye todo el material de orientación regulatoria y se actualiza continuamente.