فهرست مطالب

دریا فنون - سال چهارم شماره 4 (پیاپی 10، زمستان 1396)
  • سال چهارم شماره 4 (پیاپی 10، زمستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1397/01/14
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مقاله پژوهشی
  • مهران تسلیمی، عطاالله ابراهیم زاده*، داوود اکبرزاده صفحات 1-12
    در این مقاله، از ترکیب روش های تئوری نور فیزیکی (PO) ، تئوری پراکنش (تفرق) فیزیکی (PTD) و جریان های معادل (MEC) برای محاسبه RCS اجسام پیچیده استفاده شده است. مدل کردن جسم پیچیده با مش بندی در نرم افزار آباکوس صورت گرفته است، بدین ترتیب که عمل مش بندی یک بار برای سطح و یک بار برای لبه های جسم انجام می شود. سپس با انتقال اطلاعات مش-بندی به نرم افزار MATLAB، تئوری نور فیزیکی را بر سطح و روش جریان های معادل با ضرایب PTD ، بر لبه ها اعمال می گردد و با مجموع میدان های الکتریکی دیده شده از مش های موجود در سطح و لبه ها، سطح مقطع راداری کل جسم با در نظر گرفتن اثر لبه ها به دست می آید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم ارائه شده بوسیله ما، با نتایج نرم افزار CST-MS مطابقت بسیار مناسبی دارد و قادر است مشخصات RCS را با پیچیدگی کم تر و در مدت زمان کمتر تعیین کند.
    کلیدواژگان: سطح مقطع راداری (RCS)، تئوری نور فیزیکی، تئوری پراکنش (تفرق) فیزیکی، روش جریان های معادل، اجسام پیچیده، مش بندی در آباکوس
  • محمد جواد قلندری*، مجید آقابابایی، احسان مرادی صفحات 13-24

    دسته بندی و میانبرداری پالس های راداری، از کاربردهای خوشه بندی است. از مشکلات اساسی در بیشتر روش ها، انتخاب مناسب مراکز اولیه جهت خوشه بندی است. در الگوریتم پیشنهادی، ابتدا ماتریس تشابه برای داده های ورودی بر اساس شعاع همسایگی تعریف شده، تولید می گردد. سپس با آنالیز کدهای ماتریس تشابه و انتخاب سطرهای با بیشترین کد تشابه، دسته های متراکم تر به ترتیب جدا می شوند. در این روش با توجه به جریان زیاد داده های راداری، بدون نیاز به تکرار پردازش، رشته پالس ها به صورت بهینه جدا می شوند. الگوریتم حاصل نسبت به توابع موجود خوشه بندی، داده را بر اساس شعاع همسایگی تعریف شده به تعداد خوشه های از پیش تعیین نشده با اولویت انتخاب دسته های متراکم و با دقت در اختصاص داده های واقع در مرز مشترک خوشه ها تفکیک می نماید. به طور خاص، مزیت استفاده از این الگوریتم در تفکیک پالس راداری، انتخاب نقاط متراکم به عنوان مراکز خوشه ها است. روش پیشنهادی می تواند برای تفکیک داده ها در زمینه های مختلف نیز به کار رود. از محاسن این روش نسبت به الگوریتم های مبتنی بر روش k-mean، دقت در انتخاب اولیه مراکز خوشه ها است. نتایج خوشه بندی روش پیشنهادی برای نمونه داده های راداری شامل 200 پالس با نتایج روش خوشه بندی حول رهبر که یکی از الگوریتم های مطرح در زمینه خوشه بندی پالس های راداری است، مقایسه شده است. بررسی شاخص های ارزیابی و اعتبارسنجی خوشه بندی مانند Dunn، Silhouette و RMSSD، بهینه بودن الگوریتم پیشنهادی را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: خوشه بندی پالس راداری، تفکیک پالس راداری، جنگ الکترونیک، اعتبارسنجی خوشه ها
  • نازیلا کاردان*، یوسف حسن زاده، ابوالفضل ارزنلو صفحات 25-36

    مردم در سراسر جهان همه روزه با وقایعی روبرو می شوند که منجر به مرگ، آسیب، تخریب اموال و اختلال در فعالیت های روزانه می شود. سیل نیز به عنوان یکی از مخاطرات طبیعی از دیرباز جوامع روستایی و شهری را مورد تهدید و هجوم قرار داده و موجب خسارات جانی و مالی گردیده است. از این رو بسیار ضروری است تا تحقیقات و بررسی هایی در خصوص طغیان رودخانه ها در زمان وقوع سیلاب انجام پذیرد. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار CCHE2D به بررسی بازتاب رفتار هیدرولیکی شهر آق قلا در برخورد با سیلاب های 100 ساله رودخانه ی گرگان رود پرداخته شده و با استفاده از شاخص مخاطره، ورودی لازم برای تدوین برنامه واکنش سریع، مدیریت بحران، بیمه سیلاب استخراج گردیده است. نتایج حاکی از آن می باشد که با توجه به الگوی جریان شکل گرفته در سیلاب مذکور و نقشه های شاخص مخاطره، تخلیه کلی شهر امری ضروری به نظر می رسد. از طرفی با توجه به مساحت پهنه پرخطر، میزان خسارات وارده سنگین خواهد بود.

    کلیدواژگان: مدیریت بحران، سیلاب شهری، شبیه سازی عددی، شاخص مخاطره، شهرستان آق قلا
  • مرتضی محمودآبادی، مهدی نصری * صفحات 37-46

    نقش دریاها و در کنار آن خطرات انسانی موجود در اعماق آن ها باعث شد که هشداردهنده ها و آشکارسازهای بستر دریا ازجمله سونار موردتوجه محققین قرارگرفته و به عنوان یکی از زمینه های مهم تحقیقاتی مطرح شوند. در این مقاله، روشی جدید برای پردازش تصاویر سونار و حذف ناحیه کور در تصاویر سونار اسکن جانبی معرفی شد. در روش پیشنهادی، با استفاده از الگوریتم تجانس فاز و ویژگی های ساختاری شکل، ناحیه کور حذف و تشخیص اهداف در تصاویر بهبود یافته است. برای بررسی کارایی روش پیشنهادی، تصاویر واقعی بستر اسکله شهید حقانی بندرعباس مورداستفاده قرار گرفت، نتایج حاکی از تشخیص بهتر اهداف و بهبود 4/4 درصدی معیار حساسیت، 4 درصدی معیار نرخ نمایش اهداف، 6/75 درصدی معیار نرخ نمایش غیر اهداف و 8/5 ثانیه ای مدت زمان اجرای الگوریتم نسبت به الگوریتم کلاسیک گرادیان شیب است.

    کلیدواژگان: پردازش تصویر، سونار اسکن جانبی، ناحیه کور، تجانس فاز، گرادیان شیب
  • پرویز قدیمی*، مرتضی کلاهدوزان، صائب فرجی صفحات 47-56

    روش های بدون شبکه از جمله روش های عددی هستند که در سال های اخیر به دلیل مزایایی که نسبت به روش های مبتنی بر االمان در مواجهه با مسائل با مرز های متحرک داشته اند، مورد توجه قرار گرفته اند. روش بدون شبکه حداقل مربعات گسسته مختلط از جمله روش های بدون شبکه است که به علت استفاده از فرمول بندی مختلط دقت جواب ها را افزایش داده است. همچنین، این روش به دلیل استفاده از فرم قوی معادلات (روش های هم مکان) ، کاملا بدون شبکه است. روش ارائه شده بر مبنای حداقل کردن تابعک باقیمانده ای است که تابعک باقیمانده ای به صورت حاصل جمع باقیمانده معادله دیفرانسیلی حاکم و شرایط مرزی، تعریف شده است. با توجه به اهمیت تحلیل مناسب از پدیده موج دریا، برای طراحی سازه های درگیر با موج دریا و کارایی و دقت بالای روش بدون شبکه حداقل مربعات گسسته مختلط، در در مقاله حاضر، این روش عددی برای تحلیل امواج خطی در محیط دریایی گسترش داده شده است و با حل مثال های عددی، کارایی و دقت روش پیشنهادی مورد ارزیابی قرار گرفته است. جواب های بدست آمده، دقت مناسب روش پیشنهادی را برای حل معادله حاکم بر موج خطی نشان می دهند. با استفاده از یک گام زمانی مناسب، و برای ارتفاع موج های مختلف خطای روش پیشنهادی از حدود 10 درصد به 6 درصد متغیر بوده است. علاوه بر این، با بررسی هزینه محاسباتی تولید توابع شکل و مشتقات مورد نیاز روش پیشنهادی و مقایسه آن با روش قبلی حداقل مربعات گسسته، کاهش چشمگیری در کاهش هزینه محاسباتی نیز مشاهده می شود.

    کلیدواژگان: روش بدون شبکه، روش بدون شبکه حداقل مربعات گسسته مختلط، معادله لاپلاس، موج خطی
  • الهام عسکری، سید کمال الدین ستاره دان، علی شیخانی *، محمدرضا محمدی، محمد تشنه لب صفحات 57-70

    بیماری غواصان عارضه ایست که بدن و مغز انسان را با اختلالاتی روبرو می کند. با پردازش سیگنال های الکتروانسفالوگرافی غواصان، می توان اطلاعاتی را در رابطه با اختلالات نوروفیزیولوژیک آنها استخراج کرد و نواحی مغزی دچار عارضه را به صورت دقیق مشخص نمود. در این مقاله با استفاده از ویژگی های استخراج شده از سیگنال های ثبت شده غواصان و افراد غیر غواص که شامل آنتروپی و انرژی است، مدلی مبتنی بر کارکرد مغز این افراد ارائه خواهد شد که قادر به نمایش سازماندهی و اتصالات نواحی مغزی آنها است. این مدل با استفاده از شبکه های عصبی سلولی طراحی شده است و کارکرد مغز را نشان می دهد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در اتصالات درون ناحیه ای برخی نواحی مغز غواصان شامل T7، T8، O1 وO2 (p < 0. 05) ، نسبت به افراد غیر غواص تفاوت هایی وجود دارد اما ارتباطات کاملا طبیعی بین کلیه نواحی مشاهده می شود.

    کلیدواژگان: الکتروانسفالوگرافی، شبکه عصبی سلولی، ایموتیو ایپک، غواصی
  • امیرحسین اکبری *، ادیب ابریشمی فر، ابوالفضل بابایی صفحات 71-88

    در این مقاله یک اینورتر پنج سطحی با بازدهی زیاد، هزینه و میزان THD کم برای استفاده در سیستم های ولتاژ متوسط (MV) ارائه شده است. اینورتر پیشنهادی تعداد کلیدهای کمتری نسبت به ساختارهای مشابه دارد که این عامل سبب راحتی در پیاده سازی و هم چنین سبب کاهش هزینه ی مدار می شود. استفاده از یک فیلتر LCL مناسب در خروجی اینورتر سبب کاهش میزان هارمونیک های ولتاژ خروجی شده است. برای اطمینان از طراحی، یک شبیه سازی با استفاده از نرم افزار PSpice انجام شده است و سپس با استفاده از نرم افزار PLECS تحلیل دمایی به منظور بررسی قابلیت اطمینان مدار صورت گرفته است. میزان THD حاصل از شبیه سازی برای یک نمونه ی اولیه به ازای جریان 20 آمپر و 400 ولت در خروجی، به میزان 3. 7% می رسد که در مقایسه با ساختارهای مشابه بهبود قابل ملاحظه ای است. نتایج حاصل از شبیه سازی درستی طرح پیشنهادی را نشان می دهند.

    کلیدواژگان: اینورتر پنج سطحی، سیستم های ولتاژ متوسط، بازدهی زیاد، THD، فیلتر LCL
|
  • M. Taslimi, A. Ebrahim Zade *, Davoud Akbarzadeh Pages 1-12
    In this paper, RCS of complex objects was calculated by using combination of physical optics theoream, physical theory of diffraction and method of eqiuvalent current. modeling of complex object was done with meshing in Abaqus Software.so first by meshing the surface of object and then meshing the edges of the object, then by transferring of these data to MATLAB software, physical optics theory was implmented to each mesh of the object surface and physical theory of diffraction and eqiuvalent current theory was implemented to object edges and by summation of electric field was seen from surface meshes and edges, total cross section of the object was obtained with consideration of edge effect. simulations results shows our algorithm has good agreement with CST-MS result and able to determine RCS features with lower complexity low time consuming
    Keywords: radar cross section(RCS), physical optics theorem, physical theory of diffraction, method of eqiuvalent current, complex objects, meshing in Abaqus
  • Mohamadjavad Ghalandari *, Majid Aghababie Pages 13-24

    Clustering is used in radar pulse classification and de-interleaving. Proper selection of initial centers for clusters is the fundamental problem in clustering methods. In the proposed algorithm, the similarity matrix for the input data based on defined neighborhood radius is created. Then, with analysis of similarity matrix and selection of lines with the most similar code, denser clusters are separated respectively. In this way, regarding to the high stream radar pulse, without requirement to iteration, pulse strings are separated as optimal. This algorithm has capability of priority selection of dense categories in clustering. On the basis of neighborhood radius defined, data on the common border clusters, have been carefully separated.
    In particular, the advantage of using this algorithm is selection of dense clusters center in radar pulse clustering. The proposed method can also be used to cluster the data in various fields. . Results of proposed method for data sample consisted of 200 radar pulse is compared with the results of clustering around the leader which is one of the main clustering algorithms in the field of radar pulses. Evaluation and measure of clustering validity such as Dunn, Silhouette and RMSSD indexes, shows efficiency of the proposed algorithm.

    Keywords: Radar pulse Clustering, Radar pulse train separation, Clustering validation, EW
  • N. Kardan *, Y. Hassanzadeh, A. Arzanlou Pages 25-36

    People around the world encountered every day with the natural events that lead to the death, injury, destruction of property and disruption of their daily activities. Flooding is known as one of these natural hazards that have long been threatened the urban communities and causes several human and financial casualties. Therefore, it is necessary to perform research studies and implement subsequent actions consistent with the nature of the river at the time of flooding. In this study, the hydraulic behavior of Aghghala city has been considered and investigated in dealing with the 100-year flooding of Gorganroud River using CCHE2D; and with defining the risk index, the required input data have been extracted to codify the rapid response planning, crisis management, and flooding insurance. The results show that regarding the flow pattern formed during the flooding and the overall hazard maps, evacuation of the entire city seems to be essential. However, regarding to the area of the zones having high risk, the predicted damages would be very heavy.

    Keywords: Crisis management, Urban flooding, Numerical simulation, Risk index, Aghghala city
  • M. Mahmoud Abadi, M. Nasri * Pages 37-46

    Seas and theirs risks for humans caused that warning equipments like SONAR attended by many of researchers about seabed. In this paper, a new method is introduced for sonar image processing and removal of gap region in side-scan sonar images. In the proposed method, to improve removal efficiency of gap region and target detection in sonar images, phase congurency algorithm and structural characteristics of shape are used. In this study, Haqqani port, Bandar Abbas, Iran seabed images are used to show the efficiency of phase congruency method. The proposed method is compared with classic gradient method, and the results show that the proposed method has more efficiency than classic methods. These method improved parameters like: sensitivity (4.4 %), Detected Evaluation Ratio (4 %), Detected False Evaluation Ratio (75.6 %) Algorithm running time (5.8 Sec).

    Keywords: Image Processing, Side Scan Sonar, Gap Region, Phase Congruency, Gradient
  • P. Ghadimi *, M. Kolahdoozan, S. Faraji Pages 47-56

    Meshfree methods are particular types of numerical methods that are recently preferred over element based methods. This preference is attributed to their merits over the element based methods, when dealing with the moving boundary problems. Mixed Discrete Least Squares Meshles (MDLSM) method is a type of meshless method which has improved the accuracy of numerical solutions because of applying mixed formulation. This method, because of using strong form of equations, is completely meshless. The proposed method is based on minimization of residual function which is defined as sum of residuals of the governing equations and boundary conditions. Considering the importance of proper analysis of sea waves phenomena in designing the structures interacting with sea waves and the efficiency and high accuracy of MDLSM method, application of MDLSM method is hereby extended to analyze the linear waves in sea environment. Through solving numerical examples, efficiency and accuracy of the proposed method are evaluated. Depending on the time step, the error has been 10% to 6% for different wave heights. Furthermore, by analyzing the CPU time for constructing the shape functions and derivatives in the proposed method compared against the existing DLSM method, a remarkable reduction in CPU time is observed.

    Keywords: Meshfree methods, Mixed Discrete Least Squares Meshfree (MDLSM) method, Laplace equation, Wave
  • E. Askari, S. K. Setarehdan, A. Sheikhani *, M. Mohammadi, M. Teshnehlab Pages 57-70

    Decompression sickness is a disorder that human body and brain suffers from it. By processing electroencephalography signals, some information about neurophysiologic disorders can be extracted and suffered brain regions clearly will be identified. In this paper by using extracted features including entropy and energy of common people and diver's registered signals, a model based on brain function will be presented that is able to display the organization and brain regions connections. This model is designed by cell neural networks and shows the brain function. The results show that in intra-region connections of some regions of diver's including T7, T8, O1 and O2, )P

    Keywords: Electroencephalography, Cellular neural network, Emotiv Epoch, Diving
  • A. Akbari, A. Abrishamifar *, A. Babaei Pages 71-88

    In this paper a high efficiency, low cost, and low THD five-level inverter is proposed. The proposed inverter has lower number of switches than the similar structures and this feature causes that the implementation cost of the proposed inverter becomes lower than the others. Also, a passive filter is proposed to decrease the THD value, and simulation results prove this fact that THD value has been decreased dramatically. As well, high switching frequency is another important feature of the proposed converter. According to the simulation results in the PSPICE and PLECS software, the proposed converter has several advantages such as high stability, high efficiency, low cost, and proper thermal specifications. Simulation results show the effectiveness of the proposed solution.

    Keywords: Five level inverter, Medium voltage systems, high efficiency, LCL filter, Low THD