طی سالیان گذشته، استفاده از GPS به عنوان یک ابزار منحصربه فرد، در مطالعه چگونگی گذر امواج الکترومغناطیس ازلایه های مختلف اتمسفر به خصوص یونسفر مطرح بوده است. در حال حاضر یونسفر عمده ترین منبع خطا در موقعیت یابی با GPS محسوب گردیده و میزان تاثیر آن روی انتشار موج بستگی به مقدار TEC و فرکانس سیگنال دارد. در این مقاله تغییرات زمانی-مکانی TEC در ایران با استفاده از مشاهدات حدود 40 ایستگاه IPGN مورد مطالعه قرار می گیرد. مدلسازی منطقه ای یونسفر، برآورد مقادیر TEC و محاسبه DCB گیرنده ها با استفاده از توابع هارمونیک کروی تا درجه و مرتبه 6 صورت گرفته و برای حذف اثرات هندسی همچون بایاس های ساعت ماهواره و گیرنده، تروپوسفر و ... از اختلاف مشاهدات کد هموارشده فرکانس اول و دوم استفاده شده است. کشف مشاهدات اشتباه و جهش های فازی و در نهایت هموارسازی مشاهدات کد با استفاده از مشاهدات فاز موج حامل در مراحل پیش پردازش انجام می شوند. در این مقاله مراحل محاسباتی و ترسیمی به ترتیب با نرم افزارهای برنیز و متلب انجام شده اند. پردازشهای انجام شده مربوط به 10 روز از سال 2012 و 3 روز از سال 2013 مطابق با اول هر ماه از تقویم خورشیدی بوده که روزهای اول هر فصل را شامل شده و مطابق با نزدیکترین دوره بیشینه شدن اثر لکه های خورشیدی در افزایش مقادیر TEC هستند. نتایج محاسبات در بررسی تغییرات زمانی در نقاط مختلف ایران نشان می دهند که بیشترین و کمترین اثر یونسفر به ترتیب در فصل بهار و زمستان و بیشینه مقدار TEC در طول شبانه روز مربوط به حدود ساعت 14 به وقت محلی است. همچنین در مطالعه تغییرات مکانی یونسفر، تغییرات زیاد مقدار TEC با تغییر عرض جغرافیائی به خوبی مشهود است. به عبارت دیگر بیشترین و کمترین مقدار TEC در ایران به ترتیب مربوط به پائین ترین و بالاترین عرض جغرافیائی هستند. همچنین در این تحقیق مقدار TEC حدود 100 TECU در فصل بهار 2012 مشاهده شد که می تواند باعث حداکثر خطای به میزان 75 متر روی طول ماهواره-گیرنده برای ماهواره نزدیک به افق و فرکانس دوم گردد.

دانستن چگونگی رفتار یونسفر یک فاکتور مهم در تعیین موقعیت با GPS است. در این مقاله مشاهدات 43 ایستگاه دائمی شبکه ژئودینامیک سراسری ایران (IPGN) به همراه مشاهدات حدود 180 ایستگاه IGS توسط نرم افزار برنیز پردازش شدند و برای تولید کردن مدلهای یونسفری که نمایشگر میزان محتوای مجموع الکترونی (TEC) هستند، از بسط به هارمونیک های کروی تا درجه و مرتبه 15 استفاده شد. در این مدلسازی فرض بر آن است که تمامی الکترونهای آزاد بر روی یک لایه کروی نازک که ارتفاع آن می تواند از 250 تا 450 کیلومتر متغیر باشد، واقع شده اند. نتایج برای ارتفاع 450 کیلومتر با رزولوشن زمانی دو ساعته مطابق با استانداردهای IGS حاصل شده و مقادیر ماکزیمم TEC در جنوب ایران از حدود TECU 5 (نیمه شب) تا TECU 22 (نیمه روز) می باشند. این مقادیر برای روز 22 ماه جون از سال 2009 است. سپس مقادیر TEC محاسبه شده برای تصحیح کردن داده های تک فرکانس در دو شیوه تعیین موقعیت مطلق و نسبی بکار گرفته شدند. در شیوه مطلق بهبود قابل توجهی در هردو مولفه مسطحاتی و ارتفاعی در صورت استفاده از مدل IRIM نسبت به مدل IGS حاصل می شود. همچنین در شیوه نسبی، مقایسه بین راه حل های L1 و عاری از اثر یونسفر (L3) نشان می دهد که اثر یونسفر شبکه را دچار انقباض می کند. همچنین نتایج راه حل L1 تصحیح شده با استفاده از مدل بهبود یافته در سطح ایران (IRIM) نسبت به استفاده از مدل جهانی IGS به نتایج راه حل L3 نزدیکتر است و میزان این انحراف در مولفه مختصاتی افقی برای طول مبناهای چند صد کیلومتری به طور متوسط بهتر از 10 سانتی متر است.

اریب تفاضلی کد (DCB) ماهواره ها و گیرنده های سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS)، یکی از مهم ترین منابع خطا در تعیین موقعیت و مدل سازی محتوی الکترونی کلی (TEC) یونسفر با استفاده از مشاهدات کد GPS می باشد. سرویس بین المللی سیستم های ماهواره ای ناوبری جهانی (IGS)، مقدار این کمیت را برای ماهواره های GPS و گیرنده های شبکه IGS، در قالب مدل سازی جهانی یونسفر، محاسبه و منتشر می کند. تعیین کمیت DCB گیرنده های GPS در شبکه های منطقه ای و محلی به صورت مستقل از مدل سازی یونسفر، دارای کاربردهای بسیاری می باشد. در این مقاله، DCB گیرنده های شبکه دائم GPS ایران (IPGN) به روشی جدید و مستقل از مدل سازی منطقه ای یونسفر محاسبه شده است. ایده ی این روش بر مبنای استفاده از تغییرات فاصله ی هندسی بین ماهواره ها و گیرنده های GPS استوار است. بدین منظور از مشاهدات تفاضلی یگانه بین دو گیرنده و یک ماهواره استفاده می گردد. در این روش اختلاف TEC بین مشاهدات تفاضلی یگانه به صورت تابعی خطی از اختلاف فاصله ی بین دو گیرنده و ماهواره در نظر گرفته می شود. سپس سری زمانی تغییرات فاصله بین دو گیرنده و ماهواره بررسی و در زمانی که اختلاف این دو فاصله صفر می شود، می توان نتیجه گرفت که اثر اختلاف TEC مربوط به دو ایستگاه در معادلات تقریباً ناچیز بوده و این اختلاف از معادلات حذف می گردند. بنابراین اختلاف باقیمانده در معادلات، مربوط به اختلاف DCB دو گیرنده خواهد بود. روش پیشنهادی ابتدا بر روی شبکه ای متشکل از ایستگاه های IGS پیاده سازی و مقادیر حاصل برای DCB گیرنده ها با مقادیر منتشر شده توسط مراکز مختلف محاسباتی و همکار IGS مقایسه گردید. حداکثر اختلاف بین DCB برآورد شده و DCB منتشره توسط IGS کمتر از 6/0 نانوثانیه و مربع خطای باقیمانده RMSE)) برابر4/0نانوثانیه می باشدکه حاکی از کارآیی بالای این روش در محاسبه پارامتر DCB گیرنده های GPS می باشد. سپس مقادیر DCB گیرنده های شبکه دائم GPS ایران با استفاده از روش ارائه شده محاسبه گردید. که می تواند به عنوان یک محصول مورد استفاده کاربران قرار گیرد.

مشاهدات گیرنده های دو فرکانسه سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS) می تواند برای محاسبه محتوای الکترونی کلی (TEC) مورد استفاده قرار گیرد. اریب تفاضلی کد (DCB) ماهواره ها و گیرنده های GPS، یکی از مهم ترین منابع خطا و در واقع مجهولات مورد نیاز در روابط محاسبه TEC و در نتیجه تعیین موقعیت با استفاده از مشاهدات کد GPS می باشد. سرویس بین المللی سیستم های ماهواره ای ناوبری جهانی (IGS)، مقدار این کمیت را برای ماهواره ها و گیرنده های متعلق به شبکه IGS، در قالب مدل سازی جهانی یونسفر محاسبه و منتشر می کند. تعیین کمیت DCB گیرنده های GPS در شبکه های محلی و منطقه ای به صورت مستقل از مدل سازی یونسفر، دارای اهمیت و کاربرد می باشد. در نتیجه هدف این مقاله، محاسبه مقادیر DCB گیرنده های شبکه دائم GPS ایران (IPGN) به روشی جدید و مستقل از مدل سازی منطقه ای یونسفر است. ایده روش مقاله بر مبنای استفاده از نقشه های یونسفری جهانی (GIM) برای محاسبه مقادیر DCB گیرنده ها می باشد. مقادیر VTEC مورد نیاز در نقاط نفوذ یونسفری (IPP) در روش مقاله، با درون یابی های مکانی و زمانی GIM محاسبه می گردد. برای نرم کردن مشاهدات مستقل از هندسه شبه فاصله کد از فیلتر میانگین متحرک استفاده گردید. از مقادیر DCB ماهواره های GPS که توسط IGS منتشر می گردد، استفاده شد و سپس مقادیر DCB گیرنده ها در هر اپک با روش پیشنهادی مقاله محاسبه و برای هر روز میانگین گرفته شد تا امکان مقایسه با DCB گیرنده ها که توسط IGS منتشر می گردد، فراهم شود. روش پیشنهادی ابتدا بر روی شبکه ای متشکل از ایستگاه های IGS پیاده سازی و مقادیر حاصل برایDCB گیرنده ها با مقادیر منتشره توسط IGS مقایسه گردید. حداکثر اختلاف بین DCB برآورد شده گیرنده ها و DCB منتشره توسط IGS کمتر از 540/0 نانوثانیه و جذر میانگین مربعات این اختلافات (RMSE) برابر 231/0 نانوثانیه است که نشان دهنده کارآیی بالای این روش در محاسبه پارامتر DCB گیرنده ها می باشد. سپس مقادیر DCB گیرنده های شبکه دائم GPS ایران با استفاده از روش پیشنهادی محاسبه گردید.

هدف اصلی این تحقیق بررسی شروع رشد مد I تورق در کامپوزیت های لایه ای چند جهتی با ترک بین دو لایه صفر درجه است. به عبارت دیگر تاثیر لایه های دوردست محل تورق، بر توزیع نرخ رهایی انرژی کرنشی در پیشانی ترک و مقدار بار بحرانی نمونه تیر یک سرگیردار دولبه بررسی شده است. همچنین شرایط لازم برای تعیین چقرمگی شکست بین لایه ای تیر یک سر گیردار دولبه با چیدمان دلخواه، بر اساس معادل سازی آن با چیدمان تک جهته مشخص شده است. ابتدا تیر یک سر گیردار دولبه کامپوزیتی در نرم افزار اجزا محدود ANSYS به صورت سه بعدی مدل سازی شده و مقدار چقرمگی شکست بین لایه ای آن با روش بسته شدن مجازی ترک محاسبه شده است. سپس با مطالعه دقیق توزیع نرخ رهایی انرژی کرنشی برای چیدمان های مختلف، پارامتر غیر یکنواختی توزیع نرخ رهایی انرژی کرنشی به نام b، که مقدار آن وابسته به چیدمان لایه ها و ابعاد هندسی قطعه است، ارائه شده است. مقایسه نتایج اجزا محدود با نتایج تجربی موجود در منابع دیگر نشان می دهد که اگر b<20% باشد مقدار چقرمگی شکست تیر یک سر گیردار دولبه چند جهتی با خطایی کمتر از 3.6 درصد با چقرمگی شکست کامپوزیت تک جهتی برابر است. بنابراین می توان مقدار بار بحرانی شروع رشد تورق در چندلایه های کامپوزیتی را با دقت خوبی از روابط تحلیلی موجود با داشتن چقرمگی شکست کامپوزیت تک جهته بدون انجام آزمایش پیش بینی کرد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

یکی از منابع مهم خطا بر روی امواج GNSS اثر یونسفر زمین است. این لایه از اتمسفر زمین مملوء از ذرات باردار می باشد. اثر یونسفر بر روی امواج وابسته به میزان TEC در طول مسیر می باشد. در این مقاله از روش برآورد هارمونیک کمترین مربعات که یک روش آنالیز در حوزه فرکانس می باشد، جهت آنالیز سری های زمانی TEC استفاده می شود. داده های مورد استفاده مقادیر TEC قائم می باشد که از مدل های GIM (نقشه های TEC قائم یونسفری) به دست آمده و دارای پوشش جهانی می باشند. در اینجا از 15 سال داده در بازه زمانی سال 1998 تا سال 2014 استفاده می شود. ابتدا روش هارمونیک تک متغیره و چند متغیره بر روی سری های زمانی اعمال، و فرکانس های مهم شناسایی می شود. آنالیز چند متغیره نشان می دهد که سیگنالهای پریودیک روزانه با پریود روزانه و هارمونیک های بالاتر و همچنین پریودهای سالیانه با هارمونیک های بالاتر در این سری ها وجود دارد. در ادامه توان طیفی برخی سیگنال های کشف شده در تمام نقاطی که داده موجود می باشد محاسبه و بررسی می گردد. نتیجه ای که برای هارمونیک های بالاتر پریود روزانه یونسفر (یک سوم روزانه، یک چهارم و یک پنجم روزانه) دیده شد، گویای این مطلب است که بیشینه توان طیفی در استوای مغناطیسی (Dip equator) اتفاق می افتد، که یکی از دلایل وقوع این پریودها می تواند میدان مغناطیسی زمین می باشد.

وقوع زلزله علاوه بر تغییر در هندسه و فیزیک پوسته زمین تاثیرات دیگری را نیز به همراه دارد. از آن جمله، تاثیر بر لایه یونسفر می ‍باشد که خود را به صورت تغییر در میزان الکترون، چگالی یون ها، میدان های الکتریکی و مغناطیسی این لایه نشان می دهد. هر پارامتر ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی در لایه های لیتوسفر، اتمسفر و یونسفر زمین که قبل از وقوع زلزله تغییراتی در آن پدید آید به عنوان پیش نشانگر شناخته می شود.با پردازش داده های GPS می توان به میزان محتوای کل الکترون (Total Electron Content) لایه یونسفر دست یافت. در سیستم های پیچیده و غیرخطی استفاده از روش های کلاسیک مانند میانگین، برای بازشناسی الگو و پیش بینی سری های زمانی بسیار دشوار است، به همین دلیل در این مقاله سعی گردیده است از روش های هوش مصنوعی همچون شبکه عصبی مصنوعی برای تشخیص و بازسازی الگوی تغییرات TEC استفاده گردد. در همین راستا زلزله اهر آذربایجان شرقی (21 مرداد 1391) و زلزله کاکی بوشهر (20 فروردین ماه 1392) مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا با استفاده از نرم افزار Bernese و به روش PPP(Precise Point Positioning) مختصات ایستگاه ها محاسبه گردید و سپس با استفاده از مدل جهانی مقادیر TEC به دست آمد. نتایج حاصل، ناهنجاری هایی را چند روز قبل و بعد از زلزله نشان می دهد که بیانگر آن است که الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی به خوبی توانسته آنامولی های موجود را آشکارسازی نماید. همچنین مقایسه مقادیر TEC به دست آمده از ایستگاه های زمینی با مدل استاندارد جهانی از همبستگی بالایی برخوردار می باشند.

استفاده از انرژی های تجدیدپذیر با توجه به فراگیری و پاک بودن در سال های اخیر مورد توجه جامعه جهانی قرار گرفته است. با توجه به احساس نیازی که به محفظه سرد به خصوص در شرایطی دور از برق پایدار وجود دارد، طراحی و ساخت یخچالی خورشیدی با قابلیت حمل توسط نفر مد نظر قرار گرفت. بر این اساس، یخچالی خورشیدی با استفاده از المان سردکننده به عنوان واحد جذب حرارت طراحی و ساخته شد. انرژی مورد نیاز سامانه طراحی شده با استفاده از پنل های خورشیدی تامین شد. نتایج به دست آمده نشان داد که سامانه ساخته شده قادر به ایجاد اختلاف دمایی در حدود ° C 20 است. همچنین آنالیز سیالاتی محفظه سرد یخچال، نشان دهنده توزیع نسبتا یکنواخت سرما در تمامی محفظه بود. با توجه به نتایج حاصل از آزمون میدانی یخچال خورشیدی طراحی شده، عملکرد مناسب آن مورد تایید قرار گرفت و ازاین رو قادر به برآوردن نیاز عملکردی در شرایط دور از برق متصل به شبکه است.