فهرست مطالب

علوم و فناوری های پدافند نوین - سال سوم شماره 3 (پیاپی 9، پاییز 1391)

مجله علوم و فناوری های پدافند نوین
سال سوم شماره 3 (پیاپی 9، پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/11/08
  • تعداد عناوین: 9
|
  • حمید تربتی فرد، فرخ حجت کاشانی، یاسر نوروزی، محمود آتشبار صفحات 179-185
    مکان یابی غیرفعال اهداف کاربرد زیادی در جنگ الکترونیک و پدافند غیرعامل دارد. روش TDOA روشی با دقت بالا در زمینه مکان یابی اهداف است. در روش های TDOA یکی از گیرنده ها به عنوان گیرنده مرجع فرض شده است و اختلاف زمانی رسیدن سیگنال به گیرنده های دیگر نسبت به گیرنده مرجع را اندازه گیری و پردازش می کنند. یکی از الگوریتم های با دقت بالای TDOA الگوریتم CTLS است که نیاز به مقداردهی اولیه مناسب دارد. در این مقاله برای کاهش خطای مکان یابی این الگوریتم، الگوریتم CTLS چند مرجعی پیشنهاد می شود. حال اگر به جای یک گیرنده مرجع، چندین گیرنده مرجع درنظر گرفته شود، دقت الگوریتم CTLS بیشتر می شود. در روش پیشنهادی مدل-سازی براساس دو گیرنده مرجع انجام می گیرد. نتیجه های شبیه سازی های انجام شده نشان می دهد در این روش در SNR های مختلف، بهبود خود را حفظ کرده است و با کمی افزایش زمان پردازش روش پیشنهادی باعث بهبود دقت الگوریتم CTLS می شود.
    کلیدواژگان: مکان یابی، TDOA، CTLS
  • سیدمحسن توحیدی، اردشیر احمدی، حسینعلی حسن پور صفحات 187-197
    تحقیق حاضر تلاشی جهت ارائه یک مدل ریاضی جدید و روش ترکیبی برای حل آن به منظور مکان یابی سایت های راداری سطحی است. در این تحقیق پس از بیان مفاهیم، هدف ها و روش های مکان یابی سایت های راداری، مدل ریاضی مسئله یابی سایت های راداری سطحی ارائه می-شود. سپس روشی دو مرحله ای برای حل این مسئله پیشنهاد می شود. در مرحله نخست، مولفه های معیار برای انتخاب محل استقرار سایت-های راداری بر مبنای اصول پدافند (غیرعامل و عامل) شناسایی، دسته بندی، امتیازدهی و اولویت بندی می شوند و به سبب آن که مسائل مکان یابی از نوع NP-hard هستند، در مرحله دوم از الگوریتم فرا ابتکاری شبیه سازی تبرید برای حل مدل ریاضی جدید استفاده می-شود. در روش حل مسئله، جمع امتیازات اکتسابی توسط هر یک از محل های پیشنهادی، تعیین کننده اولویت آن محل برای ورود به شبکه راداری است تا تمام حالت های ممکن آن توسط الگوریتم شبیه سازی تبرید بررسی شود. همچنین با داده های فرضی، مسئله مکان یابی سایت های راداری سطحی در منطقه خلیج فارس با استفاده از روش ترکیبی پیشنهادی حل می شود.
    کلیدواژگان: مکان یابی، سایت راداری، الگوریتم تبرید شبیه سازی شده، پدافند عامل و غیرعامل _
  • مسعود معصومی، حسین مهدیزاده صفحات 199-211
    در این مقاله، پردازنده ضرب عددی خم بیضوی کارآمد در میدان باینری GF(2163) طراحی و با استفاده از کدهای قابل سنتز VHDL پیاده سازی شده است. طراحی معماری های جدید و کارآمد برای واحدهای محاسبات میدان و به ویژه واحد محاسباتی ضرب میدان منجر به کاهش طول مسیر بحرانی پردازنده شد. همچنین استفاده از اجرای موازی عملیات ضرب میدان در الگوریتم ضرب عددی Lopez-Dahab و جدا نمودن مسیر جمع دو نقطه از کلید باعث بهبود عملکرد پردازنده در مقایسه با بهترین پیاده سازی های تاکنون گزارش شده در ادبیات مربوطه شد. نتیجه های پیاده سازی نشان داد که ضرب عددی در این پردازنده با طول رقم 41 G = در زمان μs 92/11 با حداکثر فرکانس MHz251 بر روی تراشه XC4VLX200 Xilinx – با اشغال 19606 اسلایس اجرا می-شود، جایی که G طول کلمه در ضرب کننده میدان سریال- موازی است.
    کلیدواژگان: رمزنگاری خم بیضوی، محاسبات میدانی، ضرب عددی نقطه، پیاده سازی سخت افزاری، FPGA
  • محمدرضا حسنی آهنگر، سعید طاهری، محمود صالح اصفهانی صفحات 213-222
    ماهیت شبکه سیار موردی، تغییرات ساختاری مداوم و عدم وابستگی گره ها به یک واحد مرکزی است. در این مقاله با استفاده از قوانین محاسبات پهنای باند مصرفی در قرارداد های چند پخشی سعی شده برای جلوگیری از کاهش تدریجی نرخ تحویل بسته ها، در زمانی که سرعت گره های شبکه در حال افزایش است، قرارداد سودمندی ارائه شود. قرارداد سودمند که با ایجاد تغییر در قرارداد مبنا تعبیه شده است، QB-ODMRP نام گذاری شده تا بتوان توانمندی های آن را از قرارداد مبنا ODMRP تشخیص داد. در این راستا شبیه سازی بر روی60 گره متحرک و غیر متحرک با نرم افزار گلوموسیم نسخه 03/2 انجام شده و در سناریو های متفاوت کیفیت سرویس در آنها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتیجه های شبیه سازی نشان داد که روش پیشنهادی توانسته است 25 درصد نرخ تحویل بسته ها را بهبود بخشد و تاخیر انتها به انتها نسبت به قبل را در حدود 30 درصد کاهش دهد، که این فاکتورها همگی در بهبود کیفیت سرویس نقش اساسی دارند.
    کلیدواژگان: شبکه های سیار موردی، مسیر یابی، کیفیت سرویس، چند پخشی
  • مهدی کرباسیان، عبدالامیر فرهند صفحات 223-230
    هدف از این مقاله، ارائه یک الگو برای طراحی و چیدمان داخلی بنادر از منظر پدافند غیرعامل است. بنابراین، ابتدا اجزاء داخلی بنادر مانند اسکله ها، انبارها، مراکز تجمع نیروی انسانی و تاسیسات حساس شناسایی می شود. سپس انواع تهدیدات مرتبط با حوادث بالقوه طبیعی، تروریستی و نظامی که بندر را تهدید می کند، مشخص و متناسب با آن تمهیدات لازم اتخاذ می شود. این تمهیدات در قالب طراحی سیستماتیک چیدمان پیاده می گردد. به این صورت که ابتدا با توجه به تمهیدات، اهمیت و میزان ارتباط اجزاء بندر نسبت به یکدیگر بیان می شود. در مرحله دوم به رابطه فعالیت ها پرداخته می شود. سپس فضای مورد نیاز و فضای در دسترس با توجه به محدودیت های عملی وتعدیلی مقایسه می شوند. در گام بعدی به نمودار فضا-رابطه ودیاگرام رابطه فعالیت ها پرداخته می شود. در قدم چهارم به طراحی چیدمان جایگزین با نتیجه گیری از دیاگرام رابطه فعالیت ها پرداخته شده و در پایان به ارزیابی چیدمان جدید پرداخته خواهد شد.
    کلیدواژگان: چیدمان بنادر، طراحی سیستماتیک چیدمان، پدافند غیر عامل، رابطه فعالیت ها
  • حبیب الله اعلمی، مهندس هادی رمضانی صفحات 231-241
    به علت احتمال بروز ناپایداری در شبکه، طبق استانداردهای بین المللی، بهره برداری از منابع تولید پراکنده در هنگام بروز بحران در شبکه سراسری برق مجاز نیست. قانون فوق، اجرای پدافند غیرعامل در سیستم های قدرت را غیرممکن می سازد. این مقاله الگوریتم جدیدی به-منظور بهره برداری از ریزشبکه هایی که دارای مولدهای تولید پراکنده از نوع ژنراتور سنکرون با توربین گازی هستند را ارائه می کند. دو روش حذف بار سنتی و هوشمند با استفاده از فرکانس و مشتق فرکانس، شبیه سازی شده است. همچنین با توجه به شرایط بار و تولید، ابزارهای حذف بار و تغییر مد گاورنرهای مولدهای فوق به منظور برقراری پایداری ریزشبکه به کار رفته اند. علاوه بر این، تعقیب تغییرات بار شبکه توسط مولدها نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. الگوریتم پیشنهادی بر روی شبکه واقعی و در فضای نرم افزار DIgSILENT شبیه سازی شده است. نتیجه ها نشان می دهد با استفاده از الگوریتم پیشنهادی، می توان از ریزشبکه در شرایط بحران بهره برداری کرد.
    کلیدواژگان: پدافند غیرعامل، تولید پراکنده، ریزشبکه، ژنراتور سنکرون با توربین گازی
  • مینو صدری، خانم سمیه خلجی صفحات 243-248
    نانو الیاف پلیمری زیست سازگار با قابلیت بالای آنتی میکروبیالی جهت پوشش دهی زخم های سطحی، مانند زخم های حاصل از سوختگی ها استفاده می شود، همچنین این نانو الیاف می تواند جایگزین مناسب برای پانسمان های معمولی باشد. در این تحقیق، الکتروریسندگی کیتوسان و ایجاد نانو الیاف با خواص آنتی باکتریال مورد بررسی قرار گرفت. نانو الیاف با قطر میانگین به طور تقریبی nm150-50 و توزیع اندازه مناسب به وسیله الکتروریسی محلول پلیمری کیتوسان / پلی اتیلن اکسید (PEO) ساخته شدند. بررسی ها نشان دادند که محلول پلیمری کیتوسان / پلی اتیلن اکسید با نسبت 90 به 10 بهترین نسبت پلیمری برای تشکیل نانو الیاف است. در ادامه خواص آنتی باکتریال عسل آویشن تایید و به عنوان افزودنی با درصدهای مختلف به محلول پلیمری کیتوسان/ پلی اتیلن اکسید اضافه شد. در بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی دیده شد که نانو الیاف کیتوسان / پلی اتیلن اکسید با درصدهای پایین عسل، همانند محلول کیتوسان / پلی اتیلن اکسید بدون افزودن عسل، نانو الیافی با اندازه میانگینnm 120-70 و توزیع اندازه مناسب تشکیل می دهد، هرچند با افزایش مقدار عسل به محلول پلیمری کیتوسان، گره ها افزایش یافته بودند، اما پاشش یکنواختی بر روی صفحه آلومینیومی بدون وجود قطرات دیده شد.
    کلیدواژگان: الکتروریسی، کیتوسان، پلی (اتیلن اکسید)، عسل، نانو الیاف، زیست سازگاری
  • علی قائدی، زهرا اطلس باف، عباس پیرهادی صفحات 249-258

    در این مقاله، عملکرد و حساسیت نامریی ساز الکترومغناطیسی استوانه ای با درنظر گرفتن اثر انواع مختلف نامریی سازهای ساده شده، مورد بررسی قرار گرفته است. هر چند که از نظر کاهش انعکاس و پراکندگی، عملکرد نامریی سازهای ساده شده مانند عملکرد نامریی ساز ایده آل نیست، ولی ضمن قابلیت تحقق عملی، استتار و کاهش سطح مقطع راداری قابل قبولی را ارائه می دهند. برای بررسی عملکرد ساختارهای اشاره شده، معادله موج درون نواحی مختلف استخراج شده و حل دقیق آن به صورت تحلیلی ارائه شده است. نتیجه های تحلیلی حاصل با نتیجه های شبیه سازی تمام موج مبتنی بر روش المان محدود با استفاده از بسته نرم افزاری COMSOL Multiphysics مقایسه و تایید شده است. شبیه سازی برای محاسبه سطح مقطع راداری در محدوده فرکانسی MHz 10 تا GHz 3 انجام شده است. نتیجه های شبیه سازی، کاهش سطح مقطع راداری بیش از dB 18 برای نامریی ساز ساده شده را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: نامریی ساز الکترومغناطیسی، انتقال مختصات، پراکندگی، معادله موج، استتار، سطح مقطع راداری
  • محمدحسن بازیار، مسعود رابطی مقدم، سجاد قلی پور صفحات 259-267
    در مقاله حاضر، دو نوع از دیوارهای حائل مرسوم در پروژه های عمرانی (دیوار حائل وزنی و خاک مسلح) در دو ارتفاع مختلف مدنظر قرار گرفته و میزان تغییر شکل و همچنین مدهای تغییر شکل دیوارها در اثر بارگذاری های مختلف انفجار به کمک تحلیل عددی توسط نرم افزار FLAC-2D مورد مقایسه قرار گرفته است. در تمامی تحلیل های انجام شده مشاهده گردید که دیوارهای خاک مسلح عملکرد به مراتب بهتری (تغییر شکل های کمتر) نسبت به دیوارهای وزنی نشان می دهند. به علاوه مدهای تغییر شکل دو نوع دیوار متفاوت از یکدیگر بوده به طوری که برای دیوارهای وزنی مد غالب تغییر شکل، مد واژگونی، و برای دیوارهای خاک مسلح، برحسب شرایط بارگذاری و ارتفاع دیوار، مدهای تغییر شکل از شکم دادگی دیوار تا واژگونی آن متغیر است. همچنین نتیجه گیری شد که پارامتر نسبت میرایی خاک و فاصله انفجار از دیوار به-شدت تغییر شکل دیوار در اثر انفجار را تحت تاثیر قرار می دهند.
    کلیدواژگان: دیوار حائل وزنی، دیوار خاک مسلح، بارگذاری انفجار، مد تغییر شکل، مدل سازی عددی، FLAC، 2D _
|
  • Mr. Hamid Torbati Fard, Dr. Farrpkh Hojjat Kashani, Dr. Yaser Norouzi, Me. Mahmoud Atashbar Pages 179-185
    Passive target localization has many applications in electronic warfare and passive defense. TDOA is the most accurate method in target localization. Following this method، one of the receivers is assigned as reference receiver and time difference of arrival between other receivers and reference receiver is measured. The target location is estimated by processing of these TDOA. The CTLS is one of TDOA based algorithm that has high accuracy and needs suitable initialization. In this paper، multi reference CTLS algorithm is proposed. CTLS algorithm accuracy was improved when multi reference receiver are considered instead of one reference receiver. Simulation results show that the proposed algorithm in different SNR، keep its improvement just with little increase of time processing and better performance compared to CTLS algorithm has been obtained.
    Keywords: Target Localization, TDOA, CTLS
  • Seyed Mohsen Towhidi, Ardeshir Ahmadi, Hossein Ali Hassan Pour Pages 187-197
    In this research a mathematical model for surface radar sites’ location and a combination methodology for its resolution are presented. Hence after expressing the related conceptions، the goals and radar sites location method، mathematical model for radar sites location is expressed. Then a two-step method for solving this problem is offered. At the first step، the criteria parameters for selecting radar sites’ location based on passive and active defense are identified، classified، scored and prioritized. Since these kinds of problems are NP-hard، simulated annealing algorithm for solving this new mathematical model has been used. In this method the total score for each candidate location determines the position priority for radar network. So all of the possible states for the radar network are survived by stimulated annealing algorithm. Finally، a radar sites’ location problem in the Persian Gulf beaches using presented simulated annealing algorithm with hypothesis data has been resolved.
    Keywords: Location, Radar Sites, Simulated Annealing Algorithm, Passive, Active Defence
  • Massoud Masoumi, Hossein Mahdizadeh Pages 199-211
    A new and highly efficient architecture for elliptic curve scalar point multiplication is presented. To achieve the maximum architectural and timing improvements، the critical path of the Lopez-Dahab scalar point multiplication architecture has been reorganized and reordered such that logic structures are implemented in parallel and operations in the critical path are diverted to noncritical paths. The results show that with G= 41، the proposed design is able to compute GF (2163) elliptic curve scalar multiplication in 11. 92μs with the maximum achievable frequency of 251 MHz on Xilinx Virtex-4 (XC4VLX200)، where G is the digit size of the underlying digit-serial finite field multiplier. The results of synthesis show that in this implementation 19606 slices or 22% of the chip area is occupied.
    Keywords: Elliptic Curve Cryptography, Scalar Point Multiplication, FPGA Implementation
  • Dr. Mohammad Reza Hassani Ahangar, Saeid Taheri, Dr. Mahmoud Saleh Esfahani Pages 213-222
    Due to limitations of mobile Ad Hoc networks، adding service quality to routing protocols of these networks improves their effectiveness and results in attaining requirements of passive defence. The main characteristics of mobile Ad Hoc networks are continuous changes in network structure as well as independency of nodes to any central unit. In this paper، using bandwidth calculation rules of multi-cast protocols a new routing method (named QB-ODMRP) is suggested based on a basic protocol (ODMRP) in order to avoid increasing delivery time (decreasing network speed) while increasing speed of individual nodes. Simulations on 60 dynamic and static nodes using ‘Glomusium v 2. 03’ software in various service quality scenarios show that the suggested method can improve delivery rate as much as %25 and decrease end-to-end delay %30، resulting in improving service quality.
    Keywords: Ad Hoc Networks, Routing, Quality of Service, Multi Casting
  • Mahdi Karbasian, Abdolamir Farhand Pages 223-230
    The purpose of this article، is to present a pattern for the interior layout and arrangement of port elements from a passive defense view point. To this end، firstly the internal sections of port including piers، warehouse، human force concentrations and vital installations are recognized. Thereafter، different types of threats related to potential natural accidents- terrorist and military attacks- jeopardizing the port are determined and appropriate measures are taken accordingly. These provisions are effected within a systematic layout planning (SLP) frame work. So that، at the first stage، regarding provisions، the significance and the degree of relation between different port segments are delineated. In the second stage، the relations between different activities are dealt. Then، the required and the available space regarding partial and moderate limitation are compared. In the subsequent step، the space relation diagram and the diagram of relation activities are considered. The fourth step deals with the alternative layout design and drawing conclusions from the relation activities diagram. Finally an evaluation of the new layout is presented.
    Keywords: Layout of the Ports, Passive Defense, Relation between Activities, Systematic Layout Planning
  • Dr. Habib Allah Aalami, Engineer Hadi Ramezani Pages 231-241
    Based on the IEEE standards، distributed generation (DG) resources should not be operated over the critical situations in the interconnection power grid، because of the network instability considerations. These standards are severe restrictions for passive defense implementation in the power systems. In this paper، a new algorithm for employment of the micro grids equipped with the Gas Turbine Synchronous Generators (GTSG) is proposed. In an islanded distributed network، consumption and generation in the micro grids have a vital role. In this paper، two different types of load shedding methods، namely، traditional and intelligent methods are simulated considering frequency and derivative of the frequency in the system. Furthermore، according to the load and generation situations، «load shedding» and «changing the mode of the GTSG governors» are used as two different tools to prepare a robust stability in the system. Load following service is another subject which is studied in this paper. The proposed model has been applied to the load profile of an actual system using DIgSILENT software. The results show that over the critical conditions، operation of the DGs in the islanded mode is possible and reliable.
    Keywords: Distribution Generation, Gas Turbine Synchronous Generator (GTSG), Micro Grid, Passive Defence
  • Dr. Minoo Sadri, Mis Somaieh Khalaji Pages 243-248
    Synthesis of biocompatible polymer nanofibers is valuable، due to their use as a cover for burns and as a replacement bandage because of their antimicrobial properties. In this study، electrospinning of chitosan and nanofibers production with antibacterial properties was investigated. Nanofibers with average size ranges between 50-150 nm and appropriate size distribution were synthesized by electrospun of chitosan/poly ethylene oxide polymer solution. The results showed that the chitosan/poly ethylene oxide polymer solution with a ratio of 90 to 10 nm is the optimized polymer solution for nanofiber preparation. Afterwards، the thyme honey with antibacterial properties was used as additives (with different percentages) in the polymer solution. The scanning electron microscopy (SEM) images were showed appropriate size distribution of about 70-120 nm for chitosan/poly ethylene oxide nanofibers with low percentages of honey، like solution of chitosan/poly ethylene oxide without the addition of honey. However، with increase of the amount of honey to chitosan polymer solution، the nodes were increased، but the uniformity of spray droplets on the aluminum screen was observed.
    Keywords: Electrospinning, Chitosan, Poly (Ethylene Oxide), Nano Fibers, Environmental Compatibility
  • Ali Ghaaedi, Zahra Atlasbaf, Abbas Pirhadi Pages 249-258

    In this paper، the performance and sensitivity of the cylindrical electromagnetic cloak considering the effect of different simplified cloaks are investigated. The performance of simplified cloak is less than ideal cloak; however، it can be realized in practice with acceptable level of RCS reduction. The exact wave solution for different regions of cylindrical cloak is derived and validated with full-wave simulations results based on COMSOL Multiphysics. Numerical experiments of RCS are performed for frequency band from 10MHz to 3GHz. The results of simulation show more than 18dB RCS reduction for simplified cloak.

    Keywords: Electromagnetic Cloak, Coordinate Transformation, Scattering, Wave Equation, Invisibility, RCS
  • Dr. Mohammad Hassan Baziar, Masoud Rabeti Moghadam, Sajjad Gholipour Pages 259-267
    In this paper، dynamic response of the two most common retaining walls in geotechnical engineering practices (conventional gravity retaining walls and geosynthetic reinforced soil (GRS) walls) to blast loading are investigated and compared using FLAC 2D. After large number of numerical simulations، it was concluded that performance of the GRS walls is better than conventional gravity retaining walls. Also it is observed that deformation modes of these two types of walls are different. In all analysis، dominant mode of lateral deformation for the gravity types of walls (for both 5 and 10 m) was overturning mode combination with sliding at base of wall، whereas for GRS walls in addition to sliding at base، deformation modes are start from bulging at low blast intensity loading and tends to overturning mode with increasing blast loading intensity. Therefore location of the maximum lateral displacement of gravity walls is occurred at wall crown in all the analysis، whereas in GRS walls، location of the maximum lateral displacement start from middle of the wall height in bulging mode and shift to the surface of the wall with increasing blast loading because of overturning mode domination. Also، it is concluded that soil damping and distance from blast loading adversely affected blast induced deformation of the walls.
    Keywords: Gravity Retaining Walls, Geosynthetic Reinforced Soil (GRS) Walls, Deformation Shape Modes, Numerical Analysis, Blast Loading, FLAC, 2D