فهرست مطالب

علوم و فناوری دریا - پیاپی 77 (بهار 1395)
  • پیاپی 77 (بهار 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/03/31
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سید محمدرضا موسوی میرکلائی*، مسعود کاوه، وحید یعقوبی صفحات 1-10
    با توجه به نقش به سزای ماهواره ها در ارتباطات دریایی به ویژه در سامانه موقعیت یاب جهانی، مهم ترین مساله ای که درساخت و پرتاب یک ماهواره به فضا وجود دارد، هزینه بسیار زیاد این کار می باشد. به همین دلیل برای هر شرکت سازنده و فرستنده، مدت زمان حیات ماهواره بسیار مهم است. عمر یک ماهواره تا حدود زیادی به کیفیت ساخت آن بستگی دارد، اما مهم ترین عاملی که این موضوع را محدود می کند، مقدار سوخت حمل شده می باشد. بنابراین باید راه کاری صحیح برای کنترل بر مصرف سوخت و صرفه جویی در آن در نظر گرفته شود. کنترل کننده بنگ بنگ با تبدیل سیگنال پیوسته کنترلی به صورت قطار پالس یا به عبارتی به صورت سیگنال روشن-خاموش این مهم را ممکن می سازد. هر چه کنترل کننده مدت زمان بیشتری خاموش باشد، در مصرف سوخت صرفه جویی بیشتری خواهد شد. سیستم مورد مطالعه در این مقاله، از سیستم اولین ماهواره ی دانشجویی که در سال 2009 به فضا پرتاب شده است، الگوبرداری می کند که علاوه بر کنترل کننده بنگ بنگ از کنترل کننده PID نیز بهره می گیرد. برای استفاده از ویژگی های کنترل کننده PID باید ضرایب تناسبی، مشتق گیر و انتگرالی به درستی و با دقت زیاد تنظیم شوند. هدف این مقاله استفاده از الگوریتم ژنتیک برای تنظیم ضرایب کنترل کننده های مورد استفاده در این ماهواره می باشد. نتایج شبیه سازی های انجام شده مبین بهبود مناسب عملکرد کنترل کننده های مذکور توسط الگوریتم ژنتیک است.
    کلیدواژگان: کنترل کننده بنگ بنگ، کنترل کننده PID، الگوریتم ژنتیک، ماهواره ارتباطی نیروی دریایی
  • روزبه پناهی *، مهرداد یزدان دوست صفحات 11-20
    Single Point Mooring و یا به اختصار SPM ، سازه های شناوری هستند که عموما در آب های عمیق مورد استفاده قرار گرفته و وظیفه مهاربندی شناورها و گاها انتقال تولیدات نفتی و گازی را از ساحل بوسیله خطوط لوله به نفت کش ها دارند. مهاربندیSPM با توجه وظیفه مهمی که این نوع سازه های شناور دارند، باید بسیار مورد توجه قرار گیرد. مهاربندی مناسب باعث افزایش کارایی و امکان انجام وظیفه SPM در شرایط محیطی مختلف شده و همچنین باعث افزایش طول عمر مهاربندی ها می شود. سازه های شناور به دلیل قرار گرفتن در معرض بارهای هارمونیکی مانند بار موج ، باید از نطر خستگی تحلیل شوند. یکی از عوامل مهمی که در خستگی مهاربندی ها موثر است ، طول خط مهار می باشد بطوریکه تغییرات طول خطوط مهاری و خستگی در مهاربندی ها رابطه معکوس دارد. در این مقاله SPM سه مهاره در نرم افزار ANSYS AQWA مدلسازی شده و خستگی خطوط مهار آن در 4 جهت موج برخوردی و 5 طول مهاری مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است .
    کلیدواژگان: بهینه سازی، طول مهار بندی، جهت موج، آنالیز خستگی، ANSYS AQWA
  • حیدر زارع *، رامین رجایی، یحیی توماج، رویا حقی چوبر صفحات 21-29
    بنابراین بنادر نقشی مهم در زنجیره تامین جهانی دارند. با گسترش استفاده از کانتینر در جابجایی کالا، پایانه های کانتینری بنادر به عنوان مزیت رقابتی هر بندر شناخته شده است. یکی از این بنادر، بندر چابهار است که به دلیل موقعیت ژئواستراتژیک خود و قرارگرفتن درکریدور ترانزیتی شمال- جنوب باید از پایانه کانتینری مناسبی برخوردار باشد. این تحقیق با استفاده از ماتریس سوات (SWOT) به عنوان یک ابزار استراتژیکی شناخته شده، به بررسی نقاط قوت، ضعف، فرصت و تهدید در پایانه کانتینری بندر چابهار پرداخته تا نهایتا استراتژی های مناسبی با توجه به نتایج حاصل از ماتریس ارزیابی عوامل داخلی و خارجی ارائه دهد.
    با توجه به نتایج ماتریس ارزیابی عوامل داخلی و ماتریس ارزیابی خارجی که به ترتیب و اولویت 364/2 و 584/2 می باشد، جایگاه عملیات کانتینری بندر چابهار در ماتریس ارزیابی عوامل داخلی و خارجی، خانه محافظه کارانه می باشد که این خانه در ماتریس SWOT معادل با استراتژی های W-O تعیین می گردد. بر همین اساس این تحقیق راهکارهایی همچون استراتژی بهبود پسکرانه-های بندر (احداث خط آهن در بندر و اتصال به شبکه ریلی کشور) و استراتژی تمرکز بر بازارهای بالقوه و نفوذ در آن ها را برای حفظ وضعیت فعلی و همچنین ارتقاء جایگاه این پایانه توصیه می نماید.
    کلیدواژگان: پایانه کانتینری، بندر چابهار، ماتریس SWOT
  • سیامک جمشیدی* صفحات 30-43
    الگوی تغییرات مکانی و زمانی ساختار مولفه ها و مشخصات آب دریا در منطقه فلات قاره و عمیق بخش غربی سواحل جنوبی دریای خزر مورد مطالعه قرار گرفته است. پژوهش براساس تحلیل داده های حاصل از اندازه گیری میدانی توسط حسگرهای دستگاه CTD از سطح تا عمق 475 متری آب دریا صورت گرفته است. می توان گفت که امکان تشکیل کانال صوتی در محدوده آب عمیق بخش غربی جنوب دریای خزر وجود دارد. توزیع عمودی pH نشان دهنده یک روند کاهشی از سطح به عمق در منطقه آب عمیق است به گونه ای که در مردادماه (آگوست) در عمق 350 متری به 2/8 و در آبان ماه (نوامبر) به 3/8 در عمق 450 متری رسیده است. با مقایسه نتایج می توان دید که مقادیر pH در تابستان کمتر از زمانهای دیگر داده برداری بوده است. مقادیر اکسیژن محلول در لایه سطحی بین 2 تا 5/7 میلی گرم بر لیتر متغیر بوده است. در زیر لایه 100 متری یک افت شدید در غلظت اکسیژن محلول مشاهده شده است بطوریکه در ماه های مرداد و آبان (آگوست و نوامبر) به به 2/1 میلی گرم برلیتر در ژرفای 450 متری و به 2 میلی گرم برلیتر در اسفندماه (مارس) رسیده است. در مجموع تغییرات اکسیژن و pH در لایه های میاناب و عمیق در فصول مختلف قابل توجه بود. براساس داده های بدست آمده میزان کدری آب دریا در زمستان و بهار بیشتر از تابستان و پاییز ثبت شده است. در بیشتر موارد کدورت نواحی نزدیک ساحل به دلیل عوامل و فرایند ساحلی کدورت بیش از مناطق دور از ساحل بوده است.
    کلیدواژگان: سرعت صوت، اکسیژن محلول، اسیدیته، کدری، دریای خزر
  • خسرو آیین جمشید* صفحات 44-50
    رشد و بقای آبزیان تابع شرایط محیطی آب است. این تحقیق با هدف یافتن ارتباط بین ساحل آوری میگو و آبزیان با شاخص های خشکسالی در آبهای استان بوشهر در طول سال های 1383 تا 1390 انجام شده است. در این مطالعه داده های بارش و دمای هوای بندرهای دیلم، بوشهر و دیر در شمال مرکز و جنوب استان بوشهر از اداره کل هواشناسی استان بوشهر استخراج و مورد بررسی قرار گرفت. اطلاعات صید آبزیان از سالنامه آماری سال های 90-1376 سازمان شیلات ایران استخراج گردید. براساس نتایج بدست آمده دمای هوا مهمترین عامل موثر بر ذخایر دریائی می باشد. میزان ساحل آوری میگو با میانگین دمای هوای ماه های بارانی و میانگین سالانه دمای هوای سال قبل ارتباط قوی و منفی دارد. این بدین معنا است که با افزایش دمای هوا در استان بوشهر میزان صید میگوی سال بعد کاهش می یابد. افزایش دمای سطح زمین و شرایط بسیار گرم سال 1389 که همزمان با ال نینو سال 2010-2009 بود، باعث کاهش شدید صید میگو در استان بوشهر از 1431 تن در سال 1388 به 847 تن در سال 1389 گردید. بین میزان ساحل آوری میگو و بارش در استان بوشهر ارتباط معنی داری مشاهده نشد. بین میزان صید کل آبزیان با میانگین سالانه دمای هوا و میانگین دمای هوای سال قبل همبستگی مثبت متوسطی مشاهده گردید. بین بارش و صید آبزیان در استان بوشهر همبستگی منفی متوسطی وجود دارد.
    کلیدواژگان: خشکسالی، صید، آبزی پروری، بوشهر
  • مجید یوسفی*، سیاوش خرسندی صفحات 51-58
    بارزترین وی‍ژگی شبکه های حسگر بی سیم زیرآبی مشکل محدویت انرژی و لزوم کنترل انرژی مصرف شده در هر گره و در کل شبکه می باشد، زیرا انرژی گره ها به وسیله باطری تامین شده و مقدار آن محدود بوده و شارژ مجدد آنها نیز تقریبا غیرممکن است.
    با توجه به اهمیت موضوع کنترل انرژی مصرفی در این نوع شبکه ها، شناسایی و بررسی دقیق پارامترهای موثر در مصرف انرژی گره ها و چگونگی کنترل آنها مفید و موثر می باشد.
    در این مقاله خصوصیات صوت در آب معرفی شده و سپس با استفاده از مدلسازی انتشار آب و روابط بدست آمده، چگونگی مصرف انرژی در آبهای عمیق و کم عمق در روش های ارسال مستقیم و چندپرشه را مقایسه می نماییم.
    کلیدواژگان: شبکه حسگر بی سیم زیرآبی، تخصیص منابع، مصرف انرژی، آب های کم عمق، آب های عمیق
  • محمد خویشه، مجید آقابابایی، عباس صفاری*، افشین گلدانی صفحات 59-69
    محدود بودن منابع تامین انرژی در زیردریایی های بدون سرنشین یکی از مشکلاتی است که انجام ماموریت های طولانی را محدود می کند. از این رو می توان با انتخاب هوشمندانه ی حسگرها و در نتیجه صرفه جویی در منابع انرژی (باتری ) به حل این مشکل کمک شایانی کرد. برای انتخاب حسگر باید تمامی حالات را بررسی کنیم که انجام این کار مستلزم صرف وقت زیادی است. به همین دلیل استفاده از روش های ابتکاری و فراابتکاری مورد توجه صنعتگران، محققان و پژوهشگران فعال این حوزه قرار گرفت. یکی از روش های فراابتکاری جدید و قدرتمند در بهینه سازی الگوریتم ALO می باشد. این الگوریتم با استفاده از ویژگی خاص خود و همگرایی سریع، قابلیت دستیابی به نتیجه مطمئن تر را داراست. آنچه بدست آمد ضمن تایید توانمندی این الگوریتم در بهینه سازی، مبین توانایی این الگوریتم در زمینه انتخاب حسگر می باشد.
    کلیدواژگان: انتخاب حسگر، الگوریتم ALO، زیردریایی هوشمند، مصرف انرژی
  • مجتبی بصراوی*، ذاکر حسین فیروزه، محسن مداح علی صفحات 70-73
    در این مقاله با کمک ساختارهای انتخابگر فرکانسی FSS[1] تک لایه ای، یک جاذب طراحی شده است که دارای پایداری زاویه خوبی بوده و تا 45 درجه تغییر زاویه تابشی عملکرد جاذب حفظ می شود. همچنین پهنای باند این ساختار بسیار چشم گیر بوده و برای انعکاس کم تر از دارای پهنای باند 110 درصدی (از فرکانس 16/2 تا 46/7 گیگاهرتز) است. ساختار این جاذب بسیار ساده بوده و نیازی به صفحات مقاومتی نیست و با طراحی توسط مقاومت های فشرده، این میزان جذب امکان پذیر شده است.
    کلیدواژگان: جاذب، FSS، پهن باند، پایداری زاویه تابشی
  • هومن بهمن سلطانی، حبیب الله عبیری *، سید محمد روزگار صفحات 74-77
    در این گزارش به طور خلاصه به توسعه ی قابلیت های تحلیل و طراحی سامانه های ژایرو در دانشکده ی مهندسی برق دانشگاه شیراز پرداخته ایم.
    کلیدواژگان: لامپ های مایکروویو، لامپ های ژایروترو
  • عاطفه غلامی *، توکل پاکیزه صفحات 78-82
    در این مقاله خواص نوری نانوساختارهای پلاسمونی متشکل از سه و چهار نانودیسک از جنس طلا بررسی شده اند. ویژگی های میدان دور و نزدیک این نانوساختارها با استفاده از روش تقریب دوقطبی های تزویجی و شبیه سازی نشان داده شده اند. علاوه براین، از تئوری گروه و تشدید پایه برای مدل سازی مدهای تشدیدی استفاده شده است که نتایج شبیه سازی ها موید صحت و کارایی این مدل فیزیکی ارائه شده هستند.
    کلیدواژگان: تقریب دوقطبی های تزویجی، تئوری گروه، مدهای تشدیدی، نانوساختارهای سه تایی و چهارتایی
|
  • S.M. Mousavi*, M. Kaveh, V. Yaghoubi Pages 1-10
    Given the important role of satellites in maritime communications, especially in the Global Positioning System (GPS), very high cost of the build and launch a satellite into space is the most important problem. Therefore, for each country or company, the lifetime of satellites is very important. The life of a satellite largely depends on the quality of its construction, but the most important factor that limits is the fuel which is transported. So, it should be considered to the right solution to control fuel consumption and saves it. Bang-bang controller by converting continuous control signal to a pulse train, can provide the ability to save the fuel. If the controller be more time off, the fuel savings will be more. The system is studied in this paper is modeled on European Satellite Moon Orbiter (ESMO) that not only uses the Proportional Integral Derivative (PID) controller for tracking the input pitch angle, but also uses bang-bang controller for reduce the activity of the thruster. The course of this paper is to using Genetic Algorithm (GA) for regulating parameters of mentioned controllers in this satellite. The simulation results indicate that GA has a good performance to optimization of the PID and bang-bang controllers.
    Keywords: PID Controller, Bang, bang Controller, Genetic Algorithm, Navy Satellite Communication
  • R. Panahi*, M. Yazdan Dust Pages 11-20
    Single Point Mooring or contraction SPM is Floating structures that are commonly used in deep water .SPM used for mooring of vessel and transport of oil and gas production from the shore by pipeline to the tanker . The main task of this kind of floating structures, spm mooring should be considered. Properly mooring increase efficiency and ability to perform the task in different environmental conditions for SPM. Floating structures for exposure to harmonic loads such as wave load, should be fatigue analysis. One of the important factors that affect the fatigue is length of mooring line as length of mooring line changes is inversely related to fatigue of mooring line changes. in this paper, SPM with 3-line mooring modeled with ANSYS-AQWA and fatigue analysis of mooring line has been studied in 4 condition of incident wave and 5 condition of length of mooring line.
    Keywords: optimization, Lenght of mooring line, Wave direction, Fatigue Analysis, ANSYS AQWA
  • H. Zare*, R. Rajaee, Y. Toomaj, R. Haghi Pages 21-29
    Ports play a key role in world’s supply chain. With increasing use of container in cargo handling, terminal containers ports are known as the competitive advantage of each port. Among the Iranian ports, the Chabahar port should have an appropriate container terminal due to its geographic position. This study investigated the strengths, weakness, opportunity, and threats associated with the container terminal of Chabahar port using SWOT matrix. Finally, appropriate strategies regarding the results of internal and external evaluation matrix is proposed.
    Considering internal and external evaluation matrix (which are 2.364 and 2.584 respectively), status of container operations of Chabahar port is conservative. This status in the SWOT matrix is equivalent to the W-O strategies. Accordingly, solutions such as improving port facilities and concentrating on potential markets are proposed to keep the current condition and to upgrade the status of the terminal.
    Keywords: Container terminal, Chabahar port, SWOT matrix
  • S. Jamshidi* Pages 30-43
    In the study, spatial and temporal changes in pattern of seawater components in the western part of the southern continental self and deep area of the Caspian Sea were evaluated. The research was based on field data analysis that collected using CTD sensors from sea surface to a depth of 475 m. According to the results, it can be seen that the forming of a deep sound channel in the water column is possible. Vertical distribution of active reaction showed a general reducing trend with depth that reached to 8.2 at depth of 350 m in midsummer. Moreover, observations in November showed active reaction value of 8.3 at 450 m depth. In comparison, amounts of active reaction (pH) in mid-summer (August) were less than that in other seasons. Dissolved oxygen concentrations ranged between 2.0-7.5 mg L-1 at the surface layers. Below level of 100 m, a rapid drop in values of dissolved oxygen were observed and measured about 1.2 mg L-1 at 450 m depth in mid-summer and mid-autumn, while value of 2.0 mg L-1 was recorded below 300 m depth in late winter. The seasonal variations of dissolved oxygen and active reaction (pH) were considerable, especially in intermediate and deepwater layers. According to the obtained data seawater turbidity in winter and spring seasons was recorded more than it in summer and autumn. In most cases due to coastal factors and processes, seawater turbidity of onshore area was more than the offshore.
    Keywords: Sound Speed, Dissolved Oxygen, Active Reaction, Turbidity, Caspian Sea
  • Khosrow Aein Jamshid* Pages 44-50
    The growth and survival of aquatics are dependent to environmental condition of water. The goals of this work were to ýfind ýthe relationship between shrimp landing and fish capture with ýdrought in Bushehr province since 2004 to 2011. The air ýtemperature and precipitation data for the ports of Deylam, Bushehr and Dayaer in the in the north, center and south of ýBushehr province, were extracted and analyzed from Meteorological Research Center of Bushehr provinceý. The fisheries ýdata were extracted from Iran Fisheries Organization statistical yearbook of 1997-2011. ý
    On the basis of the results, the air temperature is the most important parameter which affects the fisheries stocks. A strong ýnegative correlation was observed between shrimp landing with the average of annual air temperature and average of air ýtemperature during the rainy months of previous year. This imply that ý by increasing the air temperature ýin Bushehr ýprovince, the shrimp capture decreasesý. Due to ýincreasing the world surface temperature and very hot conditions of the ýý2010 El-Nino, the total shrimp ýlanding in Bushehr province was declined from 1431 tons in 2009 to 847 tons in 2010. No ýsignificant correlation was observed between precipitation and shrimp landing. ý
    A moderate positive correlation was observed between fisheries capture with the average of annual air temperature and ýaverage of air temperature during the rainy months of previous year. The precipitation has moderate negative correlation ýwith fisheries capture in Bushehr province.ý
    Keywords: Droughtý, Fisheries, Aquaculture, Bushehrý
  • M. Yousefi*, S. Khorsandi Pages 51-58
    The most striking feature of underwater wireless sensor networks is energy constraints and the need to control energy consumption for each node and network.
    limited energy of Nodes supplied by the batteries and almost recharge of them is impossible.
    Given the importance of energy in these networks, study of parameters influencing the energy consumption of nodes and controling them is useful.
    In this paper, the characteristics of acoustic in water is introduced, then by propagation modeling and using the obtained formulas, energy consumption in deep and shallow water in single and multi hopping transmission is compared.
    Keywords: Underwater wireless sensor networks, resources allocation, energy consumption, shallow water, deep water
  • M. Khisheh, M. Aghababaei, A. Saffari*, A. Goldani Pages 59-69
    Due to the Limited energy resources in AUVs, their Long missions have been limited. Smarter sensor selection leads to lower energy consumption. Therefore, it can solve the aforementioned problem. Check out all the scenarios is very time consuming. For this reason, the use of heuristic and meta-heuristic methods was considered by industrialists and researchers in the field. ALO is one of the most powerful methods in the optimization problem; therefore, this algorithm by using its unique capability can obtain the best result and the fastest convergence curve among other benchmark methods. As the results show, ALO is very efficient in the sensor selection problem.
    Keywords: Select sensor, algorithm ALO, Smart submarine, energy consumption
  • M. Basravi*, Z.H. Firouzeh, M. Maddah Ali Pages 70-73
    In this paper, a new wideband single-layer absorber using frequency selective surfaces (FSS) array is proposed. The proposed structure obtains high stability under variation of angle of incidence until 45° under the normal incidence. . The simulation results show that the fractional bandwidth of 110% is realized for at least 10dB reflectivity reduction illuminated by the normal incidence over the frequency range of 2.16-7.46 GHz. The absorber consists of a copper layer and some lumped resistors. Therefore, the fabrication of the proposed structure is easy and with no resistive sheets
    Keywords: Frequency selective surface (FSS), ultra, broadband absorber, angular stability
  • H. Bahman Soltani, H. Abiri*, S.M. Rouzegar Pages 74-77
    A brief report on "gyrotron tube analysis and design capabilities”, which is developed at "Microwave Tubes Research Center - Shiraz University" is presented. This report covers the interaction region, coupler and power divider and magnetron injection gun parts of gyrotron systems.
    Keywords: Microwave Lamps, Gyrotron lamps
  • A. Gholami*, T. Pakizeh Pages 78-82
    In this paper the optical properties of plasmonic nanostructures consisting of three and four gold nanodisk have been investigated. Near- and far-field properties of these nanostructures have been shown using coupled dipole approximation method and simulation. The results show effectiveness and accuracy of our proposed physical model in which the group theory and basic resonance used for modeling of resonance modes.
    Keywords: Dipole approximation interconnection, Group Theory, escalation modes, ternary, quaternary plasmonic nanostructures