فهرست مطالب

علوم و فناوری های پدافند نوین - سال چهارم شماره 4 (پیاپی 14، زمستان 1392)

مجله علوم و فناوری های پدافند نوین
سال چهارم شماره 4 (پیاپی 14، زمستان 1392)

  • 70 صفحه، بهای روی جلد: 100,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1393/03/20
  • تعداد عناوین: 8
|
  • ایجاد اختلال در تصویربرداری SAR با استفاده از رفکتورها
    حمید دهقانی*، کیومرث موسی زاده صفحه 239
    فناوری های تصویربرداری فعال از قبیل سامانه های SAR، قابلیت های قابل توجهی نسبت به فناوری های سنجش از دور غیرفعال از قبیل سامانه های الکترواپتیکی دارا می باشند. قابلیت های این سامانه های تصویربرداری، امکان ثبت اطلاعاتی را فراهم می آورد که اخذ آن از روش-های دیگر، امکان پذیر نمی باشد. از طرف دیگر این اطلاعات برای نیروهای نظامی بسیار مهم می باشند. از این رو، جهت حفظ اطلاعات، انجام برخی از اقدامات پدافند غیرعامل از قبیل استتار، فریب و اختفاء در برابر این نوع سامانه های تصویربرداری، ضروری است. در این مقاله براساس مدل عملکرد سامانه های تصویربرداری SAR، چگونگی مقابله با این سامانه های تصویربرداری با استفاده از رفلکتورها شرح داده می شود. رفلکتورها می توانند، سطح مقطع راداری بسیار بزرگی نسبت به اندازه خود ایجاد می کنند، بنابراین می توان از آنها به عنوان اهداف کاذب استفاده نمود. طبق الگویی که در مدل عملکرد این نوع سامانه های تصویربرداری ارائه شده است، در تصویر راداری جلوه نموده و امکان اخذ اطلاعات را از سامانه تصویر برداری SAR سلب می نماید. در این مقاله با استفاده از رفلکتورها، طرح هایی برای استتار اهداف و فریب سامانه های تصویر برداری SAR ارائه شده است. برای شبیه سازی های مقاله از یک دیتای راداری واقعی از ماهواره RADARSAT-1 مربوط به منطقه شمال ایران استفاده شده است. نتایج این شبیه سازی ها نشان دهنده کارایی و اثر بخشی الگوی های استتار و فریب ارائه شده در مقابله با سامانه های تصویربرداری SAR می باشد.
    کلیدواژگان: تصویربرداری SAR، اقدامات مقابله، استتار فریب، رفلکتور
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • طراحی و ساخت گاورنر الکترونیکی برای دیزل ژنراتورهای حساس به وسیله PLC
    پرویز امیری*، مهدی رستمی صفحه 247
    یکی از کاربردهای مهم موتورهای دیزلی در مصارف حساس نظامی و صنعتی، استفاده به عنوان منابع تولید برق ایستگاهی می باشد. تنظیم دقیق دور این موتورها در جهت تثبیت فرکانس ژنراتور متصل به آن در زمان های ایجاد تغییرات در بار متصل (نظیر رادارهای نظامی) از اهمیت بالایی برخوردار است. در اکثر موارد از روش های مکانیکی در جهت تثبیت دور این موتورها استفاده می شود که این روش از دقت بالایی برخوردار نمی باشد. در این مقاله اقدام به طراحی و ساخت یک کنترل کننده دور موتور دیزلی با استفاده از کنترولرهای منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) در جهت استفاده در تولید برق ایستگاهی شده است. این کنترولر نسبت به نوع مکانیکی آن به نسبت ارزان تر، انعطاف پذیرتر و دقیق تر است و پس از شبیه سازی مجموعه کنترولر در محیط سیمولینک نرم افزار متلب و به دست آمدن نتایج مطلوب، بر روی یک مجموعه دیزل ژنراتور 350 کیلوواتی نصب و حدود 2/ 3 درصد بهبود نسبت به روش مکانیکی حاصل شده است.
    کلیدواژگان: دیزل ژنراتور نظامی، گاورنر، کنترولر دور، سیمولینک، PLC
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • یک روش جدید مکان یابی PMU همراه با مشاهده پذیری بهبود یافته به منظور مدیریت انرژی الکتریکی در شرایط بحرانی
    محمدحسین خانزاده* صفحه 255
    واحدهای اندازه گیری فازور (PMU) امکان راهاندازی سامانه های پایش، حفاظت و کنترل گسترده (WAMPAC) را به عنوان زیربنای مدیریت انرژی در مواقع بحرانی در بازار برق امروزی فراهم می نمایند. در مقاله حاضر، یک روش جدید مکانیابی بهینه PMUها با استفاده از برنامه ریزی خطی عدد صحیح (MILP) ارائه می شود که علاوه بر حداقل سازی هزینه نصب این تجهیزات، مشاهده پذیری سامانه را نیز بهبود میدهد. همچنین، یک روش نظام یافته برای اعمال اثر شینهای تزریق صفر و اندازه گیرهای پخش بار به عنوان دو نوع از متداولترین اندازه گیرهای از پیش نصبشده معرفی میشود. اثر از دست رفتن شاخه (خط انتقال) و نیز خود واحد اندازه گیری فازور به عنوان پیشامدهای تاثیرگذار بر مشاهده پذیری سامانه در دو حالت غیاب و حضور اندازه گیرهای از پیش نصبشده مورد بررسی واقع میشود. روش ارائه شده بر روی سه سامانه آزمایشی شناخته شده IEEE و نیز سامانه 40 شینه توسعه ای آذربایجان آزمایش شده است. نتایج نشان داد که این روش میزان مشاهده پذیری سیستم قدرت را بهبود می دهد.
    کلیدواژگان: واحد اندازه گیری فازور، اندازه گیری افزون، شین تزریق صفر، اندازه گیری پخش بار
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • روشی جدید برای محاسبه پارامترهای قدرت هدف از اجزاء تشکیل دهنده بدن غواص
    علی شعبانی، سید محمد علوی* صفحه 265
    ویژگی های منحصر به فرد سونار اکتیو و امکان انتشار آسان سیگنال های صوتی در محیط زیر آب، امکان شناسایی و ردگیری اهداف زیرآبی را به وسیله آنها فراهم می کند. استفاده از سونار برای شناسایی غواص به منظور جلوگیری از نفوذ غواصان به تجهیزات بندرگاهی و همچنین حفاظت از نیروگاه های ساحلی و غیره از جمله کاربردهای سیگنال صوتی در حوزه پدافند غیرعامل هستند. با کمک گرفتن از سونار اکتیو و تهیه نمونه ریاضی مناسب برای غواص و اندازه گیری قدرت هدف آن، می توان نسبت به شناسایی غواص اقدام کرد. در روش اکتیو شناسایی غواص، عامل تعیین کننده، پارامتر قدرت هدف است. در مقاله حاضر با استفاده از نمونه استوانه ای یوریچ و با در نظر گرفتن حالت خاصی از شنای غواص، قدرت هدف از اجزاء بدن و کپسول هوا اندازه گیری شده است. سپس نتایج حاصل با هم جمع شده و اکوی بازگشتی از کل بدن به دست آمده است. همچنین نتایج حاصل با نرم افزار متلب برای شناسایی غواص شبیه سازی شده است.
    کلیدواژگان: قدرت هدف، آکوستیک، سونار، شناسایی غواص، مدل سازی غواص
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • نانوزیست حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر تثبیت آنزیم استیل کولین استراز روی الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله های کربنی برای تعیین تری اتیل تیوفسفات
    مصطفی نجفی*، سیدحیدر موسوی، تیمور نظام الاسلام صفحه 271
    در این تحقیق از یک روش ساده برای تثبیت کووالانسی آنزیمروی الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با نانولوله کربنی استفاده گردید و یک بیوحسگر حساس برای تعیین سریع تری اتیل تیو فسفات (شبه عامل اعصاب (VX)) تهیه شد. نانولوله کربنی، واکنش هیدرولیز آنزیمی را در سطح الکترود بهبود بخشید و پاسخ حسگر ولتامتری را افزایش داد. تحت شرایط بهینه، بازداری تری اتیل تیو فسفات روی آنزیم استیل کولین استراز با افزایش غلظت این ترکیب در دامنه غلظتی nM 0/44-0/13 رابطه خطی داشت. حد تشخیص حسگر معادل با 10 درصد کاهش جریان پاسخ مقدار nM 0/093 به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی برای تکرارپذیری زیست تحت شرایط بهینه و برای 5 بار اندازه گیری 3 درصد به دست آمد. همچنین زیست حسگر برای مدت بیش از دو ماه پایداری نشان داد.
    کلیدواژگان: نانوزیست حسگر، استیل کولین استراز، نانولوله کربنی، تری ایتل تایوفسفات، شبه عامل اعصاب
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تثبیت و هیبریداسیون DNA/DNA ژن rfbE باکتری Escherichia coli 0157:H7 روی سطح الکترود طلا برای تشخیص توالی خاص به روش طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی
    محمد ابراهیم مینایی، مجتبی سعادتی، مصطفی نجفی*، حسین هنری صفحه 279
    در این تحقیق، تثبیت و هیبریداسیون توالی تک رشته (DNA ssDNA) مربوط به ژن rfbE باکتری Escherichia coli O157:H7 به روش طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است. این توالی به صورت تک لایه خودتجمعی، روی سطح الکترود طلا به مدت سه ساعت و در دمای محیط (25 °C) تثبیت شد. تک لایه مخلوط شامل مرکاپتوهگزانول و مرکاپتوپروپیونیک اسید به عنوان یک طراحی رابط برای توسعه بیوسنسور مورد استفاده قرار گرفت. هیبریداسیون DNA/DNA با غوطه ورسازی الکترود طلای اصلاح شده با ssDNA در غلظت 1 میکرومولار DNA هدف در محلول بافر فسفات (pH برابر 4/ 7) انجام شد. از روش های ولتامتری چرخه ای و طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی برای بررسی تثبیت و هیبریداسیون DNA استفاده شد. نتایج، نشان دهنده تثبیت و هیبریداسیون مناسب DNA در سطح الکترود طلا می باشد. حسگر طراحی شده از گزینش پذیری خوبی برخوردار بود. این تحقیق زمینه ساز توسعه آتی نوعی نانوزیست حسگر الکتروشیمیایی به منظور آشکارسازی عوامل بیولوژیک می باشد.
    کلیدواژگان: هیبریداسیون DNA، DNA، طیف بینی امپدانس الکتروشیمیایی، زیست حسگر
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • الگوی ارزیابی آسیب پذیری بنادر با استفاده از تلفیق روش فازی و رمکپ
    جلال محمدی باغملایی، حبیب الله سهامی* صفحه 285
    یک حمله موثر بر علیه زیرساخت های دریایی حیاتی این پتانسیل را دارد که موجب اختلالات و آسیب های اقتصادی گسترده در سطح ملی گردد. با توجه به درک اهمیت ارزش حیاتی بنادر، برای جلوگیری از حملات احتمالی دشمنان خارجی می بایست نقاط آسیب پذیر بنادر را شناسایی و هرچه سریع تر در جهت ترمیم و یا تقویت آن نقاط، اقدامات لازم را به مرحله اجرا درآورد. بنابراین، در تحقیق حاضر سعی شده یک الگوی کارآمد و موثر با هدف ارزیابی آسیب پذیری بنادر با رویکرد پدافند غیرعامل جهت استفاده سایر بنادر کشور ارائه شود. این مقاله بر آن است تا یک روش ارزیابی آسیب پذیری زیرساخت ها و شریان های حیاتی را که محصول ترکیب و بومی سازی روش های بررسی شده در زمینه ارزیابی آسیب پذیری است، معرفی نماید. این روش که تحت عنوان روش رمکپ یاد می شود، سامانه ای بر مبنای ارزیابی خطر پذیری به صورت تابعی از تهدید، آسیب پذیری و اثرات می باشد. در این روش به دلیل ویژگی های ماهیتی ریسک، از روش فازی برای نمونه سازی ارزیابی آسیب پذیری استفاده شده و در نهایت، نتایج در قالب نرم افزار MATLAB ارائه شده است.
    کلیدواژگان: ارزیابی آسیب پذیری، امنیت بنادر، تهدیدات، دارایی ها، نمونه رمکپ
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تجمیع داه ها در شبکه های حسگر بی سیم مبتنی بر خوشه بندی و درخت پوشای کمینه
    سیده زهرا سعادتی، هدیه ساجدی* صفحه 293
    شبکه های حسگر بی سیم با صدها گره حسگر کوچک امکان نظارت از راه دور بر بسیاری از محیط ها نظیر محیط های نظامی را فراهم می-کنند. عمده ترین چالش در این شبکه ها، محدودیت مصرف انرژی است که بر طول عمر شبکه تاثیر می گذارد. یکی از راه حل های کلیدی برای رفع این چالش، تجمیع داده ها و جلوگیری از ارسال داده های تکراری است. شناخته شده ترین پروتکل های ارتباطی در این زمینه، تجمیع داده مبتنی بر خوشه بندی و تجمیع داده مبتنی بر درخت است. خوشه بندی در موضوع تجمیع داده موجب توازن انرژی می شود، اما بعضا به دلیل مسافت زیاد بین سرخوشه و ایستگاه مرکزی، مصرف انرژی در این پروتکل زیاد است. در ساختار درختی با توجه به مسافت کوتاه بین حسگرها، انرژی مصرفی کم می باشد اما عمق درخت زیاد است و هنگامی که تعداد حسگرها زیاد باشد ساخت درخت تجمیع دشوار است. در این مقاله یک روش سلسله مراتبی ترکیبی با نام CTDA مبتنی بر خوشه بندی و درخت پوشای کمینه به منظور کاهش مصرف انرژی در تجمیع داده های شبکه حسگر بی سیم پیشنهاد شده است. شبیه سازی روش پیشنهادی بیانگر کاهش مصرف انرژی نسبت به دو پروتکل قبل است.
    کلیدواژگان: شبکه حسگر بی سیم، تجمیع داده ها، خوشه بندی، درخت پوشای کمینه
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • SAR Imagery Systems Corrupt Based on Reflectors
    H. Dehghani*, K. Mousazadeh Page 239
    Active imagery technologies such as SAR systems, have significant capabilities comparing with passive imagery technologies such as electro-optical systems. The capabilities of these imaging systems, enable them to acquire and obtain information that are not accessible in the other methods. On the other side, these information are very important for military forces. Hence, some passive defence activities such as camouflage, concealment and deception (CCD) are necessary to secure information against these types of imagery systems. This paper evaluates the capability of the reflectors as countermeasures against SAR imaging system based on their operational model. The reflectors are capable to produce very large radar cross section (RCS) as compared to their size; therefore, they can be used as false targets. According to operational model of SAR imaging systems, these false targets appear in SAR images and they cause disruption in acquiring data by SAR systems. This paper presents different plans for camouflage of targets and deception of SAR imaging systems by use of reflectors. A real SAR data of RADARSAT-1 from the North of Iran is used for simulation. The results show the efficiency and effectiveness of the proposed plans for countermeasure against the SAR imagery systems.
    Keywords: SAR Imagery, Countermeasure, CCD, Reflector
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Design and Construction of an Electronic Governor System for Sensitive Diesel Generators by PLC
    P. Amiri *, M. Rostami Page 247
    Diesel engines are used in sensitive military and industrial applications as stationary power sources. In order to stabilize voltage and frequency of connected generator, diesel engine RPM would be controlled accurately. In most cases mechanical methods are used to fix the engine RPM but this method is not very accurate. In this paper a new electronic governor has been designed and constructed with programmable logic controllers (PLC). The designed controller is cheaper, more flexible and more accurate than mechanical governor. It has initially been simulated in MATLAB Simulink which showed adequate results. It was then constructed and installed on a 350 KW diesel generator in which 3.2% improvement over conventional methods was observed.
    Keywords: Military Diesel Generator, Governor, RPM Controller, Simulated, PLC
    Abstract View Paper Original: Persian
  • A New PMU Placement Method with Improved Observability in Order to Managing the Electrical Energy in Critical Situations
    M. H. Khanzade* Page 255
    Phasor Measurement Units (PMUs) have made possible the set up of Wide-Area Monitoring, Protection, and Control (WAMPAC) systems as the energy management infrastructure under critical situations in the modern electrical market. In this paper, a new optimal PMU placement using Mixed-Integer Linear Programming (MILP), which improves the power system observability besides minimizing the PMUs installation cost, is proposed. Also, a systematic method is introduced in order to apply the effect of zero injection buses and power flow measurements as two vogue conventional measurements. The effect of branch outage and PMU loss as effective contingencies on system observability is studied in the absence and presence of conventional measurements. The proposed method is examined on three known IEEE test systems and Azarbayjan 40-bus system. The results have shown that the method improves the power system observability.
    Keywords: Phasor Measurement Unit, Redundant Measurement, Zero Injection Bus, Power Flow Measurement
    Abstract View Paper Original: Persian
  • A New Method for Calculating the Target Strength Parameters of the Diver's Body Components
    A. Shabani, S. M. Alavi* Page 265
    Unique features of active sonar and the possibility of easy transmission of acoustic signals in underwater environment provide the ability to identify and track the underwater targets. Use of sonar for diver detection in order to prevent the diver’s entrance to harbor equipment plants, protection from the coastal power and etc are the applications of acoustic signals in passive defence. Diver detection could be done by getting help from the active sonar, making an appropriate mathematical model for the diver and measuring its target strength. In diver detection by active method, its target strength is the most important factor. In this paper, target strength of body components and air cylinder have been measured using Urick cylindrical model and considering the swimming state of the diver, the results have been assembled to obtaining the returning echo from the whole body. The results have also been simulated by MATLAB software to detect the diver.
    Keywords: Target Strength, Acoustic, Sonar, Diver Detection, Diver Modeling
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Electrochemical Nanobiosensor Based on Immobilization of Acetylcholinesterase to Multiwall Carbon Nanotube Modified Glassy Carbon Electrode for Determination of Triethylthiophosphate
    M. Najafi*, S. H. Musavi, T. Nezamoleslam Page 271
    A simple method has been developed for immobilization of acetylcholinesterase (AChE) covalent bonding to a multiwall carbon nanotube (MWNT) modified glassy carbon electrode and a sensitive biosensor for rapid determination of triethylethiophosphate (nerve agent (VX) simulant) is proposed. MWNT improved the interface enzymatic hydrolysis reaction and increased the voltammetric response of the sensor. Under optimum conditions, the inhibition of triethylethiophosphate on AChE increased linearly to triethylethiophosphate in the 0.13 to 0.44 nM concentration range. The detection limit was 0.093 nM taken as the concentration equivalent to 10% of inhibition. The reproducibility of the biosensors obtained under optimum condition was good: RSD of 3% was observed for five replicates using the same biosensor. The sensor was found to be stable for over 2 months.
    Keywords: Nanobiosensor, Acetylcholinesterase, Carbon Nanotube, Triethylthiophosphate, Nerve Agent
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Immobilization and Hybridization of DNA/DNA of the rfbE Gene Escherichia Coli O157:H7 on Gold Electrode Surface for the Detection of Specific Sequences by Electrochemical Impedance Spectroscopy Method
    M. E. Minaei, M. Saadati, M. Najafi*, H. Honari Page 279
    In this paper, the immobilization and hybridization of single strand DNA (ssDNA) sequences of rfbE gene Escherichia coli O157:H7 has been studied by electrochemical impedance spectroscopy technique. A self-assembled monolayer of the ssDNA was immobilized on the gold electrode for three hours at ambient temperature (25 °C). A mixed monolayer comprising both mercaptohexanol (MCH) and mercaptopropionic acid (MPA) were used as an interface design for developing biosensor. The hybridization of DNA/DNA was performed by immersion the modified gold electrode with ssDNA at a concentration of target DNA, 1 μM in the phosphate buffer solution (pH 7.4). Cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy techniques were used for investigation of the DNA immobilization and hybridization. Results showed that immobilization and hybridization of DNA on gold electrode is suitable. This research underlie the future development of nanobiosensor electrochemical for detection of biological agents.
    Keywords: Hybridization DNA, DNA, Electrochemical Impedance Spectroscopy, Biosensor
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Vulnerability Assessment's Pattern Using Combined Fuzzy and RAMCAP Approaches
    J. Mohammadi Baghmollaei, H. Sahami* Page 285
    A successful attack against vital maritime infrastructures has the potential to cause major economic disruption and create mass casualties and conflagration at national levels. Taking into considerations the vital importance of the seaports, the vulnerable points in the seaports must be recognized and necessary steps should be implemented in order to prevent potential adversary’s attacks. Therefore, a coordinated pattern is provided in this investigation to identify the vulnerabilities and provide security of the ports, through the identification of the assets and the ongoing threats based on passive defence considerations. In this article, attempts have been made to introduce a critical infrastructures’ vulnerability assessment method which is the product of combined local and current methods such as RAMCAP. This method is based on risk assessment as a function of threat, vulnerability and effects where assets, threats and vulnerabilities are estimated and security measures are implemented. Therefore, Fuzzy method is used to model the vulnerability assessment and the results are presented through MATLAB software.
    Keywords: Vulnerability Assessment, Seaport Security, Threats, Assets, RAMCAP
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Data Aggregation in Wireless Sensor Networks Based on Clustering and Minimum Spanning Tree
    Z. Saadati, Dr. H. Sajedi * Page 293
    Wireless sensor networks afford the possibility to control remote monitoring of many environments (such as military ones) by hundreds of tiny sensor nodes. Restriction of energy consumption is a major challenge in these networks, which will affect the lifetime of the network. One of the key solutions to solving the challenge is data aggregation and avoiding of repeated data sending. The most popular communication protocols are clustering and tree based data aggregation. Clustering in data aggregation issue leads to energy balance, but energy consumption is high due to long distances between cluster heads and base station. In the tree structure, due to short distances between nodes, energy consumption is low but, the depth of the tree is usually high. In this paper, a hybrid analytical hierarchical process named CTDA is proposed in which energy consumption is reduced by clustering and minimum spanning tree for data aggregation in wireless sensor networks. The simulation of the proposed method illustrates reduction in energy consumption compared to two aformentioned protocols.
    Keywords: Wireless Sensor Network, Data Aggregation, Clustering, Minimum Spanning Tree
    Abstract View Paper Original: Persian