علوم و فناوری های پدافند نوین
سال:1396 | دوره:8 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

تغذیه چندگانه نواحی حساس - به عنوان ریزشبکه مبتنی بر اینورتر - برای افزایش قابلیت اطمینان سامانه، حفظ پایداری و عملکرد آن در زمان از دست رفتن یک یا چند واحد از منابع تغذیه کننده شبکه، بسیار مهم می باشد. از طرفی، قابلیت عملکرد جزیره ای تضمینی بر در دسترس بودن ناحیه مورد نظر، در زمان خاموشی سامانه قدرت است. برای استفاده از انواع انرژی های تجدیدپذیر و تولیدات پراکنده در ساختار ریزشبکه، استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت، امری ضروریست. بنابراین روش دنبال کردن فرکانس (FT)، با کنترلی غیر متمرکز و به منظور پایدار سازی ریزشبکه مبتنی بر اینورتر معرفی می شود. در روش نوین ارائه شده، تمام واحدها فرکانس یکی از واحدها را به عنوان واحد مرجع دنبال کرده و توان مورد نیاز شبکه را پس از اعمال کنترل افت تامین می کنند. نتایج پیاده سازی این سامانه کنترلی بر روی دو شبکه با ساختارهایی متفاوت در نرم افزار PSCAD، تصدیقی بر عملکرد صحیح آن می باشد.

استفاده از الگوهای استتار مناسب برای ابنیه، یکی از چالش های موجود در حوزه پدافند غیرعامل است. در این تحقیق با هدف طراحی الگوهای استتار مرئی، یک روش خودکار بر مبنای پردازش تصاویر ماهواره ای با توان تفکیک مکانی بالا ارائه شده است. در این روش، ابتدا محدوده ساختمان مورد نظر بر روی تصویر ماهواره ای مشخص و از تصویر حذف می گردد. سپس به کمک روش تولید بافت، تصویر آن محدوده با استفاده از محدوده های پیرامونی ساختمان بازسازی می شود. در مرحله بعد، از تصویر بازسازی شده محدوده ساختمان، رنگ های اصلی به کمک الگوریتم خوشه بندی K-means استخراج شده و سپس الگوی استتاری با تخصیص رنگ مرکز هر خوشه به همه پیکسل های تصویری آن خوشه ایجاد می شود. الگوی استتاری به دست آمده بر روی دو مجموعه داده متفاوت به دو صورت ارزیابی بصری و محاسبه میزان برجستگی ارزیابی شده است. موفقیت الگوی طراحی شده در ارزیابی بصری و همچنین کاهش 27 درصدی میزان برجستگی در مجموعه داده دوم، توانایی بالای روش پیشنهادی در استتار ابنیه را نشان می دهد.

نهان کاوی یکی از موضوعات چالش برانگیز و جذاب برای پژوهشگران در زمینه توسعه روش های نهان نگاری است. نهان کاوی روشی است برای تشخیص اطلاعات پنهان شده در نهانه که توسط الگوریتم های نهان نگاری ایجاد شده است. انواع مختلفی از روش های استخراج ویژگی برای نهان کاوی ارائه شده است که هر کدام از آن ها دارای مزایای مربوط به خود می باشند. ساخت مجموعه ای از ویژگی های مختلف می تواند عملکرد نهان کاو را بهبود بخشد. بیشتر الگوریتم های نهان کاوی مدرن یک دسته بندی کننده را بر اساس بردارهای ویژگی، آموزش می دهند. یکی از محبوب ترین و دقیق ترین دسته بندی کننده ها، ماشین بردار پشتیبان است. در این مقاله بر اساس تجربیات و مطالعه روش های مختلف نهان کاوی، یک روش نهان کاوی کارآمد با استفاده از پنجره گذاری روی ضرایب فرکانس بالای تبدیل موجک پیشنهاد شده است. در روش پیشنهادی، تصمیم نهایی روی کل تصویر به کمک روش رای گیری اکثریت با استفاده از استخراج ویژگی های مناسب هر پنجره اعلام شده است. نتایج عملی و شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی برای کشف وجود پیام در تصاویر به ویژه در نرخ های جاسازی پایین در مقایسه با روش های نهان کاوی موجود دقت بیشتری تا حدود 99 درصد دارد.

در پنج دهه گذشته به سازه های زیرزمینی به عنوان سازه های امن در مباحث پدافند غیرعامل پرداخته شده است. گسترش روزافزون به کارگیری فضاهای زیرزمینی، نیاز به پژوهش ها و بررسی های موشکافانه تر در خصوص بارهای وارده در این فضاها را بایسته کرده است. در این پژوهش اثر بارهای ضربه ای شدید ناشی از انفجار سطحی که برروی پوسته بتنی دالان زیرزمینی وارد می شود، برای پوسته با بتن دارای مقاومت فشاری 30 مگاپاسکال، با بتن ابر توان مند الیافی، با و بدون میل گرد، بررسی شده است. در این راستا، نرم افزار آباکوس برای شبیه سازی رفتار این گونه سازه ها زیر اثر بارهای ناشی از انفجار بیرونی به کار گرفته شده است. هم سنجی یافته ها بر پایه تغییرات تنش های پوسته دالان، تغییرات فشاری و اندازه جابه جایی پوسته دالان در برابر بار انفجاری انجام شده است. در اثر انفجار ماده منفجره در تراز زمین دو گونه موج القایی و ضربه ای پدید می آید که به گونه ای هم زمان در این پژوهش به کار گرفته شده اند. یافته های این پژوهش نشان می دهد که افزودن الیاف فولادی به بتن ابر توان مند، با و بدون شبکه فولادی، در هم سنجی با بتن مسلح با مقاومت فشاری 30 مگاپاسکال، در شرایط بارگذاری برابر، افزایش مقاومت فشاری پوسته بتنی در برابر امواج ناشی از انفجار را به همراه خواهد داشت.

در این تحقیق یک روش جدید برای حل مسائل بازی با مجموع صفر دو نفره تک هدفی و چند هدفی با عایدی های فازی پیشنهاد شده است. با استفاده از مفهوم تقریب نزدیک ترین بازه اعداد فازی، مساله بازی تک هدفی به یک مساله بازی تک هدفی با عایدی های بازه ای تبدیل می شود و یک جفت مساله برنامه ریزی خطی برای محاسبه جواب های خوش بینانه و بدبینانه هر یک از بازیکنان به دست می آید. با استفاده از قضیه قوی دوگانی ثابت می شود که در بازی ماتریسی بازه مقدار، ارزش خوش بینانه بازی برای بازیکن 1 با ارزش بدبینانه بازی برای بازیکن 2، و ارزش بدبینانه بازی برای بازیکن 1 با ارزش خوش بینانه بازی برای بازیکن 2 برابرند. سپس دو مساله برنامه ریزی خطی چند هدفی برای تعیین ارزش های خوش بینانه و بدبینانه بازی چندهدفی بازه مقدار و راهبردهای بهینه پارتوی متناظر آن ها برای هر یک از بازیکنان ارائه می شود. به عنوان یک کاربرد، نبرد بین نیروهای آمریکایی و آلمانی در جنگ جهانی دوم در شکاف آورانشه از دید نظریه بازی ها بررسی می شود و نشان داده می شود که با استفاده از روش مذکور راهبرد های بهینه به دست آمده از این مدل برای فرماندهان منطبق بر تحلیل دکترین نظامی آمریکا از این تصمیم است. درنهایت، مثال دیگری از یک نبرد نظامی بررسی می شود که در آن هر یک از فرماندهان دو هدف دارند.

رویکرد های طرح ریزی موجود اگر چه می توانند در شرایط عدم قطعیت و به صورت غیر متمرکز طرح ریزی نمایند، اما اکثر آن ها در مواقعی که ‏شرایط پیچیده سناریوهای فرماندهی و کنترل همچون نیاز به طرح ریزی دقیق، تصمیم گیری بلادرنگ، ‏ارتباطات محدود بین عامل ها و پویایی محیط حاکم است، بازده خوبی نداشته و گاهی با شکست مواجه می شوند. از بین رویکردهای موجود، مدل های توسعه یافته DEC-POMD مانند MAOP-COMM، برای این شرایط مناسب هستند. می توان با بهبود مدل MAOP-COMM، طرح ریزی دقیق تری برای عامل ها انجام داد. در این مقاله با ارتقاء اکتشاف ‏تابع ارزش و به کارگیری «پیش بینی دومرحله ای» در استراتژی یافتن خط مشی بهینه و اخذ تصمیم صحیح، الگوریتم اخیر بهبود داده شد. در مرحله بعد رویکرد بهبود یافته را در قالب یک وب سرویس پیاده سازی شد تا برای هر سناریوی دلخواه با شرایط محدود شده، سناریو طراحی شده را از معمار سناریو دریافت کند و با فرض پویا بودن محیط، طرح ریزی لازم را به طور برخط انجام داده و دنباله اقدامات عامل ها را در هر لحظه تعیین نماید. نتایج به دست آمده، برتری ‏الگوریتم بهبود یافته را نشان می دهد، به گونه ای که سرویس طراحی شده با الگوریتم بهبود یافته می تواند در شرایط عدم قطعیت به صورت ‏غیر متمرکز و برخط با کارایی مضاعف و درصد بالایی از صحت تصمیم گیری برای عامل ها طرح ریزی نماید.

تحلیل دقیق تر و مطمئن تر سازه ها در صورتی امکان پذیر است که بتوان با دقت بیشتر عوامل موثر در تحلیل را شناسایی کرد. یکی از عوامل مهم در تحلیل، تعیین نوع و میزان بارگذاری سازه است. در بین انواع بارگذاری، بارهای دینامیکی به ویژه بارهای ناشی از انفجار و ضربه، بسیار پیچیده تر و تعیین دقیق آن ها مشکل تر می باشد. با توجه به مشکلات مدل سازی های آزمایشگاهی انفجار، استفاده از مدل سازی های عددی برای تحلیل این پدیده قابل توجیه است. در این بین روش های با شبکه بندی مانند اجزای محدود با توجه به خصوصیات انفجار مانند سرعت بسیار بالا و تغییر شکل های شدید، در برخی مواقع باعث ایجاد خطاهای عددی می شوند. در این مقاله انفجار در زیر آب، با استفاده از روش بدون شبکه ذرات هموارساز SPH توسط زبان برنامه نویسی فرترن برنامه نویسی و مدل سازی شده و فشار ناشی از انفجار در زیر آب و تغییرات سطح آب در اثر انفجار مورد مطالعه قرار گرفته است. در پایان نیز نتایج مثال حل شده با رابطه تجربی مورد مقایسه گرفته که نتایج قابل قبولی ارائه می نماید. برنامه نوشته شده می تواند برای مدل سازی های انفجار در آب مورد استفاده قرار گرفته و نتایج حاصل از این مدل سازی در تعیین فشار و ضربه وارد بر سازه های دریایی مورد استفاده قرار گیرد.

ایمنی و امنیت ساختمان محفظه ایمنی راکتور و مقاومت آن ها در برابر نیروهای خارجی دارای اهمیت ویژه ای است. توجه به این مساله پس از حادثه برخورد هواپیما به برج های دوقلو در تاریخ 11 سپتامبر 2001 بیشتر شده است. یکی از عوامل موثر در میزان آسیب پذیری یک ساختمان در مقابل نیروهای خارجی، فرم هندسی آن می باشد. هدف از انجام این تحقیق انتخاب فرم هندسی بهینه ساختمان محفظه ایمنی راکتور به منظور کاهش آسیب پذیری آن در مقابل برخورد هواپیما است. دو فرم هندسی مختلف، یکی به صورت مکعبی با سقف صاف و دیگری با بدنه استوانه ای و سقف گنبدی به صورت عددی مدل سازی شدند. مدل سازی و حل عددی با استفاده از نرم افزار ABAQUS 6.12-1 انجام شد. از آنجا که نقطه تمرکز این مقاله مطالعه تاثیر فرم ساختمان است، به منظور کاهش زمان حل و ساده سازی فیزیکی، بتن به صورت جسمی همگن و بدون میلگردهای مسلح کننده انتخاب گردید. برخورد هواپیمای فانتوم F4 به بدنه ساختمان محفظه ایمنی و سقف آن در زوایای مختلف شبیه سازی و پاسخ ها در کل سازه و نیز در محل برخورد با یکدیگر مقایسه شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که فرم استوانه ای نسبت به فرم مکعبی، آسیب پذیری کمتری در برخورد یک جسم از خود نشان می دهد به جز در نقطه اتصال گنبد به بدنه.