Uçuş yazılımı ve hata kurtarma

Diğer adları: FSW, FreeRTOS, Watchdog

Küçük uydularda durum makineleri, gerçek zamanlı işletim sistemleri, düşük gerilim (brown-out) yeniden başlatma döngüleri, üç katmanlı bekçi (watchdog) mimarisi ve FRAM kayıt yönetimi.

Belge
SQ-SS-011
Güncelleme
Okuma süresi
2 dk
Bu sekmede

İşletim kipleri ve ayrılma sayacı

Bir PocketQube veya CubeSat üzerindeki uçuş yazılımı (FSW), dört ana durumdan oluşan deterministik bir sonlu durum makinesi olarak kurgulanır[1]:

  1. Fırlatma / Ayrılma bekleme kipi: Dağıtıcıdan çıktıktan sonraki ilk enerjilenmede girilir. Kalıcı bellekte tutulan geçen süre sayacı ’ya ulaşana kadar RF vericiler ve anten yakma devreleri kapalı tutulur. Bu sırada bir gerilim çökmesi (brown-out) mikrodenetleyiciyi sıfırlarsa, sayaç sıfırdan başlamak yerine FRAM’deki kaldığı değerden devam eder[2].
  2. Dönü sönümleme ve anten açma: sönümlemesini çalıştırır ve birincil/yedek anten yakma dirençlerini tetikler.
  3. Normal işletim kipi: Sağlık telemetrisini toplar, belirli aralıklarla () işaretçi (beacon) paketi yayınlar ve batarya gerilimi eşik değerin üzerindeyse () görev yükünü çalıştırır.
  4. Güvenli kip (Safe mode): Batarya gerilimi kritik eşiğin () altına düştüğünde tüm görev yüklerini kapatır ve işaretçi periyodunu seyreltir.
Küçük uydu uçuş bilgisayarlarındaki işlemci aileleri
AileÇekirdekTipik görev
MSP430FR16-bit, FRAMÇok düşük güçlü 1P/1U OBC
STM32L4 / F4Arm Cortex-M4FGenel amaçlı OBC, ADCS
SAMV71Q21RTArm Cortex-M7Radyasyona dayanıklı OBC
Zynq-7000Cortex-A9 + FPGAGörüntü ve faydalı yük işleme

Temsilî parçalardır, öneri değildir; radyasyon toleransı her parti ve görev için ayrıca doğrulanmalıdır.

Üç katmanlı bekçi (watchdog) ve kilitlenme bağışıklığı

Tekil olay tersinmeleri (), I²C veri yolu kilitlenmeleri ve soğuk tutulma çıkışındaki gerilim çökmeleri ’da olağandır[2]. Güvenilir uçuş yazılımları üç bağımsız kurtarma katmanı uygular:

  • Katman 1 (Yazılım görev denetçisi): Haberleşme ve algılayıcı görevlerinin kalp atışı bayrakları doğrulandığında donanım bekçi pimi tetiklenir.
  • Katman 2 (Harici donanım bekçi devresi): MCU kilitlenirse harici gözetmen entegresi sıfırlama hattını çeker.
  • Katman 3 (EPS tam güç çevrimi): boyunca EPS’ye geçerli bir çerçeve göndermezse, EPS uçuş bilgisayarının enerjisini tamamen kesip yeniden verir[3].

Kaynaklar

  1. [1]NASA Small Spacecraft Systems Virtual Institute. (2026). Small Spacecraft Avionics. State-of-the-Art of Small Spacecraft Technology (2026 edition), Chapter 8. NASA Ames Research Center.nasa.gov(erişim: 20 Ekim 2026)
  2. [2]nadir lab. (2026). PocketQube-class picosatellites: architecture, flight heritage, and a multi-method post-flight analysis of Grizu-263A [Ön baskı]. nadir lab. Research Monographs (SQ-R-001).nadir lab.’da oku
  3. [3]Bouwmeester, J. (2018). PQ9 and CS14 electrical and mechanical subsystem interface standard for PocketQubes and CubeSats, Version 1.0. DataverseNL.doi:10.34894/6MVBCZ

Bu SatWiki maddesine atıf

@misc{nadirlab2026flight,
  author       = {{nadir lab.}},
  title        = {{Uçuş yazılımı ve hata kurtarma}},
  year         = {2026},
  month        = oct,
  howpublished = {nadir lab. SatWiki SQ-SS-011 (Rev. 1)},
  url          = {https://nadirlab.space/tr/wiki/flight-software/}
}