Emirhan GÖKER | Engineering Portfolio

// DENEYİM RAPORU

Lattice FPGA

VHDL

ModelSim

RS-485 / UART

High-Speed DAQ

Roketsan Balistik Füze Sistemleri Elektronik Tasarım Birimi'nde yaptığım 3 aylık stajımda, yüksek dinamikliğe sahip platformlar için kritik öneme sahip bir "Yüksek Hızlı Veri Toplama (DAQ) Sistemi" projesini başarıyla tamamladım. Bu süreçte, aviyonik sistemlerin kalbi olan FPGA teknolojilerine derinlemesine odaklanarak, IMU sensörlerinden gelen verilerin gerçek zamanlı ve güvenilir işlenmesini sağlayan bir mimari tasarladım.

/// TEKNİK KAZANIMLAR & GÖREVLER

Yüksek Hızlı Veri Toplama (DAQ): IMU sensörlerinden gelen diferansiyel sinyallerin RS-485 arayüzü ile sinyal bütünlüğü korunarak toplanması.
FPGA Mantık Tasarımı (RTL): Lattice ECP5 FPGA üzerinde VHDL ile DCLK kenarında örnekleme yapan deterministik veri işleme bloğu geliştirilmesi.
Haberleşme Protokolü: İşlenen verilerin 921.6 kbps hızında UART protokolü ile kayıpsız aktarımı.
Doğrulama (V&V): ModelSim ortamında testbench'ler ile zamanlama analizlerinin yapılması ve %100 donanım kararlılığı.

STAGE PROGRAMI

FPGA & SENSÖR KURULUMU

MODELSIM SİNYAL ANALİZİ

MS SPEKTRAL SAVUNMA SANAYİ A.Ş.

// AR-GE & ELEKTRONİK TASARIM

Python / Tkinter (Threading)

STM32 / ESP32

Altium Designer

IoT & Telegram Bot

Test & Validasyon

MS Spektral Savunma Sanayi A.Ş. Ar-Ge biriminde gerçekleştirdiğim stajımda, SWIR (Short-Wave Infrared) Zoom Lens sistemlerinin kontrolü, testi ve donanım entegrasyonu üzerine kapsamlı çalışmalar yürüttüm. Süreç boyunca test prosedürlerinin oluşturulmasından, donanım tasarımına ve gömülü yazılım geliştirmeye kadar geniş bir yelpazede görev aldım.

/// PROJE DETAYLARI & TEKNİK KAZANIMLAR

Gelişmiş GUI Tasarımı: Python (Tkinter) ve Threading yapısı kullanarak, SWIR lens motorlarını (Zoom, Focus, İris, Filtre) otonom ve manuel olarak kontrol edebilen, anlık pozisyon takibi yapan ve log kaydı tutan bir arayüz geliştirdim.
PCB Tasarımı (Altium Designer): Sistemin enerji ihtiyacını karşılamak için özel bir Güç Dağıtım Kartı (PDB) tasarladım ve üretim sürecini yönettim.
Gömülü Yazılım (STM32 & ESP32): Sensör verilerini okumak için önce STM32 tabanlı bir sistem kurdum, ardından kablosuz yetenekler için ESP32'ye geçiş yaparak sistemi IoT tabanlı hale getirdim.
IoT & Uzaktan Kontrol: Telegram Bot API entegrasyonu ile sistemin durumu hakkında anlık bildirim alan ve komut gönderebilen çift yönlü bir haberleşme altyapısı kurdum.

GUI & TEST ORTAMI

ALTIUM PCB TASARIMI

GÖMÜLÜ SİSTEMLER (STM32/ESP32)

DONANIM ENTEGRASYONU

SAVAŞAN İHA

// TEKNOFEST FİNALİSTİ

Rocket M5 (5GHz)

950MHz Telemetri

YOLO (AI)

Jetson Nano

PDB Design

Elektronik Haberleşme Sorumlusu olarak görev aldığım bu projede, takımımla birlikte Türkiye genelinde finale kalan 15 ekip arasına girmeyi başardık. Kritik aviyonik sistemlerin tasarımı, haberleşme altyapısının kurulması ve otonom görevlerin gerçekleştirilmesi üzerine yoğunlaştım.

/// HABERLEŞME & AVİYONİK

Rocket M5 (Wi-Fi): Yüksek bant genişliğine sahip antenlerle, yer istasyonuna kesintisiz ve düşük gecikmeli kablosuz görüntü aktarımı sağlandı.
950 MHz Telemetri: Uzun menzilli antenler kullanılarak, uçuş verilerinin güvenli bir şekilde yer istasyonuna indirilmesi başarıldı.
Sistem Entegrasyonu: Servo motorların uçuş bilgisayarından aldığı komutları hassas şekilde uygulaması ve ESC kalibrasyonları gerçekleştirildi.

/// YAPAY ZEKA & GÜÇ

Güç Dağıtım Kartı (PDB): Sistemin tüm bileşenlerinin (Motor, FC, Modem, Jetson) kararlı çalışması için özel güç kartı tasarlandı.
YOLO Nesne Tespiti: Rakip İHA'ların havada tespiti ve kilitlenme algoritmaları için kendi eğittiğim YOLO modeli kullanıldı.

/// UÇUŞ TEST VİDEOSU

katılım belgesi

HABERLEŞME SİSTEMLERİ

YAPAY ZEKA TESTİ

ULUSLARARASI İHA

// SINIR ÖTESİ OPERASYON & UYANDIRMA SİSTEMİ

Linux Embedded

OpenCV (Computer Vision)

RF Communication

Power Management (Wake-up)

Team Leadership

TÜBİTAK kapsamında geliştirdiğimiz bu projede Takım Kaptanı olarak görev aldım. Projemiz, sınır ötesi harekatlarda enerji verimliliğini ve gizliliği maksimize etmek amacıyla "Uyandırma Sistemi" (Wake-up on Demand) konsepti üzerine kurulmuştur. İHA, pasif modda bekleyerek tehdit algıladığında veya merkezden tetiklendiğinde aktif hale gelmektedir.

/// YAZILIM & GÖRÜNTÜ İŞLEME

Görüntü İşleme (Dost/Düşman): Dronumuz sınır ötesinde devriye gezerken, geliştirdiğim algoritmalar sayesinde tespit edilen unsurların dost mu yoksa düşman mı olduğunu otonom olarak ayırt edebilmektedir.
Linux Gömülü Yazılım: Sistemin ana kontrolcüsü üzerinde koşan Linux tabanlı gömülü yazılımın mimarisini kurdum ve yönetimini sağladım.

/// DONANIM & ENTEGRASYON

Elektronik Entegrasyon: Uyandırma devresi, uçuş kontrolcüsü ve görüntü işleme bilgisayarının birbirleriyle olan elektriksel entegrasyon süreçlerini yönettim.
Kablosuz Haberleşme: Uyandırma sinyalinin güvenli iletimi ve telemetri verilerinin aktarımı için RF link bütçesi hesaplamaları ve donanım kurulumlarını gerçekleştirdim.

/// SİSTEM TEST VİDEOSU

DOST/DÜŞMAN TANIMA

s

UYANDIRMA DEVRESİ

SAHA TESTLERİ

DRON ENGELLEME

// 2209-B & TEKNOFEST

YOLOv5 (%88 Accuracy)

RGB & IR Camera

2-Axis Robotic Arm

ESP32 Deauth Attack

Telegram Bot (IoT)

Fikir sahibi olduğum bu projede, şehir içi güvenliği ve havalimanları gibi kritik bölgeleri tehdit eden drone'lara karşı hibrit bir savunma sistemi geliştirdim. Sistem, görüntü işleme ile tespitten başlayıp, robotik kol ile takibe ve Wi-Fi bağlantısını keserek (Deauth) etkisiz hale getirmeye kadar uzanan otonom bir süreç işletmektedir.

/// ALGILAMA & TAKİP

YOLOv5 & Özel Veri Seti: Oluşturduğum özgün veri seti ile RGB ve IR kameralar kullanarak yaklaşık 30 FPS hızında ve %88 doğruluk oranında gerçek zamanlı drone tespiti sağladım.
Robotik Yönelim: Tespit edilen hedefin koordinatlarına göre 2 eksenli robotik kolun otomatik olarak drone'a kilitlenmesini sağladım.

/// ENGELLEME & IoT

ESP32 Deauth Saldırısı: Robotik kol üzerindeki ESP32 modülü ile 'Daughter' saldırısı gerçekleştirerek, drone ile kullanıcısı arasındaki Wi-Fi video aktarımını kestim ve aracı işlevsiz hale getirdim.
Telegram Entegrasyonu: Tehdit algılandığında kullanıcıya Telegram üzerinden anlık fotoğraf ve bildirim gönderen, saldırı emrini yine kullanıcıdan alan güvenli bir yapı kurdum.

/// ENGELLEME TEST VİDEOSU

YOLOv5 TESPİT EKRANI

2 EKSENLİ ROBOTİK KOL

ESP32 DEAUTH MODÜLÜ

HAVA SAVUNMA

// TET PROJE PAZARI FİNALİSTİ & AWS AWARD

C-Band Radar

Electronic Beam Steering

Optical Jammer

AWS Cloud ($10k Award)

Önceki drone engelleme projemde görüntü işleme (kamera) kullanıyordum. Ancak bu yöntem sisli/yağmurlu havalarda ve uzak mesafelerde yetersiz kalıyordu. Ayrıca RF tespiti, otonom (sessiz) uçan drone'larda işe yaramıyordu. Bu sorunları çözmek için X-Band Radar teknolojisine geçiş yaptım. Mekanik robotik kol yerine, sinyali elektronik olarak yönlendiren (Electronic Beam Steering) bir anten yapısı üzerine çalıştım. Saldırı tarafında ise, RF jamming'e ek olarak drone'un kamerasını kör eden Optik Bozucular (Optical Jammer) kullandım. Bu proje ile TET Proje Pazarı'nda finalist oldum ve 10.000$ AWS ödülü kazandım.

/// TESPİT TEKNOLOJİSİ

X-Band Radar: Optik sistemlerin yetersiz kaldığı sisli/yağmurlu havalarda ve uzak mesafelerde tehditleri tespit edebilen radar teknolojisi entegre edilmesi planlandı.
Electronic Beam Steering: Mekanik hareket olmadan, elektronik huzme yönlendirme ile hedefi çok daha hızlı ve hassas takip eden anten sistemi üzerine çalışıldı.

/// KARŞI TEDBİR & ÖDÜL

Optik Bozucu (Jammer): Dronların kamera sensörlerini aşırı ışık/lazer ile kör ederek görüntü almasını engelleyen sistem eklendi.
Başarı: Proje, TET Proje Pazarı'nda finalist oldu ve $10.000 AWS Kredi ödülüne layık görüldü.

RADAR & ANTEN SİSTEMİ

OTONOM DENETİM

// DRON İLE DENETİM & BOX İSTASYONU

Jetson Xavier (Edge AI)

YOLO (Onboard Detection)

LoRa Antenna

Box Charging Station

Wind Energy Inspection

Deniz üzerine kurulan Rüzgar Enerji Santrallerinin (Offshore Wind) denetimi, gemi ve ekip gerektirdiği için oldukça maliyetli ve zahmetlidir. Bu sorunu ortadan kaldırmak için, "Box Station" (Kutu Şarj İstasyonu) entegreli tam otonom bir İHA sistemi geliştirdik. Drone, istasyondan kalkarak rüzgar güllerini denetler, üzerindeki Jetson Xavier ile hasar tespitini anlık yapar ve sorun varsa LoRa antenler üzerinden karaya bildirir. Görevi bitince kutusuna dönüp otonom şarj olur.

/// SİSTEM MİMARİSİ

Box Şarj İstasyonu: İnsan müdahalesi olmadan dronun güvenli iniş yapıp şarj olmasını sağlayan deniz üstü platform ünitesi.
Otonom & Manuel Mod: Sistem tam otonom devriye atabildiği gibi, gerektiğinde karadan manuel olarak da kontrol edilebilir.

/// VERİ İŞLEME & İLETİŞİM

Jetson Xavier & YOLO: Görüntüler merkeze aktarılmadan, drone üzerindeki güçlü AI işlemcisi ile anlık işlenir ve hasar tespiti yapılır.
LoRa & Karadeniz Forumu: Tespit edilen sorunlar LoRa antenlerle uzun menzilden karaya bildirilir. Proje, Büyük Karadeniz Forumu'na davet edilmiştir.