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Un sistema operativo in tempo reale (RTOS) è un sistema operativo che fornisce vincoli temporali precisi per l’esecuzione delle attività, consentendo una maggiore prevedibilità rispetto ai sistemi operativi generici.
Gli RTOS si dividono in due categorie generali: soft e hard. I sistemi operativi in tempo reale hard sono molto più coerenti con il tempo necessario per completare un’attività, mentre gli RTOS soft presentano una maggiore variabilità. Può anche essere accettabile che gli RTOS soft forniscano un risultato in ritardo, mentre ciò non può accadere con un RTOS hard.
I sistemi operativi in tempo reale utilizzano uno scheduler di attività che consente di assegnare una priorità alle attività, garantendo che quelle con una priorità più alta vengano eseguite per prime. Ciò consente al sistema operativo di raggiungere una delle caratteristiche chiave di un sistema operativo in tempo reale: il determinismo, ovvero la capacità di fornire sempre lo stesso output per un input ripetuto. I sistemi operativi generici in genere pianificano le attività per ottenere il massimo throughput, mentre per i sistemi operativi RTOS la velocità e la prevedibilità della risposta sono considerate più importanti.
I sistemi operativi RTOS sono solitamente più compatti e snelli rispetto ai sistemi operativi generici, il che li rende rapidi ed efficienti e riduce la probabilità di crash grazie alla concentrazione su un insieme più ristretto di attività. Possono essere installati su sistemi embedded e supportano processori e architetture multi-core e multi-threaded come Intel o PowerPC.
I sistemi operativi in tempo reale per UAV e droni controllano molti aspetti critici per la sicurezza e la missione del veicolo, tra cui l’avionica, il controllo di volo e i sistemi d’arma. Affinché la piattaforma sia certificabile, il sistema operativo RTOS del drone potrebbe dover essere conforme a particolari standard software aeronautici, come DO-178B/C.
Gli RTOS per UAV possono essere utilizzati in combinazione con un hypervisor con kernel separato, che fornisce un ambiente sicuro in cui è possibile eseguire più sistemi operativi diversi su un’unica piattaforma hardware fisica. Ciò consente ai progettisti di suddividere i sistemi in componenti indipendenti più piccoli e di separare in modo sicuro i componenti critici per la sicurezza da quelli non critici.
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