فهرست مطالب

علوم و فناوری دریا - سال شانزدهم شماره 62 (تابستان 1391)

فصلنامه علوم و فناوری دریا
سال شانزدهم شماره 62 (تابستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/04/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • بررسی فاکتورهای موثر بر طراحی پروتکل های مسیریابی برای شبکه های حسگر بی سیم صوتی زیرآب
    رضا جاویدان، حمیده رفیعی * صفحه 1

    ویژگی های منحصربه فرد شبکه های حسگرصوتی زیرآب، مانند توپولوژی پویا وچگال یک متر، باعث شده است که این شبکه ها، تفاوت زیادی با شبکه های حسگربی سیم زمینی، داشته باشند. ارتباطات درشبکه های حسگرصوتی زیرآب، به دلیل شرایط محیط پیرامون، تحت تاثیرعواملی چون اتلاف انتقال، نویز، چند مسیره شدن، پخش دوپلر و تاخیرانتشار بالا و متغیر هستند. علاوه براین، پهنای باندکم، منجربه نرخ خطای بیت بالاتری می شود.گره ها، اغلب با باطری تغذیه می شوند و شارژ مجدد باطری گره ها مشکل است. با توجه به اینکه کشور ما دارای مرزهای آبی طولانی در منطقه خلیج فارس میباشد و این منطقه دارای شرایط نظامی و اقتصادی خاصی است، لذاتحقیق دراین زمینه از اهمیت زیادی برخورداراست. تفاوت های اساسی بین انتشارصوت درزیرآب وامواج رادیویی درسطح زمین، ایجاب می کندکه معیارهای جدیدی برای طراحی پروتکل های مسیریابی، درنظرگرفته شود. هدف از ارائه این مقاله، شناخت مسائل مربوط به محیط زیرآب، جهت ارائه پروتکل های مسیریابی مناسب در شبکه های مربوطه می باشد.

    کلیدواژگان: شبکه های حسگر بی سیم زیرآب، پروتکل مسیریابی، ارتباط صوتی، انرژی موثر
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • حل عددی مدل ادی در ناپایداری های کژ فشار
    علی محمدی، مریم عابدینی، عبدالله رضوانی صفحه 7
    مدل ادی یکی از مدل های اولیه ناپداری کژ فشار می باشد در این مدل با استفاده از ساده سازهایی که در ابتدا بنظر می رسد نتایجی نداشته باشد، معیار رشد امواج کژ فشار در جو بدست می آید. این مدل به علت اینکه از سطح ریاضی پائین تری نسبت به مدل چارنی برخوردار است و نتایج حاصل از آن مهم و کاربردی می باشد همواره مورد توجه بوده است. حل عددی مسئله ادی نکات کاملتری از این مدل را روشن می کند. با استفاده از روش عددی مقطع قائم فراسنج هایی مانند تابع جریان، دما و سرعت قائم رسم شده اند و رشد آنها برای طول موجهای بزرگتر از طول موج آستانه نشان داده شده است مقدار آستانه رشد امواج کژ فشار در حل عددی با مقادیر به دست امده در حل تحلیلی مقایسه شده اند که کاملا با یکدیگر منطبق هستند.
    کلیدواژگان: تاوایی نهفته زمین گرد، کژ فشار، شعاع تغییر شکل راسبی
    چکیده زبان: فارسی
  • ارائه یک روش جدید برای نگاشت همدیس مقاطع دلخواه متقارن به دایره واحد
    محمد صالحی، پرویز قدیمی، علی بخشنده رستمی صفحه 16
    تاکنون روش های گوناگونی برای به دست آوردن پتانسیل و ضرایب هیدرودینامیکی اطراف مقاطع دو بعدی نوسان کننده در سطح آزاد سیال ارائه شده است. یکی از این روش ها، استفاده از نگاشت مقطع دو بعدی به مقاطع ساده مثل دایره واحد است. در مطا لعه حاضر نگاشتی چند پارامتری جدیدی ارائه شده است که دارای دقت بسیار بالایی بوده و توانایی نگاشت یکنواخت هر مقطع دو بعدی دلخواه را به دایره واحد داراست. این نگاشت هیج کدام از محدودیت های روش های نگاشت های قبلی را نداشته و دارای توانایی نگاشت انوع مقاطع دو بعدی را داراست. در نهایت، روش پیشنهاد شده برای نگاشت چهار مقطع مختلف کامل، گوه ای شکل، بیضی گون و سهمی گون شناور بکارگرفته شده است. مقایسه نمودارهای نقاط نگاشت شده و شکل مقاطع واقعی، نشانگر توافق بسیار خوب آنان بوده که حکایت از درجه صحت بسیار بالای روش پیشنهادی نگاشت چند پارامتری جدید می باشد
    کلیدواژگان: نگاشت همدیس چند پارامتری، روش کمترین مربعات اختلاف، مقطع دلخواه متقارن، روش حذفی گاوس، دایره واحد
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • یک شبکه عصبی جدید مبتنی بر کرنل با کاربرد در آشکارسازی اهداف دریایی
    سعید میرقاسمی، هادی صدوقی یزدی صفحه 26
    آشکارسازی اهداف دریایی در ناوبری و کاربردهای نظامی حائز اهمیت است. نویز محیطی و درهم ریختگی دریا دو مشکل عمده در آشکارسازی اهداف دریایی است. یک شبکه عصبی جدید در فضای کرنل (NNKS) برای دسته بندی داده ارائه می شود که همراه با یک سیستم عصبی کرنلی برای آشکارسازی اهداف دریایی (KNNS) است. این سیستم به طور ویژه در تصاویر نویزی، تصاویر دارای برهم ریختگی و تصاویر با پس زمینه پیچیده که روش های معمول عملکرد مناسبی ندارند، کارآمد است. این شبکه عصبی با ویژگی های رنگ هدف و غیرهدف آموزش می یابد. به این ترتیب، ویژگی های رنگ از هدف و غیرهدف در فضای رنگ HSV استخراج شده تا NNKS را آموزش دهند. برتری روش ارائه شده نسبت به کارهای قبل محسوس است.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی مبتنی بر کرنل، آشکارسازی اهداف دریایی، آشکارسازی در تصاویر نویزی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • نقش توابع کرنل در روش عددی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)
    شهروز خان معصومی، جلال مفیدی، سیدعلی آزرم سا، امیر سیه سرانی صفحه 43
    روش های عددی لاگرانژی ابزاری مناسب برای مطالعه رفتار سیالات با سطح آزاد می باشند. از جمله روش هایی که در سال های اخیر در این زمینه مورد توجه قرار گرفته است روش عددی بدون شبکه بندی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) می باشد. این روش از یک بیان انتگرالی برای تقریب توابع استفاده می کند و توابع کرنل یا وزن نقش اساسی در بیان تقریب های انتگرالی دارند و انتخاب یک تابع کرنل مناسب تاثیر بسیار مهمی در دقت و پایداری نتایج و افزایش راندمان محاسبات دارد. از جمله ویژگی های توابع کرنل مناسب این است که نزولی، هموار و متقارن باشد. استفاده از توابع کرنل مختلف در روش SPH مانند استفاده از الگوهای مختلف گسسته سازی معادلات حاکم در روش تفاضل های محدود است. در این مقاله چهار تابع پرکاربرد که بارها در مسائل مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند را با رسم مقادیر توابع و مشتقات آنها مورد ارزیابی قرار داده ایم. با مقایسه محاسن و مضررات هر یک از این توابع کرنل، تابعی که نسبت به سایر توابع از راندمان بالاتری برخوردار باشد را معرفی خواهیم کرد.
    کلیدواژگان: روش هیدرودینامیک ذرات هموار، تابع کرنل
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • ارائه روشی جدید به منظور تشخیص و ردگیری بلادرنگ اهداف متحرک پرنده در دریا
    هادی صالحی، علی آقاگل زاده، محسن ربانی صفحه 50
    با توجه به اهمیت سیستم های ردگیری در بینایی ماشینی، لزوم استفاده از سیستمی که نسبت به شرایط متفاوت محیطی پایدار باشد، امری ضروری می باشد. در این مقاله، روش نوینی با ترکیب الگوریتم های ردگیری، به منظور تشخیص اشیاء در مقیاس های متفاوت و ردگیری آنها به شکل بی درنگ در دنباله فریم های ویدئویی ارائه شده است. الگوریتم ترکیبی یاد شده، از دو الگوریتم مبتنی بر ویژگی تبدیل ویژگی تغییر ناپذیر با مقیاس و الگوریتم تشخیص سریع خط تقارن تشکیل شده است. تبدیل ویژگی تغییر ناپذیر با مقیاس، روشی پایدار نسبت به تغییر مقیاس بوده که قادر است شیء را در حین ردگیری تشخیص دهد. همچنین، الگوریتم تشخیص سریع خط تقارن، قادر به ردگیری شیء به شکل بی درنگ می باشد. ترکیب این الگوریتم ها، به منظور پوشش ضعف یکدیگر و هم افزایی قوت آنها صورت گرفته است. روش پیشنهادی در شرایط مختلف محیطی مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج حاصل، نشان دهنده افزایش سرعت و پایداری نسبت به شرایط محیطی سخت می باشد.
    کلیدواژگان: الگوریتم تشخیص سریع خط تقارن، تبدیل ویژگی تغییر ناپذیر با مقیاس، ردگیری شیء، تشخیص شیء
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • کاربرد الگوریتم ژنتیک و شبکه های عصبی در بهینه سازی سامانه C4I زیردریایی
    مجید آقابابایی، محمد خویشه صفحه 61
    با توجه به اهمیت مباحثی مانندBMS و C2 و C4I و C4ISR در سطح جهان و رشد روز افزون این فناوری ها مخصوصا«در زیردریایی ها، هوشمند نمودن این سامانه ها،کاهش زمان پردازش اطلاعات و افزایش دقت اطلاعات منتجه، از مباحث اساسی حوزه دفاع دریایی می باشد. از این رو انتخاب هوشمندانه حسگرهای جمع آوری اطلاعات وکشف و آشکارسازی اهداف از مباحث جدی این عرصه خواهد بود. به همین منظور در این مقاله سعی گردیده است تا با استفاده از ابزارهایی مانند الگوریتم ژنتیک و شبکه های عصبی، انتخاب حسگرها را به گونه ای هوشمند طرح ریزی نماییم. استفاده از شبکه عصبی در واقع به منظور دست یابی به مقدار برازندگی هر کروموزوم الگوریتم ژنتیک می باشد که به وسیله آن قادر خواهیم بود بهترین پیکربندی حسگری را برای پایش محیط مورد نظر با توجه به شرایط محیطی، کارآیی حسگرها و ویژگی اهداف بدست آوریم. بدین منظور الگوهای متنوع در شرایط متفاوت برای 6 حسگر مختلف اعمال گردید و مقادیر نرخ تشخیص وجود هدف توسط این حسگرها جمع آوری گردید، که از این مقادیر نیز برای فرآیند آموزش شبکه عصبی استفاده شده است. با توجه به این که در زیردریایی ها در هر شرایط حداقل یکی از حسگرها دارای خروجی نبوده و خاموش بودن آن تاثیری در کشف و آشکارسازی هدف ندارد بنابراین می توان با دستورات منطقی آن حسگر را از ورودی شبکه عصبی حذف کرده و با توجه به کاهش ورودی ها و در نتیجه تعداد نرون ها و پارامترها سرعت و عملکرد شبکه عصبی را بهبود بخشید. در پایان نیز نتایج حاصل از اجرای این روش با حالات معمول مقایسه گردیده است که نشان دهنده افزایش سرعت و بهبود عملکرد شبکه خواهد بود.
    کلیدواژگان: سونار، نرخ تشخیص وجود هدف، الگوریتم ژنتیک، میزان برازندگی، شبکه عصبی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Design of an Energy Efficient routing protocol for acoustic underwater networks
    H. Rafiee, R. Javidan Page 1

    Different fromterrestrial WSNs, the Underwater Acoustic Sensor Network shave many uniquecharacteristics,such ashigherdynamictopology and sparse node density.UASN are affected by ambientenvironmental conditions leading toTransmission loss, Noise, Multi path, Doppler spread and largeand variablePropagation delays intransmissions.Furthermore,Low bandwidth,leading to greater bit-error rates (BER).Nodes are mostly battery powered and it is difficult to replenish their supply.Considering that our country has a wide sea borders on the Persian Gulf region and this region is of particular economic and military conditions,research in this area is so important.The fundamentaldifferences between underwater acoustic propagation andterrestrial radio propagation call for new criteria forthe design of routing protocols.The objective of this paper,is to identify issuesrelated to the underwater environment, to provide the appropriate routing protocols forrelevant networks.

    Keywords: Underwater Wireless sensor networks, Routing Protocol, Acoustic Communication, EnergyEfficient
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Numerical Solution of Eady barocolonic instability model
    A. Mohammady, M. Abediny, A. Rezvany Page 7
    Eddie model is the early models of barocolonic instability. In this model, the use of simplification that appear to be no consequences. These models because of lower-level mathematical respect to Charny model and the results is practical, has always been considered. In the Eady model, the wind shear on the lower (ground surface) and upper (tropopause surface) boundaries plays a determining role in occurrence of instability. But in the classic form of baroclinic instability theory of Charney and Eady, wind shear is considered constant with height and therefore the role of variations in wind shear on the ground and tropopause are not covered. Numerical solutions of the Eady model makes it clear more points and shown atmospheric wave grows if the wave length is greater than short wave cut-off.
    Keywords: Eady model, barocolonic instability, atmospheric wave, wave length
    Abstract Original: Persian
  • Presenting A Novel Techinque for Conformal mappling of Different Ship Sections onto a Unit Circle
    M. Salehi, P. Ghadimi, A. Bakhshandeh Rostami Page 16
    Various techniques have thus far been presented for determining the potential and hydrodynamic coefficients around the oscillating two-dimensional sections in the free surface flows. one important technique is conformal mapping of two dimensional sections onto a simple unit circle, because there is an analytical solution for the potential around it. In the current study, a particular novel multi parameter conformal mapping is presented which possesses high capability in mapping any arbitrary sections onto a unit circle. This method does not have limitations that its predecessors did and has the ability to map any two dimensional sections.The presented mapping techniques have been applied to map four different sections of wedge, elliptic, parabolic, and mid ship full sections onto a unit circle. Comparison of the resulting mapped points with those of the real body sections illustrates favorable agreeement which is indicative of high accuracy of the proposed mapping technique
    Keywords: Mult Parameter Conformal Mapping, Least Square minimization scheme, Arbitrary Symmetric Sections, Gaussian Elimination, Unit Circle Section
    Abstract View Paper Original: Persian
  • A New Kernel-Based Neural Network with Application in Sea Target Detection
    S. Mirghasemi, H. Sadoghi Yazdi Page 26
    Sea target detection is an important goal for military purposes and navigation. Environmental noise and sea clutter are two major problems in sea target detection. A new novel Neural Network in Kernel Space (NNKS) is presented for classification of the target and non-target in color images, and it is followed with a new kernel neuron sea target detection system (KNNS) which is efficient especially in the critical color images with clutter, noise and complex background that relative methods are not effective. The neural network is trained with the color characteristics of the target and non-target. In this way, color features of the HSV color space are applied to train the NNKS neural network. The superiority of the new method to the relative previous works and other color target detection based methods is conspicuous.
    Keywords: Supervised learning, classification, Color segmentation, Kernel, based neural network, HSV color space, Sea target detection, Noisy image detection
    Abstract View Paper Original: Persian
  • The Kernel Function In Smoothed Particle Hydrodynamic (SPH)
    Sh. Masoumi, J. Mofidi, S.A. Azarmsa, A. Siyahsarani Page 43
    The Smoothed Particle Hydrodynamic (SPH) Method is known as a suitable approach for modeling the violent behavior of water surfaces with large deformations.The SPH Formulations are obtained by interpolating from a set of neighboring particles using kernel Functions as Weight Functions. Choice of suitable kernel functions plays an important role in the accuracy and stability of SPH method. They should satisfy several conditions such as positivity, compact support, and normalization.In this paper, Four Different kernel Functions that most widely used in the SPH, are assessed with draw the values of the kernel function and its derivative, and with compare advantages and disadvantages of each Function, introduce the function that have higher efficiency than other function.
    Keywords: Smoothed Particle hydrodynamic (SPH), Kernel Function
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Presenting A New Method For Real-Time Detection And Tracking Of Moving Flying Targets At Sea
    H. Salehi, A. Aghagolzadeh, M. Rabani Page 50
    Due the importance of the machine vision systems to object tracking, this is essential to use a system that is stable in different conditions of environment. In this paper, a new method by combining tracking algorithms is used to detect and track objects in different scales, and the video frames in real time. Hybrid algorithm mentioned above, contains two algorithms, scale invariant feature transform [1] and the fast symmetry detection. Scale invariant feature transform is a stable way to change the scale, which is able to detect the object during the tracking. Also, the fast symmetry detection algorithm is capable of real-time tracking of the object. The combination of two features covers the shortage of single feature and two models are used in a synergetic manner. The proposed method was evaluated in different environmental conditions, and the results show the speed increase and stability in the difficult environment.
    Keywords: Fast Symmetry Detection, Scale Invariant Feature Transform, object tracking
    Abstract View Paper Original: Persian
  • The application of genetic algorithm and neural network in C4I submarine modification
    M. Aghababaie, M. Khishe Page 61
    As importance of BMS, CS, C4, and C4ISR increase word wide, especially in submarine technology, smarting system, reducing the time of data processing, increasing accuracy of data result are major concern of maritime defense. Thus, intelligent choosing of data collection sensors, detection and target monitoring are serious matters of domain. The aim of this paper is to plan sensor selection based on using tools such as genetic algorithm and neural network. At the end, outcome execution of this method has been compared with other typical methods which indicates the increase of processing speed and the promote of network function.
    Keywords: C4i, genetic algrithm, neural network, intelligent system
    Abstract View Paper Original: Persian