علوم و فناوری های پدافند نوین
سال:1396 | دوره:8 | شماره:4 |تعداد مقالات:10

شبکه های موردی سیار، به علت سادگی و سرعت پیاده سازی، در بسیاری از موارد گزینه انتخابی قدرتمند و مناسبی هستند. با این حال، به علت پویایی و فقدان زیرساخت ثابت در برابر تهدیدهای امنیتی بسیار آسیب پذیر هستند. در سال های اخیر تلاش های قابل توجهی در زمینه طراحی پروتکل های مسیریابی امن و قدرتمند انجام شده و طرح های امنیتی زیادی برای مقابله با این مسائل امنیتی ارائه شده است. دلیل این حساسیت، کاربردهای اخیر شبکه های موردی است. کاربرد وسیع این شبکه ها، از میدان های جنگ گرفته تا عملیات امداد و نجات و یا کاربردهای تجاری، لزوم داشتن ارتباطات امن، در این شبکه ها را بیان می کند. در این مقاله، ضمن بررسی تاثیر حمله سیاه چاله در شبکه های مبتنی بر پروتکل AODV، یک راهکار دفاعی جهت مقابله با این حملات ارائه خواهد شد. راهکار پیشنهادی از سامانه منطق فازی جهت شناسایی گره های مخرب در شبکه استفاده خواهد کرد. در این سامانه، میزان مشکوک بودن یک گره از نقطه نظر امکان مخرب بودن، با استفاده از منطق فازی مدل شده و عدد فازی حاصل، نحوه رفتار سایر گره ها با گره مذکور را مشخص می کند. نتایج شبیه سازی های انجام شده با شبیه ساز ns-2نشان می دهد که الگوریتم ارائه شده کارایی بهتری از نظر تشخیص و کاهش تعداد بسته های حذف شده، نسبت به دو روش متداول 2''s RREPو DPRAODVدارد.

قابلیت اطمینان در تصمیم سازی یک طبقه بند، گاه از میزان تشخیص صحیح آن مهم تر است. کاربردهای نظامی و امنیتی مصادیق روشنی از اهمیت این عامل است. مثلاً ناتوانی یک سامانه بازشناسی خودکار اهداف رادار در تشخیص انواع هواپیماهای نظامی، خطای آن را زیاد می کند اما تصمیم همین سامانه در خصوص تشخیص اهداف نظامی باید با قابلیت اطمینان حداکثر توام باشد و هرگز نباید یک هدف غیر نظامی را نظامی تلقی کند. در این مقاله، با استفاده از روش های ابتکاری چند هدفه، یک طبقه بند شورایی با قابلیت اطمینان بالا معرفی می شود. علاوه بر این، سایز شورا و نرخ خطا نیز کمینه شده است. روش های مورد استفاده عبارتند از الگوریتم های بهینه سازی ازدحام ذرات چند هدفه و سامانه صفحات شیب دار چند هدفه که روش اخیر برای نخستین بار در طراحی طبقه بندهای شورایی به کار گرفته شده است. با توجه به توانایی روش های مذکور در ارائه جبهه پَرِتو، امکان ایجاد شرایط متنوع و دلخواه کاربر نیز مهیا است. شرایطی که در آن اهمیت هر یک از معیارها قوت و ضعف پیدا می کند.

در این پژوهش نانوذرات هگزافریت باریم با توزیع اندازه ذرات مختلف به روش سل-ژل احتراقی در pHهای مختلف 7، 9 و 11 سنتز شد. رفتار فازی، ریخت شناسی و خواص مغناطیسی محصول نهایی به ترتیب با استفاده از روش های آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و مغناطیس سنج نمونه مرتعش (VSM) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین پارامترهای الکترومغناطیسی نمونه های سنتز شده با استفاده از دستگاه آنالیز شبکه بردار (VNA) در محدوده راداری باند X و Ku ارزیابی شد. نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس حاکی از تشکیل ترکیب تک فاز هگزافریت باریم با میانگین اندازه بلوری در حدود nm 70 در pH برابر مقدار 11 بود. طبق تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی عدم تاثیر pH بر ریخت شناسی ذرات تایید و کاهش اندازه ذرات با افزایش میزان pH مشاهده شد. طبق نتایج مغناطیس سنج نمونه مرتعش تمامی پارامترهای مغناطیسی با افزایش میزان pH افزایش یافت به طوری که بیشترین میزان مغناطیس شدن اشباع و نیروی وادارندگی برابر با مقادیر به ترتیب emu/g 61/55 و Oe 2805 برای نمونه سنتز شده در pH برابر 11 حاصل شد. همچنین در این نمونه بیشترین اتلاف انعکاس مقادیر dB 7/6-و dB 8/9-در فرکانس های به ترتیب GHz6/11 و GHz6/14 در باند X و ku بود.

یک مواد سبک مانند پلی اتیلن یکی از محیط های کند کننده نوترون است. برای کالیبراسیون دزیمترها و آشکارسازهای نوترونی می توان از پایل پلی اتیلن استفاده نمود. پایل پلی اتیلن به عنوان منبع برای کند نمودن نوترون های سریع در مرکز تحقیقات طراحی و استفاده می شود. ابعاد این پایل cm 240 در طول، cm 200 در عرض و cm 220 در ارتفاع است. یک چشمه نوترونی 241Am-Be با شدت n/s 107×1/1 در مرکز این پایل قرار داده شده است. کانال های اندازه گیری در هر قسمت از پایل با برداشتن بلوک پلی اتیلنی امکان پذیر است. توزیع فضایی شار نوترون حرارتی و سریع به صورت تجربی با استفاده از آشکار ساز نوترونی BF3 و پوشش کادمیومی اندازه گیری شد. به منظور حصول بیشترین جمعیت نوترون حرارتی، این پایل با کد MCNPX-2. 7. 0 شبیه سازی شد و نتایج حاصل تطابق خوبی با مقادیر تجربی داشت. کیفیت میدان نوترون حرارتی در پایل با اندازه گیری نسبت کادمیوم مشخص گردید. با استفاده از آشکارساز یدور سدیم، پرتوهای گاما، ناشی از چشمه نوترونی در راستاهای مختلف داخل پایل اندازه گیری شد.

در این مقاله مدل موج رونده چند طول موجی به همراه معادلات نرخ، برای شبیه سازی طیف گسیل خودبه خودی تقویت شده در محیط بهره ایتربیم مورد استفاده قرار می گیرد. این مدل نشان می دهد که با حل معادلات نرخ در حوزه زمان و گستره طول موجی µ m 1/1 – 0/9 چگونه پیکربندی تقویت کننده و طول آن می تواند بر روی عملکرد تقویت کننده اثر گذاشته و مکان قله و پهنای باند را در آن تغییر دهد. همچنین اثر پارامترهای مختلف از جمله نسبت مساحت هسته به مساحت غلاف داخلی الیاف، غلظت آلایش، طول موج دمش و پیکربندی آن، بر روی طیف ASE مورد بررسی قرار می گیرد. برای مقادیر ثابت از توان، طول موج دمش، مساحت هسته به غلاف داخلی و غلظت، با افزایش طول محیط بهره از 10 تا cm 400 مکان قله غالب در طیف ASE از nm 1055/42 به nm 1074 منتقل می شود. ضمن اینکه پهنای مشاهده شده در طیف ASE از nm 48 نانومتر به nm 33 کاهش می یابد. در طول ثابتی از الیاف اگر طول موج دمش به اندازه کافی افزایش یابد پهنای باند ASE حتی تا nm 15 کاهش می یابد. این نتایج با گزارش های تجربی این گروه، تایید می شود. در مجموع ثابت می شود که از طریق طول الیاف، نحوه دمش و طول موج آن، طیف بهره قابل مهندسی است و می توان یک طیف تقریباً پهن، متقارن و کم تغییر و یا بر عکس یک طیف بهره باریک با بهره بزرگ را شکل داد.

امروزه، وقوع بحران و پیامدهای حاصل از آن، یکی از عوامل اساسی تهدید سازمان ها بوده و می بایست برای تعیین راهبردهای کارآمد و پایدار، با توجه به شرایط دفاع و حمله، برنامه ریزی مناسب انجام شود. در این تحقیق با هدف بهبود قابلیت اطمینان، ابتدا الگویی برای مدل سازی راهبرد های بهینه دفاع و حمله در حالت ایستا ارائه می شود که در آن، مهاجم برای فریب دادن مدافع، تعدادی حملات مجازی ایجاد می نماید. در این مدل ایستا، با توجه به قابلیت اطمینان حمله ناموفق، قدرت تشخیص مدافع در شناسایی حملات مجازی و رویکرد نظریه بازی ها در پیدا نمودن نقطه تعادل، یک مدل برنامه ریزی غیر خطی برای تعیین میزان سرمایه گذاری دفاع و حمله تمامی زیرسامانه ها، پیشنهاد شده است. سپس با توجه به نتایج به دست آمده از مدل پیشنهادی ایستا، پویایی سامانه و مفاهیم نظریه تکاملی بازی ها، یک روش جدید و پویا برای تعیین راهبرد های پایدار دفاع و حمله معرفی می شود که در آن، مدافع دو راهبرد دفاع بر مبنای واقعی بودن تمام و یا 90 درصد حملات و مهاجم نیز دو راهبرد استفاده و یا عدم استفاده از حملات مجازی را برگزیده اند. درنهایت، مدل ارائه شده تحقیق برای یک مثال عددی، استفاده شده و نتایج آن مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

در اکثر مطالعات انجام شده در زمینه طراحی سازه ها در مقابل انفجار، عدم قطعیت های موجود در بارگذاری انفجار به طور مستقیم لحاظ نشده است. با در نظر گرفتن مستقیم این عدم قطعیت ها از طریق آنالیز قابلیت اعتماد می توان به تخمین دقیق تر و منطقی تری از ایمنی سازه و احتمال خرابی آن رسید. در این مقاله با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو و با در نظر گرفتن عدم قطعیت مربوط به بارگذاری انفجار، احتمال خرابی ستون های فولادی تحت اثر انفجار های مختلف محاسبه شده و حداقل فاصله حفاظتی مورد نیاز برای جلوگیری از خسارت قابل توجه به سازه تعیین شده است. جهت تحلیل سازه از روش های سامانه یک درجه آزادی معادل و شبیه سازی اجزای محدود استفاده شده است. درنهایت، فواصل حفاظتی ایمن، برای مقادیر ماده منفجره 30، 200، 400 و 600 کیلوگرم TNT به ترتیب برابر با 5/4، 5/9، 12 و 14 متر پیشنهاد گردیده است.

بمب گرافیتی سلاحی است غیر مخرب که به منظور انهدام منابع توان الکتریکی و خاموشی شبکه برق به کار می رود. شکست های پیاپی و خاموشی ها، مهم ترین خطر برای امنیت سامانه قدرت محسوب می شوند. اگر فرایند شکست های زنجیره ای با قطع خطوط بیشتری همراه شود، سامانه قدرت از هم پاشیده خواهد شد. در این مقاله، روش نوینی برای جزیره سازی شبکه برق شهر تهران برای مقابله با حملات گرافیتی و خروج پست ها پیشنهاد می شود. بر مبنای روش پیشنهادی، پس از رهاسازی بمب گرافیتی بر روی پست برق، دستور خروج آن پست و سپس جزیره سازی شبکه صادر می شود. روش جدید ارائه شده، گروه های هم نوای ژنراتوری را بر اساس شاخص همبستگی زاویه ژنراتورها تشخیص و خوشه بندی می کند. این روش قابلیت تعیین گروه های هم نوا در شبکه های قدرت بزرگ با هر تعداد ژنراتور را دارد. این روش از داده های آنلاین دستگاه های PMU بهره می برد که با اندازه گیری شاخص هم نوایی ژنراتورها به هم، مستقل از مدل سامانه قدرت عمل می کند که از مزایای این روش است. نتایج شبیه سازی این الگوریتم در نرم افزارهای متلب و DIgSILENT بر روی شبکه برق تهران نشان از موثر بودن روش پیشنهادی و عملکرد مناسب آن در قبال پایداری گذرا و پایداری ولتاژ که از مشکلات بحث جزیره سازی است دارد.

یکی از حوزه های تحقیقاتی مهم در حفاظت سازه های زیرزمینی، بررسی عمق نفوذ پرتابه های نفوذگر در برخورد با خاک به عنوان یک پوشش محافظ است. پدیده برخورد و نفوذ پرتابه به عوامل متعددی وابسته است که یکی از مهم ترین آن ها، تاثیر رطوبت موجود در خاک است. بنابراین این پژوهش با هدف بررسی عمق نفوذ بمب GBU-28 که از سری بمب های لیزری و استحکام شکن مورد استفاده در ارتش ایالات متحده است، در خاک های ماسه ای و رسی و تاثیر سطح آب زیرزمینی بر میزان نفوذ با استفاده از مدل سازی عددی در نرم افزار AUTODYN انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان دادند که رطوبت خاک تاثیر قابل ملاحظه ای بر عمق نفوذ پرتابه، در زمان های مختلف انفجار خواهد گذاشت. به طور کلی عمق نفوذ پرتابه در خاک رسی بیشتر از خاک ماسه ای با تراکم مشابه است، اما نرخ افزایش عمق نفوذ پرتابه نسبت به حالت کاملاً خشک، در ماسه اندکی بیشتر از مقدار متناظر آن در رس است.

یکی از مهم ترین روش های پدافند غیرعامل زیرساخت ها، حفاظت فیزیکی از تاسیسات حیاتی آن ها است. این حفاظت سبب می شود تا احتمال موفقیت آمیز بودن حمله فیزیکی و خرابکارانه کاهش یابد. در این مقاله مدلی کارآمد و اثربخش برای ارزیابی حفاظت فیزیکی تاسیسات حیاتی بر مبنای نقطه شناسایی بحرانی ارائه شده است. در این مدل نیازی به محاسبه احتمال موفقیت آمیز بودن حمله برای تمامی مسیرهای تهاجم به تاسیسات حیاتی مورد نظر نمی باشد. همچنین ویژگی ها و قابلیت های مهاجمین (خرابکاران) در محاسبه احتمال موفقیت آمیز بودن حمله به تاسیسات حیاتی در نظر گرفته شده است. برای محاسبات مدل و تعیین احتمال موفقیت آمیز بودن حمله به تاسیسات حیاتی از روش مونت کارلو استفاده شده است که سبب می شود تا نیازی به استفاده از روش های محاسباتی قطعی و پیچیده با احتمالات شرطی تو در تو نباشد. مدل ارائه شده توسط شبیه سازی با مدل های دیگر مقایسه شده است و نتایج مورد آزمون قرار گرفته است.