Uydu bilgisayarı için yeni bir önyükleyici yaklaşımının tasarımı ve uygulanması
Design and implementation of a new bootloader approach for a satellite on-board computer
Yazar: EZGİ KUTLU MURAT
Danışman: PROF. DR. HAKAN ÇEVİKALP
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Telekomünikasyon  - Sinyal İşleme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Uydu bilgisayarlarında temel olarak kullanılan iki yazılım, uçuş yazılımı ve önyükleyici yazılımdır. Uçuş yazılımı, bir uydunun ömrü boyunca çeşitli görevleri yerine getirmesini sağlayan ve kritik işlevleri kontrol eden temel yazılım olarak öne çıkar. Öte yandan, önyükleyici yazılım, bilgisayarın her başlatıldığında devreye girip kontrolü uçuş yazılımına devredecek şekilde tasarlanmıştır.
Bu çalışma, geleneksel önyükleme yöntemlerinden farklı olarak, uydu uçuş sistemleri için yeni bir önyükleyici yazılım yaklaşımını detaylı bir şekilde ele almaktadır. Bu yaklaşım, mevcut standartlardan ayrılarak, uydu sistemlerinin gereksinimlerini daha etkin bir şekilde karşılamak için tasarlanmış yazılım stratejilerini içermektedir.
Önyükleyici yazılım, uydu bilgisayarında ilk olarak devreye giren ve uçuş yazılımını başlatmadan önce potansiyel hataları tespit etme ve düzeltme sorumluluğunu üstlenen kritik bir yazılımdır. Aynı zamanda, uzay ortamındaki çeşitli zorlayıcı etkenleri göz önünde bulundurarak güvenilirlik ve hata toleransı yüksek bir önyükleyici yazılım tasarımı amaçlanmaktadır. Özellikle, uydunun yörüngede bulunduğu süreçte ortaya çıkabilecek yazılım hatalarını düzeltmek amacıyla önyükleyici yazılım aracılığıyla uçuş yazılımının güncellenmesi özelliği, bu çalışmanın odak noktalarından biridir. Bu yaklaşım, mevcut yazılım güncelleme yöntemlerine alternatif bir çözüm sunmayı hedeflemektedir.
Bu çalışma, uydu bilgisayarları için yeni bir önyükleyici yazılım yaklaşımının adım adım geliştirilme sürecini açıklamaktadır. Bu detaylı süreç, uydu sistemlerinin daha güvenilir, verimli ve etkili bir şekilde çalışmasını sağlamaktadır. Ayrıca, bu araştırmanın metodolojisi ve bulguları, benzer projelerde rehberlik sağlayabilir. Bu kapsamlı yaklaşımın, uydu sistemleri alanında ilerlemeye ve akademik literatüre önemli bir katkı sağlama potansiyeli olduğu değerlendirilmektedir.

Abstract:
Two primary software components utilized in satellite computers are the flight software and the bootloader. The flight software stands out as the core software responsible for executing various tasks throughout a satellite's lifespan and overseeing critical functionalities. Conversely, the bootloader is designed to engage every time the computer starts up, facilitating the transition of control to the flight software.
This study intricately explores a novel approach to bootloader systems in satellite flight systems, distinct from conventional booting methods. This approach is designed to diverge from current standards and encompasses software strategies tailored to effectively meet the requirements of satellite systems.
The bootloader, the initial program activated within the satellite's computer, assumes a critical role in identifying and rectifying potential errors before initiating the flight software. Additionally, the goal is to craft a bootloader design with high reliability and error tolerance, considering various demanding factors in the space environment. Notably, a focal point of this study is the capability of updating the flight software through the bootloader, specifically to rectify software errors that may arise during the satellite's orbital phase. This approach aims to present an alternative solution to current software update methods.
This study describes the step-by-step development process of a new bootloader software approach for satellite computers. This detailed process ensures the more reliable, efficient, and effective operation of satellite systems. Furthermore, the methodology and findings of this research can provide guidance for similar projects. The comprehensive nature of this approach is deemed to have significant potential in advancing satellite systems and making a noteworthy contribution to academic literature.