Cos'è un software avionico?

I primi aerei non avevano software. Gli aerei sono stati inventati prima dell'invenzione dei sistemi informatici elettronici.

I primi aerei fornivano al pilota dei display rudimentali tra cui indicatori di direzione magnetica, altitudine, passo e rollio. Il pilota aveva il compito di leggere questi indicatori, combinando queste informazioni con l'avvistamento visivo di punti di riferimento, quando possibile, o con il calcolo alla rovescia quando i punti di riferimento non erano visibili. La navigazione celeste era usata durante il volo notturno per sostituire l'osservazione dei punti di riferimento.

La navigazione celeste era necessaria fino a quando i sistemi GPS erano disponibili. L'immagine seguente mostra le "finestre per le sopracciglia" dei jet di linea commerciali. Queste finestre permettevano all'equipaggio di eseguire la navigazione celeste.

La navigazione celeste richiedeva sia un sestante che una finestra. Alcuni aerei combinavano i due dispositivi in un periscopio.

Quando i computer divennero abbastanza piccoli da essere installati sugli aerei, i compiti di navigazione e di controllo dell'assetto furono sempre più implementati utilizzando controlli opzionali del computer. Durante i voli lunghi divenne comune per l'equipaggio di un aereo utilizzare le funzioni di "pilota automatico" che automatizzavano i compiti di mantenere l'altitudine, la rotta e l'assetto, permettendo all'equipaggio di ridurre il proprio livello di attenzione durante porzioni del volo.

Con i miglioramenti degli indicatori di navigazione come i segnali radio da località note e gli aiuti all'atterraggio degli aerei, i voli su terra potrebbero essere altamente automatizzati, con la massima attenzione del pilota durante il decollo e l'atterraggio. I sistemi GPS estesero questa automazione sui voli transoceanici che spesso mancavano di segnali di navigazione radio da postazioni fisse.

I primi sistemi di controllo del volo degli aerei erano implementati attraverso sistemi meccanici di cavi e pulegge. Man mano che gli aerei diventavano più grandi, le forze sulle superfici di controllo delle ali aumentavano, richiedendo l'introduzione di sistemi di controllo idraulici, che spesso lavoravano in tandem con sistemi di cavi e pulegge per fornire sistemi di controllo di backup in caso di guasto del sistema di controllo. Alla fine furono sviluppati sistemi elettromeccanici per controllare le superfici di volo. Alcuni aerei militari sono stati progettati con tutti e tre i tipi di sistemi di controllo per una maggiore ridondanza del sistema.

I sistemi elettromeccanici hanno permesso lo sviluppo di sistemi di controllo computerizzati per le superfici di controllo del volo. Alla fine furono sviluppati sistemi "fly by wire". Questi sistemi separavano il pilota dal controllo diretto delle superfici di volo. I piloti avevano ancora interfacce utente familiari, con pedali e gioghi, ma quei sistemi ora agivano solo come dispositivi di input per i computer di controllo del volo. I computer generavano gli effettivi messaggi di controllo ai sistemi di controllo di volo elettromeccanici. L'introduzione dei sistemi fly-by-wire ha permesso agli aerei di essere progettati per essere molto più manovrabili. L'aereo poteva essere intenzionalmente progettato per essere instabile in volo, facile da girare, salire o scendere, e difficile da controllare. Il computer poteva generare le migliaia di comandi al secondo necessari per produrre un volo stabile da un aereo instabile.

I sistemi informatici si affidano al software per eseguire quelle migliaia di comandi al secondo. Anche su aerei intrinsecamente stabili, il software nei computer dell'avionica può eseguire tutte le attività di volo, compreso il decollo, l'atterraggio e tutti i cambiamenti di rotta durante un lungo volo senza la continua attenzione dell'equipaggio di volo. Invece, l'equipaggio di volo ha solo bisogno di programmare l'aeroporto di origine, l'aeroporto di destinazione e il piano di volo nel computer. Finché il piano di volo non viene alterato dall'equipaggio o dal personale nelle regioni di controllo del volo, il computer può far volare l'aereo come pianificato.

Da questa descrizione deve essere ovvio che i difetti nel software avionico possono essere molto pericolosi per l'aereo, le persone sull'aereo e le persone a terra nella traiettoria di volo dell'aereo. Un errore di software in un aereo passeggeri commerciale può provocare centinaia di morti, la distruzione di un veicolo multimilionario e la perdita di affari per la compagnia che gestisce l'aereo. È importante che il software avionico sia corretto.