فهرست مطالب

علوم و فناوری های پدافند نوین - سال هشتم شماره 1 (پیاپی 27، بهار 1396)

مجله علوم و فناوری های پدافند نوین
سال هشتم شماره 1 (پیاپی 27، بهار 1396)

  • 88 صفحه، بهای روی جلد: 100,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1395/11/20
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مهندس امیر حبیبی درونکلا، مهندس رسول فاخته بلسی، محمد مردانی شهر بابک صفحه 1
    در زمینه نظامی و ادوات میدان جنگ، سربازها به مجموعه ای از سامانه های ارتباطی مجهز هستند. حجم و وزن زیاد این تجهیزات، مشکلاتی را برای کاربر ایجاد خواهند کرد. در این مقاله روشی جدید برای کاهش اندازه آنتن هوشمند اسپار با قابلیت پوشش در تجهیزات سرباز معرفی شده است. آنتن پیشنهادی علاوه بر کاهش ابعاد و وزن، مشخصات تابشی مطلوبی نسبت به آنتن های اسپار مرسوم دارد. روش جدید مبتنی بر استفاده از دیسک های فلزی بر روی مونوپل های آنتن اسپار مرسوم است. این آنتن با بزرگ ترین بعد 15 و ارتفاع 2/03 سانتی متر بهره بالای 5 دسی بل دارد و از پهنای باند 18درصد (1/92-1/6 گیگاهرتز) برخوردار است. این آنتن پترن جهتی داشته به طوری که میدان صفحه H آن به ازای حالت های مختلف کلید، جهت های مختلف را پوشش می دهد. پترن جهتی سبب افزایش ناحیه پوشش، مصرف انرژی کمتر و از همه مهم ‎تر افزایش امنیت گره های ارتباطی در شبکه های اقتضایی خواهد شد.
    کلیدواژگان: آنتن هوشمند، شبکه اقتضایی، اسپار، پوششی، پترن جهتی
  • مهندس سیاوش پادگانه، صفا خزایی، محمدرضا عاروان صفحه 9
    انجام آزمون های ارزیابی اقدامات متقابل در مقابل تهدیدات واقعی در حالت پرواز و با سرعت و ارتفاع واقعی به آسانی امکان پذیر نیست. منشا تهدیدات همواره در دسترس نیستند و همچنین هزینه انجام آزمون و خطر تخریب و انهدام اهداف در آزمون های میدانی بسیار زیاد است. بنابراین همواره طراحی و ساخت آزمون گرهای جستجوگر مادون قرمز از موضوعات قابل توجه در جهت توسعه و پیشرفت اقدامات متقابل است. یکی از اصلی ترین اقدامات متقابل علیه موشک های مادون قرمز، پرتاب فلر ( اهداف کاذب) از اهداف هوایی تعقیب شونده است. در این تحقیق شبیه سازی آزمایشگاهی اقدامات فریب فلری توسط آزمون گر موجود انجام شده است و بررسی اجمالی نیز بر این نتایج صورت گرفته است. در ادامه پیشنهاد طراحی و ساخت آزمون گر تکمیلی جستجوگرهای مادون قرمز ارائه شده است. همچنین مقایسه آزمون گر موجود با آزمون گر پیشنهادی بر اساس طراحی مفهومی آن ها انجام شده است. آزمون گر پیشنهادی، انجام شبیه سازی کامل تر و دقیق تر اقدامات فریب و همچنین ارزیابی عملکرد جستجوگرهای مادون قرمز در شرایط مختلف را ممکن می سازد. بررسی و تحلیل نتایج این شبیه سازی ها علاوه بر ارتقای اقدامات فریب، سبب توسعه و ارتقاء در عملکرد جستجوگرهای مادون قرمز نیز است.
    کلیدواژگان: جستجوگر مادون قرمز: اقدامات متقابل: فلیر: آزمون گر: طراحی مفهومی
  • امین قلی زاد، مهندس الهام عابدی صفحه 19
    هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی احتمالاتی پاسخ سازه ها با در نظر گرفتن ماهیت تصادفی بارگذاری انفجاری و احتمال وقوع سناریوهای مختلف انفجار است. برای رسیدن به این هدف، ابتدا رفتار سازه در برابر انفجار شناخته شده و با در نظر گرفتن عدم قطعیت ها به صورت احتمالاتی مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور ارزیابی روش، یک ساختمان بتن مسلح در نرم افزار Ansys Autodyn V.14 مدل سازی و در برابر انفجار تحلیل شده و میزان آسیب ایجاد شده در سازه با استفاده از منحنی های فشار- ایمپالس مشخص شده و منحنی شکنندگی سازه نسبت به وزن ماده منفجره و فاصله مقیاس شده به منظور ارزیابی قابلیت اعتماد مورد استفاده قرار گرفته است. حساسیت میزان احتمال خرابی سازه در منحنی های قابلیت اعتماد به عدم قطعیت پارامترهای بارگذاری انفجاری نشان می دهد که در نظر گرفتن عدم قطعیت های بار انفجار تاثیرگذارتر از عدم قطعیت های مربوط به مشخصات سازه ای است. به طور کلی انجام آنالیز قابلیت اعتماد تاسیسات موجود، می تواند روش مناسبی جهت تصمیم گیری برای تعمیر و یا نوسازی ساختمان باشد.
    کلیدواژگان: بارگذاری انفجاری، عدم قطعیتها، تحلیل قابلیت اعتماد، منحنی شکنندگی، سازه بتن مسلح
  • مهندس رضا غفارپور، پروفسور علی محمد رنجبر صفحه 33
    بمب های گرافیتی از جمله سلاح های غیر مخرب مدرن هستند که با ایجاد اتصال کوتاه در سامانه قدرت باعث به وقوع پیوستن خاموشی در گستره وسیعی از سامانه قدرت می شوند. در این مقاله روش حفاظت ویژه برای مقابله با حملات گرافیتی و در ادامه آن خاموشی سراسری سامانه قدرت ارائه شده است. در این روش ابتدا پست های شبکه قدرت از نظر جایگاه در شبکه قدرت و رفتار شبکه در اثر خروج هر کدام از آن ها طبقه بندی شده اند. سپس بر اساس رفتار شبکه برای هر گروه از پست ها، حفاظت ویژه ای بر اساس امکانات موجود شبکه از جمله استفاده از کانال های مخابراتی طراحی شده است. این حفاظت های با استفاده از روش های حذف بار، جزیره کردن و حذف تولید سعی در کاهش آسیب پذیری شبکه و حفظ پایداری شبکه دارند. روش های پیشنهادی در این مقاله بر روی شبکه 39 باسه استاندارد در شرایط مختلف آزموده شده است. نتایج شبیه سازی نشان از کارایی بالای روش های حفاظتی در حفظ پایداری شبکه و جلوگیری از خاموشی سراسری آن دارد.
    کلیدواژگان: سامانه قدرت، بمب گرافیتی، خاموشی سراسری، حفاظت ویژه
  • صفا پیمان صفحه 45

    تونل های زیرزمینی نقش مهمی در محافظت از تاسیسات مهم در برابر نیروهای مختلف از جمله انفجار ایفاء می کنند. انفجارهای سطحی و نفوذی می توانند سربار تونل و یا محیط در برگیرنده تونل را به زوال برسانند و بار زیادی را به پوشش تونل وارد نمایند. بنابراین جهت دوام تونل می بایست بار انفجار در طراحی تونل در نظر گرفته شود تا بتواند بار حاصل از خرابی خاک و سنگ اطراف را تحمل کند. یکی از معیارهای پر کاربرد برای ارزیابی شکست تونل و سازه های زیرزمینی، سرعت بیشینه ذرات می باشد. در این مقاله، این معیار جهت بررسی رفتار تونل های زیرزمینی تحت اثر انفجار سطحی استفاده شده است. در این راستا، با استفاده از شبیه سازی عددی رفتار تونل های با سطح مقطع مستطیلی و نعل اسبی تحت اثر انفجار سطحی مورد بررسی قرار می گیرد. برای شبیه سازی از نرم افزار LSDYNA استفاده شده است. در ادامه با مقایسه سرعت بیشینه ذرات و تغییر مکان در مرکز سقف و تنش فون مایزز در المان تاج تونل برای مقاطع نعل اسبی و مستطیلی اثر شکل مقطع بر رفتار تونل تحت اثر انفجار بررسی می شود. مشاهده می شود، در صورتی که ابعاد تونل ها یکسان در نظر گرفته شود، محیط دربر گیرنده تونل با مقطع مستطیل شکل مقاومت بیشتری نسبت به محیط دربر گیرنده مقطع نعل اسبی دارا می باشد.

    کلیدواژگان: تونل، محیط دربر گیرنده، بیشینه سرعت ذره ای، انفجار، سازه مدفون
  • مهندس میثم بیات، محمدحسین مدنی صفحه 51
    استفاده از سامانه لورن، به دلیل مصونیت در مقابل جمینگ و قابلیت نفوذ به مکان های مسقف یک روش پدافندی مقاوم برای ناوبری است. این سامانه به عنوان یک سامانه کمک ناوبری، به ویژه در زمان بحران و قطع GPS توانایی ناوبری را به طور مستقل دارد. یکی از مهم ترین منابع خطا در سامانه ناوبری لورن، تداخل نرخ متقابل (CRI) است. در این مقاله، تحلیل حذف تداخل نرخ متقابل در سامانه های لورن با استفاده از یک فیلتر ترکیبی از طریق تحلیل سیگنال در حوزه فرکانس انجام شده است. نتایج نشان می دهد، فیلتر ترکیبی تداخل ناشی از زنجیره مزاحم را تقریبا به طور کامل حذف می نماید و هیچ اثر مخربی بر روی طیف سیگنال زنجیره مطلوب ندارد. خطوط طیفی که در فرکانس های معادل با معکوس بزرگ ترین مقسوم علیه مشترک بین PCI زنجیره مورد نظر با زنجیره های هم جوار مزاحم است، با کدینگ فاز کنونی حذف نمی شوند. البته تعداد خطوط طیفی که روش پیشنهادی قادر به حذف آن ها نیست، بسیار محدود است و تاثیر در عملکرد سامانه ندارد. در عمل می توان از دو یا سه فیلتر notch با پهنای بسیار کوچک برای حذف این خطوط باقی مانده استفاده نمود، بدون اینکه تاثیر در طیف استاندارد لورن داشته باشد. همچنین سیگنال لورن در حوزه فرکانس با استفاده از فیلتر پیشنهادی تحلیل شده است تا به نحوه طراحی کدینگ فاز جدید به منظور حذف کامل اثر تداخل CRI ناشی از زنجیره های لورن مزاحم پرداخته شود.
    کلیدواژگان: سامانه لورن، تداخل نرخ متقابل (CRI)، حوزه فرکانس، GRI، PCI
  • مهندس حسن اصغریان، احمد اکبری، بیژن راحمی صفحه 61
    پروتکل SIP به عنوان پروتکل اصلی لایه کنترل در شبکه های نسل آینده و کاربردهای چند رسانه ای نظیر ویدئو کنفرانس، تلویزیون و تلفن اینترنتی (VoIP) مطرح شده است. اصلی ترین حملات موجود در VoIP با عنوان حملات سیل آسا شناخته می شوند که بیش از 98 درصد آن ها به علت مشکلات پیاده سازی و پیکربندی و کمتر از دو درصد آسیب پذیری های مربوطه به علت ضعف پروتکل به وقوع می پیوندند. در این مقاله یک مجموعه ویژگی برای تشخیص ناهنجاری در کاربردهای مبتنی بر SIP به طور کلی و به طور خاص VoIP مهندسی شده است. منظور از مهندسی ویژگی، استفاده از دانش موجود در داده های مربوط به لایه های مختلف SIP با هدف ساخت ویژگی های قابل استفاده در الگوریتم های یادگیری ماشین است. برای این منظور پس از استخراج داده از عملکرد حالت طبیعی SIP در VoIP، این داده ها در قالب یک مجموعه ویژگی سازمان دهی شده است. عملکرد مجموعه ویژگی پیشنهادی با به کارگیری دو روش یادگیری ماشین مختلف سنجیده شده است. این سنجش عملکرد با به کارگیری سه مجموعه دادگان اختصاصی مختلف در SIP انجام شده است و کیفیت خروجی از نظر نرخ تشخیص و نرخ هشدار نادرست حاکی از عملکرد مناسب مجموعه ویژگی پیشنهادی است.
    کلیدواژگان: مهندسی ویژگی، امنیت SIP، حملات اختلال در سرویس دهی، حملات سیل آسای SIP
  • محمودرضا شیراوند، مهندس مهسا رسولی صفحه 71
    هواپیماها، بالگردها و سایر هواگردهای نظامی یکی از مشخصه های مهم قدرت نظامی یک کشور می‎باشند. بنابراین نگهداری این تجهیزات از تهدیدها و آسیب‎های احتمالی در حوزه پدافند غیرعامل ضروری به نظر می‎رسد. نتایج تحقیقات گذشته بر روی آشیانه های هواگردها عمدتا در محدوده بارهای استاتیکی بوده و در زمینه اثر بارهای خاص مانند انفجار تحقیقات ناچیزی انجام شده است. با توجه به گسترش حملات تروریستی، لزوم عملکرد مناسب این سازه ها تحت اثر بارهای ناشی از انفجار مشخص می‎شود. بدین منظور در این تحقیق رفتار یک آشیانه بتنی با مقطع نیم استوانه تحت اثر بار انفجار ناشی از 1 تن TNT در فواصل نزدیک، متوسط و دور از آشیانه مورد بررسی قرار گرفته است. موقعیت ماده منفجره نیز در سه حالت عمود بر راستای آشیانه در میانه طولی، در راستای محور در روبه روی درب آشیانه و در راستای روبه روی ورودی آشیانه با انحراف 45 درجه در نظر گرفته شده است. مدل سازی در نرم افزار آباکوس صورت گرفته است. پارامترهای بررسی شده عبارتند از: تنش ایجاد شده در بدنه آشیانه، تاریخچه جابه جایی عرضی و قائم تاج و تاریخچه فشار هوا در طول تونل. میزان خرابی بدنه آشیانه نیز در حالت‎های مختلف مورد بحث قرار گرفته است. با استفاده از نتایج این تحقیق می‎توان فاصله ایمن را برای مقادیر دلخواه مواد منفجره تخمین زد. انتظار می رود در فاصله ایمن هیچ گونه خرابی در بدنه آشیانه رخ ندهد.
    کلیدواژگان: آشیانه هواگرد، مقطع بتنی نیم استوانه، انفجار، بارگذاری دینامیکی، مودهای خرابی
|
  • Amir Habibi Daronkola, Rasoul Fakhteh Balasi, Dr Mohammad Mardani Shahrbabak Page 1
    In battlefield, the soldiers are equipped with an array of communication systems. The size and weight of these tools will create problems for user. In this paper, a new technique to reduce size of soldiers worn smart espar antenna is suggested. In addition to reducing the size and weight, the proposed antenna will improve radiation characteristics of soldier’s conventional espar. The new technique is based on the use of a metal disc above monopole in conventional espar antenna. The proposed antenna with maximum dimension of 15 cm and height of 2.03 cm has a gain over 5 dB and a bandwidth of 18% (1.6-1.92 GHz). Moreover the antenna has a directional pattern so that the H plane pattern will cover different direction with different position of switch. Directional pattern increase coverage and reduce power consumption and most importantly will enhance the security of communication nodes in ad hoc network.
    Keywords: Smart Antenna, Ad Hoc, ESPAR, Worn, Directional Pattern
  • Page 9
    It is not so easy to do evaluation tests for countermeasures against real threats that are flying in a real speed and altitude. The causes of the threats are not always accesible and if we want to make a test, it will be costly. Moreover, it is very dangerous to destroy and explode a target in the field tests. Thus, countermeasures proceedings, design and manufacturing of infrared seeker testers have been considered as a serious topic. One of the main countermeasures activities against infrared missiles is usually throw a flare (false target) by aerial targets being tracked. In this paper, laboratorial simulation of flare deception countermeasures has been accompolished on current tester and design and manufacturing of a complementary tester for infrared seekers has been proposed. A comparison is also made between the current tester and the proposed tester based on their conceptual designs. The proposed tester presents a more accurate and perfect simulation for deception countermeasures and provide a performance evaluation for infrared seekers in various conditions. Study and analysis of the simulation results can not only promote deception countermeasures but also will improve the performance of infrared seekers.
    Keywords: Infrared Seekers, Flare Deception, Tester, Concepual Design
  • Amin Gholizad, Elham Abedi Page 19
    A probability based assessment procedure has been proposed in this study aiming to take into account the stochastic nature of explosive loading and different blast scenarios. It is first necessary to identify the structure behavior against the explosions and probabilistic assessment of responses considering the structural and loading uncertainties. A reinforced concrete building has been considered to evaluate the efficiency of proposed approach in this study. The ANSYS Autodyn Ver.14 software has been utilized for modeling and analysis under blast loading and the damage level of structure has been specified using the pressure-impulse diagrams and the structural fragility curves dependent on the explosive weight and scaled distance have been utilized to evaluate the structural reliability. The sensitivity of the probability of structural failure respect to the uncertainty parameters of blast loading indicates that the uncertainty parameters related to the blast loading are more important in comparison with the uncertainties in structural characteristics. In general, the reliability analysis of the existing buildings can be an appropriate way to decide for repairing or renovating of the structure.
    Keywords: Blast loading, Uncertainties, Reliability analysis, Fragility curve, Reinforced concrete structure
  • Mr Reza Ghaffarpour, Prof Ali Mohammad Ranjbar Page 33
    Graphite bombs are modern and non-destructive weapons causing wide area blackouts in power systems by applying short circuit faults. In this paper, a special protection scheme is presented to deal with graphite bombs and prevent blackouts. In this method, substations are categorized according to the system response to their outage event. In next stage, special protection scheme for each group is designed according to the available communication infrastructure. Load shedding, islanding, generation trip are the methods utilized along each other to tackle blackouts. The proposed methods are tested on IEEE 39 bus test system in different operation scenarios. Simulation results prove the validity of the proposed method in dealing with graphite attacks.
    Keywords: Electrical Power System, Graphite Bomb, Blackout, Special Protection Scheme
  • Safa Peyman Page 45

    Underground tunnels, play an important role in protecting important installations from various forces including explosions. Surface and penetrating blasts could deteriorate tunnel surcharge, enveloping space and exerting a lot of load on the tunnel lining. Therefore, to withstand the blast, blast load should be taken into account in tunnel design, in such a way that the tunnel could bear the loading caused by devastation of surrounding soil and rock. One of the widely used criteria for assessing failure of tunnel and underground structures due to blast loads is “Peak Particle Velocity”. In the present paper, this criterion is employed in order to investigate the behavior of underground tunnels under blast load using of explicit dynamic nonlinear finite element software LSDYNA. Then, the effect of cross-section on tunnel under blast load is investigated by comparing the peak participle velocity parameter, displacement of center of roof and Von-Mises stress on the rectangular and horseshoe cross-section. It has been shown that, with equal dimension, the environment enveloping the rectangular cross-section possesses higher resistance than horseshoe cross section.

    Keywords: Tunnel, Surface Blast, Peak Particle Velocity, Explosion, Underground Structure
  • Page 51
    The use of Loran system is a strong defense for navigation due to its immunity against jamming and ability to penetrate indoor locations. This system can be used as a navigation aid system especially in times of crisis and GPS disconnection. One of the most important error sources in Loran navigation system is the Cross Rate Interference (CRI). If such interference is not eliminated, the accuracy of the navigation will considerably be decreased. The aim of this study was to eliminate the CRI in Loran systems using a hybrid filter and loran signal analysis in frequency domain. The results demonstrated that the hybrid filter could eliminate the interference of the irritating chain completely and, therefore, there was not any destructive effect on the desired spectrum signal. However, the spectral lines located in the frequencies which are equal to reverse of the greatest common divisor between the Phase Code Interval (PCI) of desirable chain and adjacent irritating ones could not be eliminated with the proposed phase coding approach. Spectral lines that could not be eliminated, are few and do not have significant effects on the system performance. In practice, it is feasible to completely eliminate the remaining spectral lines using two or three of very narrow-band notch filters without causing significant effects on the standard Loran spectrum. Furthermore, Loran system has been analyzed in frequency domain, using the proposed filter in order to discuss the design of the new PCI in eliminating CRI effects caused by Loran irritating chains.
    Keywords: Loran Navigation System, Cross Rate Interference (CRI), TOA, GRI, PCI
  • Hassan Asgharian, Dr Ahmad Akbari, Dr Bijan Raahemi Page 61
    The main signaling protocol of next generation networks especially in multimedia applications (e.g. video conference, IPTV and VoIP) is session initiation protocol (SIP). Different types of Denial of Service (DoS) attacks are applicable to SIP entities because of the stateful functionality and text based nature of SIP. More than 98 percent of these attacks against SIP entities are caused by misconfiguration and implementation shortcomings. In this paper, a feature set for using in anomaly detection systems by feature engineering approach is generated. The knowledge of SIP packets, SIP internal state machine and normal behavior of this protocol were employed to create features that make machine learning algorithms work. The performance of the engineered feature set is evaluated with two different classifiers by applying three different data sets. The experimental results show the performance of proposed feature set in terms of detection and false alarm rate.
    Keywords: Feature Engineering, SIP Security, Denial of Service VoIP Attack, SIP Flooding Attacks
  • Page 71
    xPlanes, helicopters and other military aircrafts are one of the important features of a country's military power. Therefore, maintenance of this equipment from potential threats and vulnerabilities in the domain of passive defense appear to be necessary. Results of previous studies on aircraft hangars had been predominantly in the range of static loads and little research has been done in the field of special loads such as explosion. . Whit due attention to the spread of terrorist attacks, necessity of appropriate operation of these structures under blast loads is become clarified. Therefore in this research, behavior of semi cylindrical concrete hangar under blast loading of 1 tone TNT at near, intermediate and far from hangar has investigated. The location of explosives substance was considered in three state of perpendicular to the hangar axis in mid-length, along the axis in front of the hangar door and in front of hangar entrance with a deviation of 45 degrees. Modeling had been done with ABAQUS software. Study parameters included: the stresses created in the body of the hangar, horizontal and vertical displacement of the crown and the air pressure in the tunnel. The failure modes of the hangar also discussed in the different cases and safe scaled distance is obtained. Using the results of this study, safe distance for arbitrary values of explosives substance could be estimated. It is expected during this distance, no failure occurs in the body of hangar.
    Keywords: Aircraft Hangar, Semi, Cylindrical Concrete Section, Explosion, Dynamic Loading, Failure Modes