Desenvolvimento de um Main Control Display Unit para aeronaves Embraer E-195 para uso em simuladores de voo X-Plane

Abstract

O uso de simuladores de voo tem crescido tanto para capacitação e treinamento de pilotos quanto para fins recreativos. Entretanto, observa-se a ausência de dispositivos dedicados, que reproduzam de maneira fiel, o Main Control Display Unit (MCDU) utilizado nas aeronaves Embraer E-195. Diante deste cenário, este trabalho teve como objetivo desenvolver um protótipo funcional de MCDU, incluindo o desenvolvimento e integração de hardware e software necessários para comunicação com simuladores de voo X-Plane. Para isso, buscou-se projetar o MCDU compatível com o equipamento presente nas aeronaves Embraer E-195, construir o protótipo funcional e realizar testes para a validação do sistema desenvolvido. Sendo assim, foram realizadas buscas sobre o modelo real a fim de atribuir ao protótipo as suas características, além de análises e extração dos dados do simulador de voo X-Plane, o desenvolvimento de uma arquitetura de comunicação baseada em protocolos TCP/IP e WebSocket, implementação de hardware utilizando um Raspberry Pi 4 Model B e o desenvolvimento das placas de circuito impresso necessárias para o completo funcionamento do dispositivo. Os resultados demonstraram a viabilidade técnica do projeto, permitindo a comunicação entre o simulador de voo e o protótipo físico de maneira bidirecional, com exibições em tempo real e envio de comandos. É possível concluir que os objetivos propostos foram atingidos, resultando em um dispositivo funcional, compatível com simuladores de voo X-Plane, reproduzindo de maneira fiel o MCDU utilizado nas aeronaves Embraer E-195.

The use of flight simulators has increased both for pilot qualification and training purposes, as well as for recreational use. However, there is a lack of dedicated devices capable of faithfully reproducing the Main Control Display Unit (MCDU) used in Embraer E-195 aircraft. In this context, the objective of this work was to develop a functional MCDU prototype, including the development and integration of the hardware and software required for communication with X-Plane flight simulators. To achieve this, the project sought to design an MCDU compatible with the equipment used in Embraer E-195 aircraft, build a functional prototype, and perform tests to validate the developed system. Therefore, research was conducted on the real equipment in order to incorporate its characteristics into the prototype, in addition to the analysis and extraction of data from the X-Plane flight simulator, the development of a communication architecture based on TCP/IP and WebSocket protocols, the implementation of hardware using a Raspberry Pi 4 Model B, and the development of the printed circuit boards required for the complete operation of the device. The results demonstrated the technical feasibility of the project, enabling bidirectional communication between the flight simulator and the physical prototype, with real-time information display and command transmission. It can be concluded that the proposed objectives were achieved, resulting in a functional device compatible with X-Plane flight simulators and capable of faithfully reproducing the MCDU used in Embraer E-195 aircraft.