فهرست مطالب

علوم و فناوری های پدافند نوین - سال پنجم شماره 1 (پیاپی 15، بهار 1393)

مجله علوم و فناوری های پدافند نوین
سال پنجم شماره 1 (پیاپی 15، بهار 1393)

  • 82 صفحه، بهای روی جلد: 100,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1393/06/05
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سید محمد علوی*، مرتضی حاج محمدی، محمدهادی رضایتی صفحه 1
    امروزه مبحث کلاس بندی اهداف هوایی اهمیت روزافزونی یافته است و روش های مختلفی برای رسیدن به این هدف مورد استفاده قرار می-گیرد. ماشین بردار پشتیبان از جمله جدیدترین روش های مورد استفاده در این حوزه می باشد. در این مقاله برای کلاس بندی سه هدف جنگنده، هواپیمای مسافربری و هلی کوپتر از سه روش کلاس بندی چند کلاسه ماشین بردار پشتیبان شامل روش یکی در برابر یکی، یکی در برابر همه و گراف غیرچرخشی جهت دار پیشنهاد شده است و به دلیل اینکه کلاس ها به طور خطی به خوبی قابل تفکیک نبودند، از ایده توابع کرنل مثل چند جمله ای، خطی، مرتبه دوم و تابع پایه شعاعی استفاده شده است. با توجه به نتایج به دست آمده از شبیه سازی سه روش مذکور، روش گراف غیرچرخشی جهت دار با توابع کرنل مختلف دارای بهترین عملکرد است. همچنین روش یکی در برابر همه با کرنل RBF و مجذوری بهتر از روش یکی در برابر یکی با توابع کرنل مختلف عمل می کند. در این مقاله سرعت اجرای سه روش نیز مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج به دست آمده نشان می دهد که سه روش دارای سرعت اجرای یکسانی می باشند. بنابراین به منظور کلاس بندی اهداف فوق، روش گراف غیرچرخشی جهت دار که دارای دقت بهتری می باشد، پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: ماشین بردار پشتیبان، روش گراف غیر چرخشی جهت دار، کلاس بندی چند کلاسه، توابع کرنل
  • مسعود مصدق خواه*، بهروز فرهاد زارع، هاتف فتوحی، محمدباقر مختاری صفحه 9
    استتار مناسب نیروها، نقش تعیین کننده ای در موفقیت عملیات نظامی دارد. معمولا انتخاب طرح استتاری مناسب برای یک محیط، از میان چندین طرح با استفاده از روش بصری انجام می شود. این روش به دلیل وابستگی انتخاب، به میزان خبرگی و دقت مشاهده کنندگان و همچنین احتمال ناسازگاری میان نظرات کارشناسان، روش کارامدی نمی باشد. با مطالعه منابع مربوط، تاکنون دو معیار تاثیرگذار در استتار شناسایی شده اند که شامل میزان همانندی تباین طرح با زمینه و میزان همانندی رنگی طرح با زمینه می باشند. با توجه به وابستگی این دو معیار به یکدیگر، استفاده از روش فرایند تحلیل شبکه ای (ANP)، می تواند جایگزین مناسبی برای روش بصری، به منظور نتیجه گیری دقیق تر باشد. در مقاله حاضر با توجه به پیچیدگی و زمان بر بودن محاسبات روش ANP و لزوم استفاده از نرم افزار SUPER DECSION، با استفاده از یک روش ابتکاری، فرمولی ارائه می شود که از نرم افزار مذکور بی نیاز گشته و در نتیجه، سرعت و سهولت نتیجه گیری را تا حد قابل توجهی بالا می برد. دقت این روش با نتایج حاصل از نرم افزار مقایسه شده که نشانگر دقت بالای این روش می باشد.
    کلیدواژگان: طرح های استتاری، فرایند تحلیل شبکه ای (ANP)، البسه نظامی، روش ابتکاری
  • محسن کیا، حبیب الله اعلمی* صفحه 19
    با توجه به اهمیت بالای مراکز کنترل و دیسپاچینگ و نقش بسیار حساسی که این مراکز در کنترل و مدیریت نیروگاه ها و شبکه سراسری برق کشور ایفا می کنند، مکانیابی بهینه با رعایت تمام استانداردهای فنی و امنیتی به ویژه معیارهای پدافند غیرعامل در هنگام احداث ساختمان این مراکز، امری حیاتی است. از آنجا که برخی ساختمان های کنونی از عمر نسبتا بالایی برخوردار بوده و استانداردهای امنیتی اعم از قدرت مواجهه با حوادث طبیعی، غیرطبیعی، حملات دشمن و همچنین استانداردهای فنی همچون پتانسیل گسترش و توسعه سیستم در آن به خوبی رعایت نشده است، در عملیات گسترش و بازسازی مراکز و احداث مراکز جدید در حوزه مدیریت شبکه برق، می توان از روش پیشنهادی در این مقاله استفاده نمود. برای رسیدن به این هدف در گام اول نیاز به یک مکان یابی جامع مبتنی بر کلیه معیارها و دیدگاه های علمی، فنی و تجربی وجود دارد. مهم ترین این معیارها عبارتند از معیار پدافند غیرعامل، مخاطرات طبیعی و غیرطبیعی، عمرانی، اقتصادی، عملکرد فنی و رفاهی کارکنان. در مقاله حاضربا توجه به وجود معیارهای متعدد و ناهمجنس در مکان یابی ساختمان های مراکز کنترل و دیسپاچینگ، به کارگیری روش های تصمیم گیری های چند معیاره (MCDM) پیشنهاد می شود. در این روش پیشنهادی، با استفاده از ترکیب تکنیک آنتروپی و روش تحلیل سلسله مراتبی (EAHP) که از روش های تصمیم گیری چند شاخصه است، به مکان یابی ساختمان مراکز کنترل برق پرداخته می شود.
    کلیدواژگان: مراکز دیسپاچینگ، پدافند غیر عامل، تکنیک آنتروپی، تحلیل سلسله مراتبی
  • محمدحسن بازیار*، حسین صالح زاده، محمد کاظمی ورنامخواستی، مسعود رابطی مقدم صفحه 31
    در مقاله حاضر، پس از توضیح اصول و قواعد مدل سازی فیزیکی با دستگاه سانتریفیوژ در ژئوتکنیک، کاربرد این اصول در مدل سازی انفجار شرح داده شده است. در ادامه نحوه انجام آزمایش انفجار و تجهیزات مورد نیاز آزمایش تشریح شده است. در انتها نتایج بارگذاری انفجار در یک دستگاه سانتریفیوژ به صورت تاریخچه زمانی شتاب، فشار و کرنش برای دو نقطه مختلف از سازه زیرزمینی که در عمق 6/ 5 متری سطح زمین قرار گرفته، ارائه گردیده است. نتایج به دست آمده از این آزمایش انطباق خوبی با روابط موجود در آیین نامه ها و تحقیقات گذشته دارد. از نتایج این مطالعه می توان برای درک بهتر اثر بارگذاری انفجار بر سازه های زیرزمینی و در صورت لزوم صحت سنجی نرم افزارهای عددی جهت مطالعات وسیع تر استفاده کرد.
    کلیدواژگان: سانتریفیوژ، مدل سازی فیزیکی، ژئوتکنیک، بارگذاری انفجار، سازه زیر زمینی
  • بابک کریم پور، جواد علامتیان، علی کیهانی* صفحه 43
    بارهای ناشی از انفجار می توانند سبب ایجاد آسیب های شدید در ساختمان ها شوند. با توجه به اینکه طراحی سازه ها در برابر انفجارهای بزرگ غیر اقتصادی و غیرعملی است، طراحان با روش هایی می کوشند خسارت های ناشی از انفجارها را کاهش دهند. در مقایسه با سایر تهدیدها همچون زلزله و باد، انفجار دارای تفاوت هایی مانند بزرگی شدت فشار وارده بر ساختمان، آسیب وجوه مختلف ساختمان با توجه به موقعیت منبع انفجار و زمان بسیار کوتاه رویداد می باشد. در مقاله حاضر روشی نوین برای پایش فعال نوسان های سازه ها در اثر بارهای انفجاری ارائه می شود. رابطه سازی این فرایند بر پایه اصول دینامیک سازه ها بوده و در آن، نوسان های سازه با چندین عملگر و حسگر پایش می شود. در اینجا نیز، نیروی هر عملگر به صورت نیروی معادل میرایی لزج پنداشته می شود. با این روش، نیروهای عملگر در یک فرایند ریاضی ساده به دست می آیند. کارایی روش پیشنهادی با بررسی تغییرات تغییر مکان، بیشینه انرژی جنبشی سازه و مجموع مقادیر تغییر مکان های نسبی طبقات در حالت های مختلف پایش فعال سازه پنج درجه آزادی تحت بار انفجاری بررسی می شود. نتایج عددی نشان می دهند که شیوه پایش فعال پیشنهادی عملکرد مناسبی در کاهش نوسان های سازه در اثر بارهای انفجاری دارد.
    کلیدواژگان: بار انفجاری، سازه هوشمند، پایش فعال، حسگر، عملگر، تغییر مکان، انرژی جنبشی
  • سیدمرسل قوامی، محمد طالعی*، محسن جعفری، رضا آقا طاهر صفحه 49
    زیر ساخت های حیاتی هر کشوری از جمله زیر ساخت حمل و نقل، نقش اساسی را در هنگام وقوع بحران ایفا می کند. ولی این زیرساخت ها همواره از سوی حوادث طبیعی از جمله سیل، زلزله و غیره و همچنین حوادث غیرطبیعی از جمله جنگ، حوادث تروریستی و غیره مورد تهدید هستند. بنابراین شناسایی، حفظ، استحکام بخشی و توسعه این زیرساخت ها امری مهم برای مقابله با بحران می باشد. در این تحقیق یک ابزار حامی تصمیم گیری مکانی با عنوان ISRT طراحی و توسعه داده شد. با استفاده از این ابزار راه های منطقه مورد مطالعه براساس چهار معیار ظرفیت عبوری راه، دسترسی به مکان های نظامی، میزان آسیب پذیری راه و همچنین اهمیت راه در شبکه هندسی راه ها، مورد سنجش قرار می-گیرند. سپس با ارائه یک مفهوم کلی با عنوان راه های استراتژیک راه های مورد مطالعه رتبه بندی می شوند. این ابزار قادر خواهد بود تا در تعامل با تصمیم گیر، اولویت های او را اخذ نموده و اولویت های او را دررتبه بندی راه ها تاثیر داده و نتایج حاصل را به صورت نقشه نمایش دهد. نتایج حاصل از ابزار نشان می دهد که 8 درصد از مجموع راه های مورد مطالعه استراتژیک می باشند.
    کلیدواژگان: مدیریت بحران، راه استراتژیک، ظرفیت عبوری، دسترسی، آسیب پذیری، اهمیت راه
  • حسین انتظاری زارچ، قاسم دهقانی اشکذری، کاظم برخورداری بافقی* صفحه 61
    در این پژوهش با استفاده از روش تفاضل محدود به بررسی تاثیر شکل هندسی مقطع تونل و فاصله نسبی ماده منفجره در عملکرد لایه نگهدارنده تونل تحت اثر بارگذاری انفجار خارجی سطحی پرداخته شده است. تونل های مدل سازی شده دارای سه مقطع مستطیلی، نعل اسبی و نیم دایره ای می باشند که طراحی ابعاد آن ها بر اساس ضوابط موجود در آیین نامه شماره 161 ایران (طرح هندسی راه ها) صورت گرفته است. برای بررسی تاثیر فاصله نسبی ماده منفجره، مرکز انفجار در روی سطح زمین در فواصل افقی مختلف نسبت به مرکز تاج تمامی تونل ها قرار داده شده است. نتایج بررسی ها نشان می دهد که در هنگام رویداد انفجار سطحی، عملکرد تونل های نعل اسبی نسبت به دو شکل مقطع دیگر مناسب تر می باشد. همچنین در مورد تمامی تونل ها افزایش فاصله افقی مرکز انفجار از مرکز تاج تونل باعث شده است که حداکثر جابه جایی قائم به وجود آمده در مرکز تاج تونل، کاهش و مقادیر حداکثر نیروی محوری، لنگر خمشی و تنش عمودی به وجود آمده در لایه نگهدارنده تونل ها، ابتدا به میزان اندکی افزایش و سپس کاهش یابند.
    کلیدواژگان: بارگذاری انفجار، شکل مقطع تونل، روش تفاضل محدود، تحلیل دینامیکی
  • حسین شهرابی فراهانی، مصطفی نجفی*، محمد بهبهانی صفحه 71
    در این مقاله یک روش جدید برای آشکارسازی چشمی مقادیر بسیار کم اورانیوم (VI) در نمونه های آبی معرفی شده است. این روش شامل دو مرحله پیش تغلیظ اورانیوم با استفاده از یک سیلیکای نانومتخلخل اصلاح شده با گروه آمین و سپس شناسایی آن به وسیله کمپلکس رنگی حاصل از واکنش معرف رنگزای 2- (5- برمو 2-پیریدیل آزو)- 5-دی اتیل آمینوفنول (Br-PADAP) است. عوامل موثر بر پیش تغلیظ و تشکیل کمپلکس رنگی اورانیوم (VI) بررسی و بهینه شدند. اثر برخی یون های فلزی مزاحم مانند یون های مس (II)، آهن (II)، روی (II)، نیکل (II)، سرب (II)، توریوم (IV) و کادمیوم (II) با غلظت ppm50 نشان داد در این غلظت هیچ کدام از یون ها (به جز یون مس) مزاحمتی برای انجام روش ندارند. حد تشخیص این روش در حدود ppm 0/02 به دست آمد. این غلظت برای توسعه یک روش آشکارسازی چشمی به صورت کیت آشکارساز میدانی بسیار مطلوب است. با این روش آشکارسازی مقادیر بسیار کم اورانیوم (VI) در نمونه های آب شهر، آب دریا و آب چاه با موفقیت انجام شد.
    کلیدواژگان: اورانیوم (VI)، سیلیکای نانومتخلخل، Br، PADAP، آشکارسازی
|
  • S. M. Alavi*, M. Hajmohammadi, M. H. Rezayati Page 1
    Today, the importance of classification of radar object has drastically grown and numerous methods have been applied to achieve this goal. Support Vector Machine (SVM) stands among the newest methods on this subject. Herein, three different types of SVM methods have been suggested for fighter, airplane and helicopter including on-vs-one method, one-vs-rest method and directional acyclic graph method. Since these methods were not sufficiently capable of being distinctive in a linear way, some concepts of Kernel function such as polynomial, linear, quadratic and basic radial function have been used. Directional acyclic graph method using Kernel function yielded the best results according to the outputs obtained from simulation. One-vs-rest method using RBF and quadratic Kernel as well, was more adapted than on-vs-one method. The run time of performing these three methods is also deeply verified. The results showed a similar run time for all the three. Hence, to classify the noted goal, the method of directional acyclic graph is proposed as it manifests the most optimized performance in terms of accuracy.
    Keywords: Support Vector Machine, Direct Non, Acyclic Graph, Multiclasses Classification Support Vector Machine, Kernel Function
  • M. Mosadegh, Khah*, B. Farhadzare, H. Fotouhi, M. B. Mokhtari Page 9
    A proper camouflage pattern for military forces has an important role in success of military operations. Visual evaluation often is used for selecting the most proper camouflage pattern. The visual methods are not efficient, because they are depending on the accuracy and expertise of observers, and also inconsistency between experts opinion. Therefore, an efficient scientific method is necessary. Based on the literature review, two important criteria were found based on background matching and disruptive coloration. Beacause of the dependency between these criteria, a method based on analytic network process (ANP),which is more accurate than visual methods, has been presented. Also, a heuristic calculating process for this ANP-based method, has been used instead of SUPER DECISION software. The proposed calculating process afforded the results in much easier way with the same accuracy, without using the relevant software.
    Keywords: Camouflage Patterns, Analytic Network Process(ANP), Battledress, Heuristic Method, Passive Defence
  • M. Kia, H. A. Aalami* Page 19
    According to the importance of control and dispatching centers and their critical role in the control and management of the power plants and transmission networks, construction of the dispatching centers based on the security and technical standards is vital for power systems. Existing buildings of dispatching centers are relatively old, and security standards and requirements to deal with the natural disasters and enemy attacks are not met, and also, technical standards for potential development of these centers are not considered. In this paper a method is proposed which be used to develop and reconstruct the existing control centers or new buildings. First, a comprehensive optimal location criterion is required in such a way that it could be able to cover all the scientific, technical and experimental aspects. The most important criteria include passive defence consideration, natural and unnatural disasters, civil, economic, technical performance and welfare of employees. Here in, a method is proposed to find the optimum location of dispatching control centers considering several criteria through a multi-criteria decision-making (MCDM) method. The method combines an AHP and entropy techniques (EAHP).
    Keywords: Power Dispatching Centers, Passive Defence, Entropy Technique, Analytic Hierarchy Process
  • M. H. Baziar*, H. Salehzadeh, M. Kazemi, M. Rabeti Moghadam Page 31
    In this paper, first, the principles of physical modeling in geotechnical centrifuge has been explained and then, the application of these principles in modeling of the blast loading is described. Thereafter, procedures and equipment of a blast test in IUST centrifuge are described. Results are presented in the form of acceleration, stress and strain time histories for two different points of underground structures that is located in the depth of 5.6 meters from ground surface. It is observed that the results are in good agreement with existing codes and past researches. The results of this study can be used to investigate the effects of blast loading on underground structures and verification of softwares to more extensive studies.
    Keywords: Centrifuge, Physical Modeling, Geotechnical, Blast Loading, Underground Structure
  • B. Karimpoor, J. Alamatian, A. Kayhani* Page 43
    The blast loadings lead to serious damages in structures so that designers try to reduce these effects by special methods. In comparison with other threats such as earthquake and wind, the blast load has some unique characteristics i.e. the applied pressure to the structure, the situation of the blast source and small duration of blast loading. In this paper, a new approach is proposed for controlling the structural vibrations arising from the blast loads. The proposed active control method is based on structural dynamics theories in which multi actuators and sensors are utilized. Each actuator force ismodeled as an equivalent viscous damper so that several lower vibration modes are damped critically. This subject is achieved by simple mathematical formulation. The proposed method does not depend on the type of dynamic load and it could be applied to control structures with multiple degrees of freedom. For numerical verification of proposed method, several criterions such as maximum displacement, maximum kinetic energy and maximum drift are evaluated in a five story shear building, subjected to the blast load. The results show that the proposed method has suitable efficiency for reducing structural vibrations caused from blast loading.
    Keywords: Blast Load, Smart Structure, Active Control, Sensor, Actuator, Displacement, Kinetic Energy
  • S. M. Ghavami, M. Talaei*, M. Jafari, R. Aghataher Page 49
    Any country's vital infrastructure, including transportation, plays a major role in a disaster situation. As transportation networks are threatened by different events such as natural disasters (e.g., earthquakes) and also man-made disasters (e.g., terrorism).Therefore, the identification, protection, stability, and development of transportation infrastructure is a vital issue during a disaster. In this paper, a spatial decision support tool, termed ISRT, is proposed. By using this tool, the road transportation network performance is evaluated based on four criteria, i.e., capacity of the roads, accessibility of the roads to military locations, vulnerability of the roads and the importance of the roads in the geometric structure of the network. By proposing the concept of strategic roads, the road networks, studied in this paper, are ranked. The tool is able to interact with decision-makers, receive their priorities and show the results on a map. The results indicate that eight percent of the roads under study are strategic.
    Keywords: Disaster Management, Strategic Roads, Road Capacity, Accessibility, Vulnerability, Road importance
  • H. Entezari Zarch, Gh. Dehghani Ashkezari, K. Barkhordari Bafghi* Page 61
    In this study, the effects of tunnel cross-section geometry and relative position of the explosives on the performance of the lining structure subjected to external blast loading have been investigated using finite difference method. The crosssection geometry of the modeled tunnels considered as rectangular, horseshoe and semicircle and designed based on the regulation proposed in the Iranian code No. 161(Geometric Design of Roads). To evaluate the effect of the explosive relative distance, the blast center on the ground surface was assumed at different distances relative to the center of tunnel crown. The results indicated that under the surface blast, the performance of the horseshoe crosssection tunnels was more suitable than the others. Furthermore, for the all cross-section types, the increase of blast center distance relative to the center of tunnel crown resulted in a reduction in the maximum vertical displacement of the center of tunnel crown. This was observed together with an initial increase and then reduction in the maximum values of axial force, bending moment and normal stress in the lining of tunnels.
    Keywords: Blast Loading, Cross, Section of Tunnel, Finite Difference Method, Dynamic Analysis
  • H. Shahrabi Farahani, M. Najafi*, M. Behbahani Page 71
    In this work, a novel method for trace detection of uranium (VI) in water samples isintroduced. The method involves two-steps: selective preconcentration of uranium (VI) using amine functionalized nanoporous silica and reaction of uranium (VI) with 2-(5-bromo-2-pyridylazo)-5-diethylaminophenol (Br-PADAP) to reach a colorful complex. The effect of various parameters on preconcentration and formation of uranium (VI) complex were studied and optimized. The effect of some metal ions interferences such as Cu (II), Fe (II), Zn (II), Ni (II), Pb (II), Th (IV) and Cd (II) with the concentrations of 50 ppm reveal that these ions (except for Cu(II)), does not have any interference in this method. The detection limit of the method was obtained as 0.02 ppm. This concentration is appropriate for developing the eye sensing technique for trace detection of uranium (VI) ions. The method was successfully applied for trace detection of uranium (VI) in tap, sea and well water samples.
    Keywords: Uranium (VI), Nanoporous Silica, Br, PADAP, Detection