به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

حسن محمد خانی

  • ولی الله غفاری*، حسن محمدخانی

    معمولا وجود محدودیت در سیگنال شتاب جانبی، اثرات نامطلوبی بر پایداری و عملکرد حلقه هدایت خواهد داشت. به منظور بهبود پاسخ گذرای سیستم در حضور ورودی مقید، فیدبک غیرخطی ترکیبی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در این روش، قانون هدایت علاوه بر قسمت خطی مرسوم دارای یک عبارت غیرخطی اضافی می باشد. در نتیجه مشخصات کیفی پاسخ گذرای سیستم با کمک آن تغییر داده می شود. بخش غیرخطی تابعی از نرخ زاویه خط دید بوده به گونه ای که در مبدا و در بینهایت بی اثر گردد. همچنین در محدوده خاصی از نرخ زاویه خط دید، آن عبارت اضافی بر پاسخ گذرای سیستم متاثر می باشد. در این مقاله، برای بخش خطی قانون هدایت، هدایت تناسبی انتخاب شده است. از این رو، با استفاده از ایده فیدبک غیرخطی ترکیبی، یک الگوریتم هدایت برای مساله ردیابی هدف ارایه می گردد. با هدایت پیشنهادی، پایداری سیستم هدایت با نظریه پایداری لیاپانف به صورت تحلیلی اثبات می گردد. سپس رویکرد مطرح شده در یک مثال عددی شبیه سازی شده و نتایج آن با روش هدایت موجود مقایسه خواهد شد. در حضور قید در ورودی شتاب، همان گونه مورد انتظار است هدایت پیشنهادی در قیاس با سایر رویه های مشابه، با تضمین پایداری حلقه، عملکرد و پاسخ گذرای حلقه هدایت را به طور چشم گیری بهبود می دهد.

    کلید واژگان: قانون هدایت, فیدبک غیرخطی ترکیبی, زاویه خط دید
    Valiollah Ghaffari*, Hasan Mohammadkhan

    Usually, constrained lateral acceleration would have undesirable effects on the stability and performance of a guidance system. The composite nonlinear feedback (CNF) can be effectively used to improve the transient response of the closed-loop system in the presence of the constrained input. In this way, guidance law consists of an extra nonlinear term besides the conventional linear one. As a result, such a term adjusts the qualitative characteristics of the transient response. Meanwhile, the nonlinear term is a function of the rate of line-of-sight (LOS) angle which is not activated at origin and infinity. Thus it would be effective only in a specified region. In this paper, proportional navigation is employed for the linear term of the CNF-based guidance law. Therefore, a guidance algorithm is developed for tracking problems using the CNF idea. Applying the proposed guidance method, the closed-loop stability is analytically proved via the well-known Lyapunov stability theory. The suggested approach is simulated in a numerical example. Then the results are compared with an existing technique. As expected, guaranteeing closed-loop stability, in contrast to a similar method, the addressing scheme considerably improves the performance and transient response of the guidance system in the presence of lateral acceleration limitations.

    Keywords: Guidance law, composite nonlinear feedback, line-of-sight
  • ولی الله غفاری*، حسن محمدخانی

    در قوانین هدایت مبتنی بر نرخ زاویه خط دید، شتاب جانبی وسیله به گونه ای تعیین می گردد که نرخ زاویه خط دید (بین جسم و هدف) صفر شود. با ثابت ماندن زاویه خط دید، اگر سرعت جسم از سرعت هدف بزرگ تر باشد آنگاه جسم به هدف مورد انتظار به صورت مجانبی خواهد رسید. در این مقاله، به ارائه یک الگوریتم هدایت جدید مبتنی بر زاویه خط دید جهت استفاده در سیستم های هدایت دو بعدی پرداخته شده است. بدین منظور، با توجه به روابط حاکم بر موضوع و استفاده از روابط مثلثاتی، قانون هدایت پیشنهادی به یک رابطه جبری منجر می گردد. اگر چه رویکرد به کار گرفته شده در این مساله هدایت، مستقل از نرخ زاویه خط دید می باشد، اما صفر شدن تغییرات زاویه خط دید با کمک منطق ارائه شده، در لحظه اعمال قانون هدایت رخ خواهد داد. قانون استخراج شده در یک مساله هدایت دو بعدی ارزیابی شده و مزیت راه حل پیشنهادی در مقایسه با روش های دیگر نشان داده خواهد شد.

    کلید واژگان: قانون هدایت, زاویه خط دید, نرخ زاویه خط دید و مساله هدایت
    Valiollah Ghaffari *, Hasan Mohammadkhan

    In the guidance algorithms based on the line-of-sight (LOS) rate, the lateral acceleration commands are computed in such a way that the LOS rate is nullified. So, keeping constant the LOS angle, the condition in which the vehicle speed is greater than the target speed, the vehicle reaches the target position asymptotically. In this paper, a new guidance algorithm, based on the LOS angle, is presented for a typical guidance system. To this aim, considering the governed guidance equations and using the corresponding trigonometric relations, the proposed guidance law is transformed into an algebraic equation. Although the utilized guidance procedure is independent of the rate of LOS angle, the rate of LOS angle would equal zero instantly via applying the proposed method. Then, to illustrate the effectiveness of the idea, the derived mechanism is evaluated in a two-dimensional guidance problem. The advantages of the approach are shown in comparison with similar methods.

    Keywords: guidance law, Line-of-sight angle, Rate of line-of-sight, Guidance problem
  • حسن محمدخانی*، حماد کشاورزپور
    در مقاله حاضر، تاثیر نویزهای آکوستیکی پرتوان فرکانس بالا بر پاسخ دینامیکی و صحت سیگنال حسگری ژیروسکوپ های ارتعاشی MEMS مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا، با در نظر گرفتن چارچوب محافظ معادلات دیفرانسیل دینامیک سیستم با چهار درجه آزادی استخراج شده و به صورت معادلات حالت بازنویسی شده اند. در این معادلات، اندرکنش امواج نویز آکوستیکی به شکل نیروی مکانیکی وارد شده به چارچوب محافظ ژیروسکوپ در نظر گرفته شده است. در ادامه، یک مدل سیمولینک از دینامیک ژیروسکوپ ارتعاشی MEMS پیاده سازی شده و سپس، اثر نویزهای پرتوان فرکانس بالای آکوستیکی هارمونیک و تصادفی بر عملکرد ژیروسکوپ مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین، تاثیر تغییرات پارامترهای مختلفی مانند فرکانس نویز هارمونیک، سطح فشار صوتی و ضریب کیفیت ژیروسکوپ بررسی شده اند.
    کلید واژگان: میدان آکوستیکی, حسگرهای ناوبری, امواج فرکانس بالا, ژیروسکوپ MEMS, نویز سفید
    Hasan Mohammadkhani *, Hemad Keshavarzpour
    In the present article, the effects of high-power high-frequency acoustic noise on the dynamical response and fidelity of the sensing signal of the MEMS vibratory gyroscopes are investigated. At first, differential equations of motion the system with four degrees of freedom by considering the frame of the gyroscope are derived and rewritten in state-space form. In these equations, the interaction of the acoustic noise with the gyroscope is modeled as a mechanical force. Then, a Simulink model of the MEMS vibratory gyroscope dynamics is established and the effects of harmonic and random high-power high-frequency acoustic noises on the performance of gyroscope are studied. Influences of different parameters such as harmonic noise frequency, sound pressure level and quality factor of the gyroscope are explored. Numerical simulation results show the proximity of the noise frequency to the resonance of the gyroscope as well as pressure level deteriorate the sensing signal while the quality factor of the system rejects noise effects.
    Keywords: Acoustic field, Navigation sensors, high-frequency waves, MEMS gyroscope, white noise
  • سعید خان کلانتری، صدرا رفعت نیا، حسن محمدخانی*
    تعیین جهات بردارهای سیستم ناوبری اینرسی بر اساس جهات سیستم مرجع (هم ترازی) یکی از مهم ترین پارامترهای سیستم ناوبری می باشد. در این سیستم ها به دلیل نیاز به دقت بالا و عکس العمل سریع، هم ترازی در حرکت مورد توجه قرار می گیرد. در فرآیند هم ترازی در حرکت، به دلیل وجود خطاهای تصادفی در داده های حسگرهای واحد اندازه گیری اینرسی، استفاده از الگوریتم تلفیق مناسب برای ترکیب خروجی حسگرهای اینرسی و سامانه موقعیت یاب جهانی ضروری است. به همین دلیل در این مقاله به ارایه یک الگوریتم تلفیق مناسب برای هم ترازی در حال حرکت سیستم ناوبری اینرسی ترکیبی پرداخته می شود. برای این منظور در رویکردی جدید یک تخمین زن پیش بین با افق فازی ارایه خواهد شد، که در آن جهت افزایش دقت و همچنین کاهش بار محاسباتی، افق تخمین متناسب با مانور خودرو و به صورت فازی تغییر می کند. برای صحه گذاری بر الگوریتم ارایه شده در این مقاله از تست خودرو استفاده شده است. نتایج حاصل از تست نشان می دهد که با استفاده از فیلتر پیشنهادی، دقت تخمین متغیرهای حالت ناوبری اینرسی نسبت به سایر روش های متداول، همچون فیلتر کالمن به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت. همچنین الگوریتم ارایه شده در این مقاله قوام بیش تری را نسبت به فیلتر کالمن در مقابل عدم قطعیت مدل سازی و اغتشاشات خواهد داشت.
    کلید واژگان: سیستم ناوبری اینرسی ترکیبی, موقعیت یاب جهانی, هم ترازی در حرکت, تخمین پیش بین, افق فازی
    Saeed Khankalantary, Sadra Rafatnia, Hassan Mohammadkhani *
    The process of computing the true values of the direction cosine matrix (DCM) is one of the important parameters for exact navigation of vehicles. In other words, determination of the directions of the INS vectors in terms of the directions of the reference system (alignment) is one of the important parameters of a navigation system. In order to improve the performance of such systems, this procedure is done according to the inertial measurement unit (IMU) and global positioning system (GPS) data, when the vehicle is in motion. Duo to the stochastic noise and uncertainties in inertial measurement sensors, a data fusion algorithm is used to integrate the outputs of the IMU and GPS sensors. In this paper a novel variant horizon predictive model estimation algorithm is proposed to construct an integrated INS/GPS inertial navigation system. The horizon of the proposed algorithm is calculated based on the vehicle maneuvers. Several vehicular tests have been carried out to assess the long-term performance and accuracy of the proposed navigation algorithm. The results indicate that the proposed algorithm significantly enhances the overall navigation accuracy of low-cost integrated INS/GPS inertial navigation system, in comparison to the conventional Kalman filter algorithm.
    Keywords: Inertial Navigation System (INS), Global Positioning System (GPS), In-Motion Alignment, Predictive Estimation, Fuzzy Approach
  • سعید خان کلانتری، حسن محمدخانی*
    روش های معمول طراحی اتوپایلوت، برای مواجهه با نامعینی ها محافظه کارانه عمل کرده و اتوپایلوت به میزانی کند می شود که سیستم بتواند عملکرد پایدار خود را در حضور میزانی از نامعینی ها حفظ کند. اما در این صورت، تضمینی بر حفظ عملکرد مطلوب در حضور تمام نامعینی ها وجود نخواهد داشت و از ظرفیت سیستم به خوبی استفاده نمی شود. در روش ارایه شده، با استفاده از رویت گر حالت افزوده، نامعینی ها به شکل تجمیع شده و در کنار حالت های سیستم تخمین زده می شوند و با استفاده از رویکرد خطی سازی با بازخورد، به همراه عبارت های غیرخطی از فرآیند کنترل حذف می گردند. آنچه باقی می ماند یک سیستم خطی ساده است که به نحو ساده تری قابل کنترل است. در این روش، با نامعینی ها بدون محافظه کاری برخورد می شود و در نتیجه، کارایی در شرایط مختلف بهبود می یابد. در انتها و به منظور مقایسه، نتایج عملکرد روش پیشنهادی و اتوپایلوت خطی در اجرای 1000 مرتبه مونت کارلو با شرایط مشخص مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که روش پیشنهادی در مقایسه با روش مرسوم از عملکرد بهتری برخوردار است.
    کلید واژگان: اتوپایلوت غیرخطی, خطی سازی با فیدبک, رویتگر حالت افزوده, مقاوم
    Saeed Khan Kalantary, Hassan Mohammadkhani *
    The conventional methods for designing autopilots deal conservatively with uncertainties such that the autopilot should be slowed down to the extent in which the system can maintain its desired performance in the presence of a certain uncertainty. However, there will be no guarantee of good performance in the presence of all uncertainties while the capabilities of the system will not be used properly. In the proposed method, using the extended state observer, the lumped uncertainties along with the system’s states will be estimated, and using feedback linearization approach, along with the nonlinear terms will be removed from the control loop. What remains is a simple linear system that is easier to control. In this method, uncertainties is treated without conservatism and consequently performance is improved in different conditions. Finally, for comparing the results of proposed method with linear autopilot a 1000 times Mont Carlo running with specific condition has been used and is shown that the proposed method is better than the conventional method in performance.
    Keywords: Nonlinear Autopilot, Feedback Linearization, Extended State Observer, Robust
  • سعید خان کلانتری، کاظم حیدری، محسن حاجی زاده، حسن محمدخانی*

    سیستم ناوبری اینرسی یک سیستم ناوبری کور بوده و دقت آن کاملا به دقت تخمین شرایط اولیه و به ویژه جهت گیری اولیه وابسته است، به همین دلیل تعیین دقیق جهت گیری اولیه در یک سیستم ناوبری اینرسی بسیار مهم است. در این مقاله یک روش جدید برای افزایش دقت و سرعت همگرایی جهت گیری اولیه در یک سیستم ناوبری اینرسی ارایه شده است. روش ارایه شده در این مقاله یک روش دو مرحله ای است که شامل تلفیق فیلتر کالمن با مشاهده گر مود لغزشی مرتبه بالا می باشد. در سیستم ناوبری اینرسی خطاهای ترازیابی بسیار سریع تر از خطای زاویه سمت همگرا می شوند، بنابراین همگرایی زاویه سمت زمان زیادی را به زمان تخمین جهت گیری اولیه تحمیل می کند.  به همین دلیل در این مقاله در مرحله اول به کمک فیلتر کالمن متغیرهای حالت سیستم تخمین زده می شوند و پس از آنکه متغیرهای حالت به جز زاویه سمت همگرا شدند، مرحله دوم آغاز می شود. در مرحله دوم نتایج تخمین حاصل از فیلتر کالمن به عنوان ورودی برای تعریف یک سیستم با ورودی نامعین، معادل با سیستم خطای ناوبری اینرسی به کار برده شده و با استفاده از مشاهده گر مود لغزشی مرتبه بالا، متغیر زاویه سمت، از سیستم جدید با ورودی نامعین تخمین زده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که استفاده از روش ارایه شده در این مقاله علاوه بر افزایش سرعت همگرایی باعث افزایش دقت تخمین نیز می شود.

    کلید واژگان: ناوبری اینرسی, جهت گیری اولیه, خطای زاویه سمت, فیلتر کالمن, مشاهده گر مود لغزشی مرتبه بالا
    Saeed Khankalantary, Azem Heidari, Mohsen Hajizadeh, Hasan Mohammadkhani *

    The inertial navigation system is a dead reckoning system, thus initial alignment for an inertial navigation system plays an important role in the accuracy of it. In this paper, a novel approach for initial alignment in an inertial navigation system with increased speed and accuracy is proposed. This method has two stages, which integrates the Kalman filter and a high order sliding mode observer. In the inertial navigation system, leveling misalignment angles reach the steady-state faster than the azimuth misalignment angle does, which means the azimuth alignment takes a considerable time for initial alignment. Therefore, in this paper at the first stage estimations of state variables of the system are obtained using the Kalman filter and whenever all variables (except azimuth alignment) reach steady-state, the second stage begins. In the second stage, the estimation which is obtained by the Kalman filter is used as the input to design an equivalent system with unknown inputs for inertial navigation system. A high-order sliding mode observer is then used to estimate the states of a system with an unknown input for estimating the azimuth alignment angle. This method not only increases the speed of estimation but also has comparable accuracy.

    Keywords: Inertial Navigation, Initial Alignment, Azimuth Misalignment, Kalman Filter, High Order Sliding Mode Observer
  • سعید خان کلانتری، حسن محمدخانی*

    تعیین دقیق جهت گیری اولیه برای یک سامانه ناوبری اینرسی، نقش مهمی را در دقت ناوبری ایفا می کند زیرا ناوبری اینرسی یک ناوبری کور بوده و به شدت به دقت شرایط اولیه تخمین، وابسته می باشد. در این مقاله روشی جدید برای افزایش دقت و سرعت همگرایی جهت گیری اولیه در یک سامانه ناوبری اینرسی ارایه شده است. این روش جدید شامل دو مرحله برای تخمین جهت گیری اولیه می باشد. این دو مرحله شامل تلفیق فیلتر کالمن با یک فیلتر تخمین حالت‎های یک سامانه با ورودی نامعین می باشد. هدف از مرحله اول، تخمین ناهم محوری افقی به کمک فیلتر کالمن بوده و هدف از مرحله دوم، تخمین ناهم محوری قطبی به کمک فیلتری است که از تخمین حاصل از فیلتر کالمن به عنوان ورودی برای تخمین خود استفاده می کند. براساس شبیه سازی انجام شده در این مقاله، استفاده از این روش نه تنها سبب افزایش سرعت همگرایی تخمین جهت گیری اولیه می شود بلکه سبب افزایش دقت آن نیز شده است.

    کلید واژگان: ناوبری اینرسی, جهت گیری اولیه, ناهم محوری قطبی, ناهم محوری افقی, فیلتر کالمن, تخمین حالت ها با ورودی نامعین
    Saeed Khan Kalantary, Hassan Mohammadkhani *

    Accurate determination of the initial alignment for an inertial navigation system (INS), plays an important role in the accuracy of the navigation system, because inertial navigation is a blind navigation and is highly dependent on the accuracy of the initial estimation conditions. This paper presents a new method to increase accuracy and convergence speed of the initial alignment in an inertial navigation system. This new method includes two steps to estimate the initial alignment. These steps combine the Kalman method and a filter to estimate the states of a system with an uncertain input. In the first step, the estimations of horizontal misalignment angles are obtained by the Kalman filter. In the second step, the estimation which is produced by the Kalman filter, is used as an input to design an equivalent system for the INS. Finally, a filter is used to estimate the states of a system with an unknown input for the estimation of the azimuth alignment angle. Simulations show that this method not only increases the speed of estimation, but it also produces noticeable accuracy.

    Keywords: Inertial Navigation, Initial Alignment, Azimuth Misalignment, Horizontal Misalignment, Kalman Filter, State Estimation with Unknown Input
  • سعید خان کلانتری، محسن حاجی زاده، کاظم حیدری، حسن محمدخانی*

    کنترل زمان برخورد موشک با هدف دارای مانور در کاربردهایی همچون حمله گروهی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله، به منظور کنترل زمان برخورد موشک با هدف مانور دار، قانون هدایت مبتنی بر روش مود لغزشی پیشنهاد گردیده است. بدین منظور، با در نظر گرفتن دینامیک غیر خطی برای سیستم هدایت و انتخاب سطح لغزش مناسب، به طراحی کنترل کننده مود لغزشی پرداخته و با استفاده از روش لیاپانوف، شرط کافی برای پایداری سیستم حاصل ارایه شده است. سطح لغزش به نحوی انتخاب می شود که کنترل مود لغزشی به صورت همزمان نرخ خط دید و خطای زمان باقیمانده تا هدف را صفر و بدین صورت برخورد در زمان مطلوب را تضمین می نماید. با در نظر گرفتن معادلات دینامیک غیر خطی هدف دارای مانور در طراحی، کنترل کننده پیشنهادی رسیدن موشک به هدف مانور دار را در زمان برخورد مطلوب تضمین خواهد کرد. در روش پیشنهادی نیاز به در نظر گرفتن فرضیاتی چون کوچک بودن زاویه ی مسیر پرواز و ایستا بودن هدف نمی باشد. با بهره گیری از مثالی شبیه سازی، کارایی روش پیشنهادی در سناریوهای مختلف (هدف ایستا و مانوردار) و با در نظر گرفتن زمان های متفاوت برای برخورد صورت پذیرفته و کارآمدی و برتری آن در مقایسه با سایر روش ها نشان داده شده است.

    کلید واژگان: قانون هدایت, کنترل مود لغزشی, زمان برخورد, هدف مانوردار
    Saeed Khankalantary, Mohsen Hajizadeh, Azem Heidari, Hasan Mohammadkhani *

    Control of impact time of missile to target has a great importance in applications such as Cooperative Attack of Multiple Missiles or Anti-Ship Missiles. This paper presents sliding mode control based guidance law against maneuvering targets with impact time constraints. Using nonlinear engagement dynamics, appropriate switching surface has been selected and sliding mode control has been designed using Lyapunov stability theorem. The sliding surface has been selected such that both the line of sight range and the error of the time remaining to target become zero to guarantee impacting the target at the desired time . By considering the non linear dynamic equations of maneuvering target , the proposed method can achieve the desired impact time against maneuvering target . In the proposed method , there is no need to consider small impact angle and non maneuvering target . Using the simulation model, the effectiveness of the proposed method in different scenarios (static and maneuvering) and taking into account different times for the impact time and its efficiency and its superiority as compared to other methods is shown.

    Keywords: sliding mode control, impact time, Guidance law, Maneuvering target
  • سعید خان کلانتری، حسن محمدخانی*
    در این پژوهش به مسئله رهگیری اهداف با سرعت بسیار بالا و بدون مانور پرداخته شده و قانون هدایت جدیدی برای افزایش احتمال برخورد طراحی شده است. چالش های مهم درگیری با این اهداف مواردی مانند سرعت زیاد نزدیک شدن و در نتیجه کمبود زمان لازم برای واکنش نهایی، وجود نویز با انحراف معیار بالا در سنسورها و در نتیجه عدم توانایی در شناسایی دقیق موقعیت اهداف و تاخیر دینامیکی قابل توجه در مرتبه زمانی فاز نهایی را شامل می شود. روش های هدایت موجود در ادبیات موضوع معمولا با صرف‎نظرکردن یا تقلیل موارد فوق به سرعت پایین و پاسخ سریع موشک رهگیر به فرامین هدایت طراحی می شوند که در برخی موارد عملی اشاره شده در این مقاله کارایی چندانی ندارند. در این مقاله از دو ایده استفاده از تیم موشکی به شکل پشت سر هم به جهت مشارکت در شناسایی هدف و استفاده از قانون هدایت پله ای ثابت در راستای افزایش کیفیت رهگیری استفاده شده است. برای تعیین اندازه پله مذکور از یک مدل رگرسیون برمبنای خروجی های نرم افزار شبیه ساز استفاده می شود. شبیه سازی روش ارایه شده روی مدل با دقت بالا کارایی عملکرد روش ارایه شده را نشان می دهد.
    کلید واژگان: اهداف بالیستیک, سرعت بسیار بالا, اشتراک گذاری اطلاعات, مدل رگرسیون
    Saeed Khan Kalantary, Hassan Mohammadkhani *
    In this paper, the problem of intercepting very high-speed non-maneuvering ballistic targets is addressed and a novel guidance law to enhance the probability of ‘hit to kill’ is designed. The most important challenges which arise in the interception of high-speed ballistic targets include high closing velocity resulting in the lack of time for the final reaction, low radar cross section and high noise power resulting in the lack of precise detection of target track until the last moments and considerable time constant in the order of final interception phase time. By ignoring some of these important challenges, existing guidance laws show great degradation in practice. In this paper we propose a twofold technique to overcome the challenges: a staggered missile team to share the target detection information and a feedforward static guidance input. The amplitude of static guidance is deduced through a regression model using a simulator software. Simulation of the proposed guidance law on a high precision model shows the efficiency of the method.
    Keywords: Ballistic targets, Very high speed, Information Sharing, Regression Model
  • هادی مشرف زاده ثانی*، حسن محمدخانی

    در این مقاله روش چند مقیاسی جدیدی به منظور محاسبه سفتی نانوکامپوزیت حاوی نانو ذرات گرافن ارایه می شود. در این روش نانوکامپوزیت حاوی نانوذرات با توزیع تصادفی در مقیاس ماکرو، توسط حجم معرف مکعبی شکلی مدل می شود که خود متشکل از تعداد زیادی مکعب کوچکتر در مقیاس میکرو است. هر مکعب کوچک حاوی نانوذرات همسویی است که جهت گیری آنها به صورت سه بعدی و توسط الگوریتمی تصادفی تعیین شده است. تانسور سفتی هریک از مکعب های کوچک توسط روش موری-تاناکا به دست آمده و نهایتا با استفاده از روشی تحلیلی مدول الاستیک حجم معرف اصلی محاسبه می شود. این روش که در واقع توسعه روش کامپوزیت لایه ای معادل به حالت سه بعدی محسوب می شود، نسبت به سایر روش های تحلیلی تطابق بهتری با فیزیک مسئله داشته و نسبت به روش های عددی از سرعت محاسباتی بیشتری بر خوردار است. مقایسه نتایج حاصل از این روش با تعدادی از نتایج تجربی موجود در مقالات، حکایت از دقت قابل قبول آن در محاسبه مدول الاستیک نانوکامپوزیت دارد.

    کلید واژگان: گرافن, روش چندمقیاسی, نانوکامپوزیت
    Hadi Moshrefzadeh Sani *, Hasan Mohammadkhani

    In this paper a new multi-scale method was presented to calculate the elastic modulus of graphene/polymer nano composites. Macro, micro and nano scales were considered within this hierarchical multi-scale method. In macro scale, a nanocomposite was modeled with a cubic representative volume element (RVE) which was constructed by several small cubic elements in micro scale. Each element in micro or nano scale, is made of aligned graphenes which were oriented in three dimensional space via a random algorithm. The stiffness tensor of each element was obtained by Mori-Tanaka micromechanical method and the elastic modulus of the RVE was calculated using a new analytical approach. In fact this method is a development of the laminated analogy, in to a three dimensional version which is in better accordance with the physics of real nanocomposites. It has been shown that the results of the present approach are in good agreement with several experimental works in the literature.

    Keywords: nano composite, multiscale method, Graphene
  • سعیدخان کلانتری، صدرا رفعت نیا، حسن محمدخانی*، محسن حاجی زاده

    در سامانه های ناوبری اینرسی متصل به بدنه، به دلیل وجود عدم قطعیت های ناشی از نویز، بایاس و دریفت حسگرهای اینرسی ارزان قیمت، خطای موقعیت یابی در مدت زمان کوتاه، افزایش چشمگیری پیدا می کند. بنابراین ترکیب آن با یک سامانه کمکی مانند سامانه موقعیت یاب جهانی به منظور کاهش خطای سامانه ناوبری اینرسی توسط یک الگوریتم تخمین زن مناسب پیشنهاد می شود. اما در مناطق شهری به دلیل نزدیکی به درختان و ساختمان های بزرگ امکان قطعی سیگنال سامانه موقعیت یاب جهانی وجود دارد. در همین راستا به منظور ارایه داده های قابل اطمینان در مواقع قطعی سیگنال سامانه موقعیت یاب جهانی، در این مقاله به ارایه الگوریتم تخمین مقید تطبیقی برای سامانه ترکیبی ناوبری اینرسی- موقعیت یاب جهانی پرداخته می شود. در این تخمین زن، ابتدا قیودی مناسب با استفاده از فرضیاتی در مورد سرعت های خودرو در مختصات بدنه و همچنین قیود ارتفاع براساس داده های فشارسنج تعریف شده و سپس به ارایه الگوریتم تخمین مقید براساس قیود تعریفی پرداخته می شود. همچنین به منظور کاهش خطای تخمین از منطق فازی نوع 2 برای تنظیم پارامترهای تخمین زن متناسب با مانور خودرو استفاده می شود. به منظور پیاده سازی و مقایسه الگوریتم ارایه شده و صحه گذاری آن از تست خودرو استفاده می شود. نتایج حاصل از تست نشان می دهد که با استفاده از الگوریتم طراحی شده، دقت تخمین متغیرهای حالت ناوبری اینرسی نسبت به حالت نامقید به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت.

    کلید واژگان: سامانه ناوبری اینرسی متصل به بدنه, سامانه موقعیت یاب جهانی, تخمین مقید, منطق فازی نوع 2, قطعی سیگنال
    SaeedKhan kalantary, Sadra Rafatnia, Hasan Mohammadkhani *, Mohsen Hajizadeh

    Due to stochastic noises, modeling uncertainties and nonlinearities in low-cost inertial measurement units (IMUs), the positioning error of Strap-down Inertial Navigation Systems (SINS) are increased exponentially. So, SINS is integrated with aiding navigation systems like a Global Navigation Satellite System (GNSS) by using an estimation algorithm to obtain an acceptable positioning accuracy. In urban area the GNSS signal may be obstructed because of tall trees and buildings. Therefore, in the paper a novel constrained adaptive integration algorithm is developed for integration the SINS/GNSS. In this algorithm, the velocities constraints in body frame in addition to altitude constraints based on a barometer data are firstly developed, and then a constrained estimation algorithm is designed based on the proposed constraints. In addition a fuzzy type 2 algorithm is used to calculate the estimator parameters based on vehicle maneuvers. The real vehicular tests are used for implantation and validation of the proposed algorithm. The experimental results indicate that, the proposed adaptive constrained estimation algorithm enhanced the estimation accuracy of the SINS steady states.

    Keywords: Strap-down Inertial Navigation system (SINS), Global Navigation Satellite System (GNSS), Constrained Estimation, Fuzzy-Type II, Signal Outage
  • حسن محمدخانی*، طیبه عنایت غلام پور

    خلیج گرگان از اکوسیستم  های نادر کشور است که از نظر اکولوژیک و اقتصادی واجد ارزش های ویژه ای در مقایسه با سایر منابع آبی کشور است. نمونه  گیری و آنالیز ماهانه پارامترهای کیفی آب خلیج شامل نیترات، نیتریت، قلیائیت، آمونیاک، شوری، pH، اکسیژن محلول و دمای آب از 19 نقطه مختلف خلیج گرگان برای توزیع مکانی پارامترهای کیفی آب خلیج انجام شد. نمونه  برداری به صورت ماهانه در سال 1390 صورت گرفت. سپس داده های ماهانه با استفاده از نرم افزار 9.0 Surfer  مورد درون یابی توسط روش های درون یابی مختلف (کریجینگ، عکس فاصله، رگرسیون چند جمله ای، چند جمله ای موضعی و اسپلاین) قرار گرفتند. روش های ذکر شده با به کارگیری روش اعتبارسنجی متقابل براساس معیار ارزیابی جذر میانگین مجموع مربعات خطا مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج، برتری روش رگرسیون چند جمله ای را نسبت به سایر روش ها نشان داد. بنابراین توزیع مکانی ماهانه پارامترهای مورد مطالعه خلیج با استفاده از این روش و نرم افزارهای 7.10 MATLAB  و 9.0 Surfer استخراج و میانگین پارامترهای نیترات، نیتریت، قلیائیت، آمونیاک، شوری، pH، DO و دمای آب در خلیج محاسبه شدند. برطبق نتایج تحقیق حاضر، حداکثر مقادیر پارامتر دما 30 درجه ساتی گراد، پی اچ 8/88، اکسیژن محلول 16/07، شوری 17، قلیائیت 400، نیترت 3/96، نیتریت 0/19 و آونیاک 1/5 اندازه گیری شد. مقایسه بین میانگین این پارامترها در خلیج گرگان و استانداردهای موجود نشان می دهد که خلیج گرگان مکان مناسبی برای پرورش گونه هایی مانند کپور، قزل آلا و فیل ماهی می باشد.

    کلید واژگان: خلیج گرگان, توزیع مکانی, قلیائیت, شوری, اکسیژن محلول, پی اچ
    Hassan Mohamadkhani *, Tayebeh Enayat Gholampour

    Gorgan Gulf is one of the rare ecosystems in the country that has ecological and economic features that have special values in comparison with other water resources of the country. monthly in-situ water sampling and analysis of water quality parameters include of Nitrate, Nitrite, Alkalinity, pH, Do, NH3, Salinity and Temperature, in 19 different points in Gorgan Gulf was performed. Monthly water sampling was performed during April, 2011 to March, 2012. Next, water quality data were interpolated by different interpolation techniques (Kriging, Invers distance, Polynomial regression, Local polynomial and Thin Plate Smooth Splines) using Surfer 9.0. These methods were compared using cross validation technique based on Root Mean Square Error (RMSE) evaluation index. The results showed that the Polynomial regression method is better than the other studied methods.  Hence, monthly maps of spatial distribution of water quality parameters were generated using Surfer 9.0 and MATLAB7.10 by Polynomial regression method and consequently, the average of Nitrate, Nitrite, Alkalinity, pH, Do, NH3, Salinity and Temperature in Gorgan Gulf was determined. According to the results of this study, the maximum values of temperature was 30 ° C, pH 8.88, dissolved oxygen 16.07, salinity 17, alkalinity 400, nitrogen 3.96, nitrite 0.19 and amonia 1.5 were measured. Comparison between average of these parameters in Gulf and the standards of the studied species for these parameters indicated that Gorgan Gulf is a suitable environment for aquaculture of Carp, Salmon, Trout, and Huso huso species.

    Keywords: Gorgan Bay, Spatial distribution, Alkanity, Salinity, Oxygen dissolved, pH
  • سعید خان کلانتری، حسن محمدخانی*، کاظم حیدری

    مانور هدف یکی از عوامل تاثیرگذار در دقت هدایت می باشد. به علاوه، برخورد با هدف با یک زاویه معین نیز یکی از مواردی است که اخیرا در روش های رهگیری جدید مورد توجه قرار گرفته است. برای رسیدن به هر دو هدف رهگیری اهداف با مانور بالا و برخورد با هدف با یک زاویه معین، یک کنترل مود لغزشی مرتبه دوم نرم که زاویه برخورد معین با هدف را به همراه سرعت و زمان برخورد مناسب تضمین می کند، ارائه شده است. زاویه برخورد معین با هدف به صورت زاویه خط دید متغیر با زمان مطلوب برای یک هدف دارای مانور تعریف شده است. برای حل مسئله نامشخص بودن شتاب هدف، از یک رویتگر حالت توسعه یافته استفاده شده است و با به کارگیری یک کنترل کننده مود لغزشی نرم، مانور هدف جبران شده است. شبیه سازیهای عددی کارآمدی این روش را تضمین می کنند و نشان می دهد این روش در مقایسه با روش های پیشین عملکرد بسیار بهتری در برخورد با اهداف دارای مانور بالا دارد.

    کلید واژگان: کنترل مود لغزشی مرتبه دوم نرم, رویتگر حالت توسعه یافته, زاویه برخورد معین, اهداف دارای مانور بالا, تخمین شتاب هدف, رویتگر اغتشاش
    Saeed Khan Kalantary, Hasan Mohammadkhani *, Kazem Haydari

    A smooth second order sliding mode controller that guarantees a desired impact angle with a proper speed and impact time. This method is capable of intercepting high maneuvering targets. The desired impact angle is defined in terms of a time-varying desired line of sight angle for a maneuvering target. To solve the problem of the unknown target acceleration when intercepting maneuvering targets, an extended state observer (ESO) based guidance law is presented, and the target maneuver is compensated using the smooth sliding mode controller. Numerical simulations demonstrate the effectiveness of the proposed guidance law and show that this method has a better performance against high maneuvering targets in comparison with previous methods.

    Keywords: smooth second order sliding mode controller, desired impact angle, intercepting high maneuvering targets, disturbance observer, unknown target acceleration
  • سروش تحیری، ولی الله غفاری*، حسن محمدخانی

    در این مقاله بهبود عملکرد یک سیستم هدایت و کاهش خطای آن با استفاده از تراستر جانبی بررسی شده است. این امر با اضافه کردن سیستم موتورهای کنترل جهت (تراسترهای جانبی)، علاوه بر سطوح کنترل جسم، به سیستم هدایت محقق می شود. این سیستم شامل تعدادی تراستر یکبار مصرف است که در جهت های مختلف در قسمت ابتدایی بدنه وسیله قرار می گیرد. در صورت فعال شدن هر تراستر، نیرویی به بدنه وسیله وارد و منجر به تولید گشتاوری حول مرکز جرم آن می شود. در نتیجه، از چرخش حاصل برای تغییرجهت جسم استفاده می شود. برای افزایش مانورپذیری جسم، تراسترهای جانبی معمولا در فاز نهایی الگوریتم هدایت برای تامین شتاب جانبی مورد نیاز به سیستم هدایت اضافه می شود. برای سیستم هدایت، ترکیبی از دو حلقه کنترل بال های ایرودینامیکی و تراسترها (از تفاضل خطای زاویه های سمت و چرخش خط دید) استفاده شده است. بنابراین، ابتدا مدل شش درجه آزادی جسم با اطلاعات فیزیکی مندرج در منابع، فرضیات مهندسی و انطباق تصویری به دست آمده است. سپس، با استفاده از نرم افزار DATCOM ضرایب ایرودینامیکی آن وسیله تعیین و شبیه سازی پرواز در نرم افزار MATLAB انجام شده است. نتایج شبیه سازی کارآمد بودن الگوریتم هدایت پیشنهادی را در مقایسه با روش هدایت دیگر نشان می دهد.

    کلید واژگان: هدایت و کنترل, موتورهای کنترل جهت, تراسترهای جانبی, زاویه خط دید
    Soruosh Tahayori, Valiollah Ghaffari *, Hassan Mohammadkhani

    This paper is mainly concentrated on performance improvement and miss-distance reduction in a typical guidance system. These goals would be achieved by adding some attitude control motors (ACM) to the existing guidance algorithm. The ACM system usually contains some disposable thrusters, which are installed on lateral body of a vehicle. An extra force would be applied to the vehicle body through each thruster activation. Hence, it may cause a torque about the center of gravity. Then the induced rotation can be used to the attitude control. For increasing the agility and supplying the lateral acceleration in the end game phase, the lateral thrusters may be added to the guidance system. The yaw and pitch components of the line of sight (LOS) rates would be used to guide the vehicle with multiple actuators. For this purpose, a six degree of freedom vehicle model would be generated, considering the physical information, engineering assumptions, and adaptations images. The vehicle model would be firstly obtained by the DATCOM software. Then, the guidance system is numerically simulated in the MATLAB environment. The effectiveness of the proposed guidance method is shown compared with the existing algorithm.

    Keywords: Guidance, control, Attitude Control Motors, Lateral Thrusters, Line of Sight
  • سعید خان کلانتری، حسن محمدخانی*، محسن حاجی زاده، آرین کمالی
    سامانه کنترل پرواز، قسمتی از موشک است که دستورات بخش هدایت کننده را گرفته و وظیفه آن، دنبال کردن این دستورها در موشک است. سامانه فیزیکی موشک دارای ضرایب آئرودینامیکی غیرخطی و وابسته به سایر متغیرهای فیزیکی است؛ بنابراین شناسایی دقیق آنها دشوار است و این مسئله باعث ایجاد تفاوت در مدل ریاضی و سیستم واقعی و کاهش عملکرد کنترلگرهای خطی طراحی شده می شود. در این پژوهش، از روش دینامیک وارون به منظور شناسایی نامعینی ها و مدلسازی سیستم موشک پدافندی استفاده می شود. سپس، از مدل به دست آمده برای کنترل و بهینه سازی پرواز جسم پرنده با معادلات غیرخطی دارای شش درجه آزادی، بهره برداری می شود؛ بنابراین طراحی براساس مدل غیرخطی و به صورت کنترلگر غیرخطی فازی تطبیقی با قابلیت تطبیق بالا و مقاوم نسبت به تغییرات پارامترهای موشک در حین پرواز، انجام خواهد شد. این امر به همراه استفاده از روش دینامیک وارون برای مدلسازی نوآوری این پژوهش محسوب می شود.
    کلید واژگان: سامانه کنترل پرواز, موشک پدافندی, دینامیک وارون, غیرخطی, کنترل, فازی, تطبیقی
    Saeed Khan Kalantari, Hassan Mohammadkhani *, Mohsen Hajizadeh, Ariyan Kamali
    Flight control system is a unit of the air defense and missile system that takes commands prescribed by the guideline law and operates due to the operators embedded in the system. Missile physical system includes nonlinear aerodynamic coefficients and other physical dependent variables, so accurate identification of them is difficult. This issue makes deference between real and mathematic model of missile equations of motion and causes designed linear controller performance degradation. In this paper, inverse dynamic approach is used for uncertainty identifying and mathematic modeling of missile defense system. Then, this model is used for optimizing and controlling the flight of a missile with nonlinear 6 DOF (Degrees of freedom) equations of motion. Thus, the designed controller is a nonlinear fuzzy-adaptive controller which has high adaption and robustness against the parametric changes during missile’s flight. Using the invers dynamic method for modeling motion equations of missile defense is the innovation of this research.
    Keywords: Flight Control System, Defense Missile, Inverse Dynamics, Nonlinear, Control, fuzzy, Adaptive
  • محمود سالاری *، وحید حیدرپور، حسن محمد خانی
    بهبود عملکرد اجسام پروازی در زمینه کاهش نیروی درگ از موضوعاتی است که امروزه مطالعات گسترده ای روی آن انجام می شود. در جریان های مافوق صوت، اگرچه اجسام پروازی با دماغه های بلانت عملکرد بهتری از منظر کاهش گرمای تولیدی نسبت به دماغه های باریک دارند، لیکن منجر به شوک قوی در نوک دماغه شده و نیروی درگ آیرودینامیکی را افزایش می دهند. از تکنیک های موثر در کاهش درگ یک دماغه بلانت، استفاده از اسپایک در نوک دماغه است. افزودن اسپایک همچنین منجر به افزایش ضریب انتقال حرارت دماغه نیز می شود. یکی از عوامل موثر بر صحت و دقت نتایج، در شبیه سازی های عددی مبتنی بر حل معادلات متوسط گیری شده ناویر- استوکس روی این دماغه ها، نوع مدل آشفتگی به کار رفته می باشد. در این تحقیق جریان اطراف یک دماغه بلانت همراه با اسپایک به کمک یک مدل یک معادله ای آشفتگی اسپالارت- آلماراس و سه مدل آشفتگی دو معادله ای k-ω, k-ω-SSTو k-ε شبیه سازی شده تا از مقایسه نتایج حاصله، مدل آشفتگی مناسب برای این نوع شبیه سازی ها معرفی شود. عدد ماخ جریان آزاد در این شبیه سازی ها برابر 6 و زاویه حمله بدنه برابر صفر درجه در نظر گرفته شده است. معادلات جریان با فرض آشفته و تراکم پذیر بوده و شبیه سازی به صورت تقارن محوری و پایا انجام شده است. توجه شود که کلیه تحلیل ها در محیط نرم افزار فلوئنت انجام شده اند. نتایج عددی حاصله با نتایج تجربی موجود مقایسه و اعتبارسنجی شده اند. برخلاف انتظار، نتایج نشان می دهد که مدل آشفتگی یک معادله ای اسپالارت- آلماراس جریان اطراف دماغه را بهتر پیش بینی می نماید.
    کلید واژگان: دماغه بلانت, اسپایک, جریان مافوق صوت, مدل های آشفتگی, حل عددی
    M. Salari *, V. Heidarpoor, H. Mohammadkhani
    Nowadays, improving the aerodynamic performance of supersonic flying vehicles in order to reduce drag forces and increase in heat transfer coefficient is an interesting matter for researchers. Many of the supersonic vehicles use blunt nose to reduce heat generations, while these noses cause higher drag forces. Equipping the nose with spikes is a technique to reduce the drag of blunt noses. Spikes also increase their heat transfer rate. The accuracy and the validity of RANS based numerical simulations of turbulent flow over these bodies depend directly on the capabilities of the turbulence models used. This paper presents numerical simulation of supersonic flow over a blunt nose equipped with a spike, using four different turbulence models, namely: one-equation turbulence model of Spalart-Almaras and two-equation turbulence models of k-ε, k-ω and k-ω-SST. We wanted to find the appropriate turbulence model for this type of flows. Air flow Mach number and angle of attack were considered 6 and zero, respectively. The axi-symmetric, compressible and steady RANS equations are solved numerically. In spite of initial expectations, comparison of numerical results with experimental data showed that Spalart-Almamras has more consistency with experiment.
    Keywords: Blunt Nose, Spike, Supersonic Flow, Turbulence Models, Numerical Simulation
  • ولی الله غفاری*، حسن محمد خانی، کاظم حیدری
    در امر هدایت اجسام، بیشتر فرمان هدایت با محاسبه زاویه خط دید، تولید می گردد. از بین الگوریتم های هدایت مبتنی بر خط دید، قانون هدایت تناسبی PN دارای کاربردهای فراوانی می باشد. در این قانون هدایت، نیاز به داشتن مشتق زاویه خط دید می باشد. در بین مطالعات موجود، زاویه خط دید با اندازه گیری زاویه های جسم و هدف تعیین شده و از آن مشتق عددی گرفته می شود. تغییرات زاویه خط دید بین وسیله و هدف، می تواند مستقیما توسط یک سیکر (بدون مشتق گیری) اندازه گیری گردد. چنین سیستم هدایتی یک سیستم هدایت مبتنی بر سیکر بوده که شامل زیر سیستم های سیکر، دینامیک وسیله، نوع مسیر پروازی و سنسورهای ناوبری می باشد. بدیهی است که هر کدام از زیرسیستم ها، وابسته به تعدادی پارامتر می باشد. در این مقاله با انجام شبیه سازی عددی، عملکرد یک حلقه هدایت مبتنی بر سیکر بر حسب ضرایب آیرودینامیکی آن حلقه بررسی می گردد.
    کلید واژگان: زاویه خط دید, ضرایب آیرودینامیکی, عملکرد سیستم هدایت, قانون هدایت
    V. Ghaffari *, H. Mohamadkhani, K. Heydari
    The Guidance commands are mostly generated by determining the line of sight (LOS) angle. Among the existed guidance laws, proportional navigation (PN) is the most widely used algorithm. In this way, the differentiation of LOS angle is needed. Then the LOS rate are usually found by numerical differentiation of the LOS angle. The LOS rate can be directly measured by an embedded internal seeker which it would be a differential free technique. Nowadays, in practical, guidance algorithms equipped with a seeker have been interested. Such a guidance loop includes some subsystems like vehicle dynamics, the type of flight path and also navigation sensors which each subsystems may have some parameters like aerodynamic coefficients. Therefore the guidance system performance would be affected by changing in these parameters. In this paper, in a typical vehicle equipped with a seeker, the guidance system efficiency are numerically investigated in terms of the aerodynamic coefficients change.
    Keywords: Line of sight angle, Aerodynamic coefficient, Guidance system performance, Guidance law
  • حسن محمدخانی *، زهره مظاهری کوهانستانی، رسول قربانی

    این تحقیق با هدف بررسی ترکیب و تنوع زیستی فیتوپلانکتون های خلیج گرگان با نمونه برداری ماهانه از 11 ایستگاه انتخابی در فروردین تا اسفند ماه 1389 انجام گرفت. پس از شناسایی، فراوانی و بایومس پلانکتونی محاسبه شد. در میان 35 جنس فیتوپلانکتون، باسیلاریوفیتا (17 جنس) غالب ترین گروه و اوگلنوفیتا کمترین تعداد جنس را داشت. فراوانی و زی توده پلانکتون ها تغییرات زمانی و مکانی نشان دادند. پس از باسیلاریوفیتا، سیانوفیتا بیشترین فراوانی را در بهار، تابستان و پاییز و پیروفیتا در زمستان غالب ترین گروه بودند. فراوان ترین جنس در بهار Nitzschia و Gyrosigma، در تابستان Gyrosigma، Euglena و Anabaenopsis، در پاییز Anabaenopsis و Prorcentrum و در زمستان Cheatoceros و Cyclotella بودند. بیشترین فراوانی و زی توده به ترتیب در ایستگاه 8 (نزدیکی کانال خوزینی) و کمترین آن در ایستگاه های 1و 3 (بخش مرکزی خلیج) محاسبه شد. متوسط شاخص مارگالف، سیمپسون و شانون به ترتیب 27/0±3/0، 25/0±37/0 و 75/0±22/1 محاسبه شد که نشان دهنده تنوع پایین در خلیج گرگان می باشد. بیشترین میزان شاخص مارگالف (99/0) و شانون (77/2) و کمترین میزان شاخص سیمپسون (07/0) در اسفند ماه محاسبه شد. آنالیز RDA نشان داد پارامترهای دمای آب، عمق آب، شفافیت، فسفات، نیترات، pH، قلیائیت کل و اکسیژن محلول همبستگی قوی و معنی داری با فراوانی جنس های مختلف پلانکتونی دارد.

    کلید واژگان: ترکیب, تنوع, خلیج گرگان, فیتوپلانکتون
    Hasan Mohammadkhani *, Zohreh Mazaheri Kohanestani, Rasoul Ghorbani

    This study was carried out to investigate the phytoplankton composition in Gorgan Bay. Water samples were collected from 11 selected sites in Golestan bay, monthly from March to February. Thirty five genus were identified among which Bacillariophyta was the dominate group with 17 genus, while the Euglenophyta had the minimum. Abundance and biomass of phytoplankton showed spatial and temporal variations in the Bay. After Bacillariophyta, Cyanophyta was the most dominant group in spring, summer and autumn, while the Pyrrophyta was the most dominant in winter. Moreover, the highest number were counted for Nitzschia sp and Gyrosigma sp in spring, Gyrosigma sp, Euglena sp and Anabaenopsis sp in summer, Anabaenopsis sp and Prorcentrum sp in autumn, and Cheatoceros sp and Cyclotella sp in winter. Maximum abundance and biomass were calculated for site 8 (near Khozeini Channel) and the minimum were in sites 1 and 3 (central part of the bay) respectively. The average values of Margalef, Simpson and Shannon-Wiener indices were 0.3±0.27, 0.37±0.25 and 1.22±0.75 respectively, indicating low diversity in Gorgan Bay. The maximum Margalef (0.99), Shannon-Wiener (2.77) and the minimum Simpson (0.07) indices were calculated in February. Results of RDA showed that water temperature, water depth, transparency, phosphate, nitrate, pH, total alkalinity and dissolved oxygen had significant, high correlation with abundances of different phytoplankton genus.

    Keywords: Composition, Diversity, Gorgan Bay, Phytoplankton
  • محمد مومیوند*، حسن محمدخانی، جواد حیدری، سیدمحمدحسین واعظی
    به دست آوردن ضرایب آیرودینامیکی و مشتقات کنترل و پایداری نقش مهمی را در طراحی وسایل پرنده ایفا می نماید. بیشترین کاربرد این ضرایب در شبیه سازی مسیر پروازی و تعیین تغییرات سرعت دورانی راکت و طراحی سیستم هدایت و کنترل پرنده های هدایت شونده می باشد. در این مقاله، به نحوه محاسبه ضریب دمپینگ چرخش مدل استاندارد بیسیک فینر در ماخ ها و زوایای حمله مختلف با استفاده از روش عددی شبکه سرشی پرداخته شده است. همچنین، اثر پارامترهای تاثیر گذار مانند دامنه و دوره تناوب (فرکانس) نوسان، گام زمانی حل عددی و تعداد تکرار در هر گام زمانی برای تعیین ضرایب میرایی گشتاور چرخش بررسی شده است. مدل سازی و شبکه بندی هندسه توسط نرم افزار آی سی ام سی اف دی و تحلیل جریان به وسیله نرم افزار انسیس فلوئنت انجام شده است. در این شبیه سازی از معادلات جریان اویلر، تراکم پذیر و ناپایا استفاده و برای حل عددی از روش حجم محدود و حل کننده بر مبنای چگالی با فرمول بندی صریح و دقت مرتبه اول بهره گرفته شده است. برای ارزیابی صحت نتایج حاصل از روش عددی، مقایسه ای با داده های تست تجربی و کد مهندسی MD صورت گرفته است که نشان می دهد، نتایج به دست آمده از دقت خوبی نسبت به داده های تجربی برخوردار است.
    کلید واژگان: تحلیل عددی, ضریب میرایی چرخش, دامنه و دوره تناوب نوسان, گام زمانی, داده های تجربی
    Mohammad Moumivand*, Hasan Mohammadkhani, Javad Heydari, Mohammad Hosein Vaezi
    Determining aerodynamic coefficients and control and stability derivatives play an important role in the development of flight vehicles. In this paper, roll damping coefficient of BASIC FINNER standard model is determined at different attack angles and with various Mach numbers using numerical Sliding Mesh method. Also, the impact of the effective parameters such as amplitude and frequency of oscillation, time step and number of iteration in each step in numerical solution are investigated to determine the roll damping coefficients. Geometry modeling and grid generation and the flow analysis are done by ANSYS CFX and ANSYS FLUENT software, respectively. In this simulation, Euler’s flow equations, compressible and unsteady flow, finite volume method and density based solver with explicit formulation and first-order accuracy for a numerical solution are used. To evaluate the results of a numerical study, a comparison is made between the experimental data and MD results, indicating that the results have a good accuracy.
    Keywords: Numerical analysis, Roll damping coefficient, Amplitude, frequency of oscillation, Time step, Experimental data
  • حمید قدیری، حسن محمدخانی
    سیستم های کنترل در شرایط عادی، می توانند عملکرد مطلوبی ایجاد نمایند. اما در مواقعی که در سیستم عیبی ایجاد گردد، حفظ شرایط عملکردی مناسب، کاری دشوار و اغلب ضروری است. در حقیقت عدم تشخیص به موقع عیب در سیستم های حساس، منجر به صدمه دیدن مقادیر قابل توجهی از امکانات و اطلاعات می گردد. در نتیجه انگیزه فراوانی در زمینه تشخیص خرابی در مجامع علمی و صنعتی ایجاد شده است. حال اگر سیستم تحت بررسی غیرخطی باشد، تشخیص عیب با روش های خطی امکان پذیر نیست. مشکل اصلی در این حالت دقت مدل سازی پروسه است، که بر دقت تشخیص و رفع عیب موثر است. نظریه ی سیستم های فازی، یک ابزار موثر برای برخورد با شرایط پیچیده و نامطمئن است. این مقاله مساله تشخیص عیب را بر اساس مدل سازی برای سیستم های غیرخطی با استفاده از سیستم فازی نوع-2 مورد توجه قرار داده است. روش پیشنهادی جهت تشخیص عیب در تحقیق حاضر ایجاد یک محدوده مورد اطمینان با تخمین کران بالا و کران پایین برای خروجی سیستم است که با استفاده از یک سیستم فازی نوع-2 صورت می گیرد. با این شرایط با استفاده از سیستم فازی نوع-2 سیگنال مانده ای تولید می شود که وجود یا عدم وجود عیب در سیستم را مشخص می نماید. در این روش در صورت خارج شدن نمودار خروجی سیستم تحت کنترل از کران های بالا و پایینی تخمین زده شده، می توان وقوع عیب را تشخیص داد. در انتها به منظور نشان دادن قابلیت و ویژگی روش پیشنهادی، روش موردنظر روی سیستم های غیرخطی سه تانک و الکتروهیدرولیکی اعمال شده است و نتایج بسیار رضایت بخش می باشند.
    کلید واژگان: تشخیص عیب, سیستم فازی نوع- 2, سیستم غیرخطی, سیستم سه تانک, سیستم الکتروهیدرولیکی
    Hamid Ghadiri, Hasan Mohammadkhani
    Control systems under normal conditions can provide a desirable performance. But when faults occur in the system, maintaining the appropriate operating condition is a difficult and often necessary matter. In fact, lack of timely fault detection in sensitive systems will lead to damage significant amounts of resources and information. As a result, a growing tendency in the field of fault detection in both scientific and industrial communities has been created. However, if the system under consideration is nonlinear, fault detection cannot be possible with linear methods. In this case the main difficulty is in accurately modeling of process which effects on the accuracy of fault detection and troubleshooting. Fuzzy systems theory, is an effective tool to deal with the complicated and uncertain situations. This paper has considered the problem of fault detection based on the modeling for nonlinear systems using interval type-2 fuzzy system. Our proposed method for fault detection is to create a confidence bound using te estimation of upper and lower bounds for the system output which can be done using a type-2 fuzzy system. Here, a residual signal is produced which determines the presence or absence of fault in the system. In this method in case of deviating the output graph of the control system from the estimated upper and lower bounds, the occurrence of fault can be detected. Finally, in order to show the capabilities of proposed method, the method is applied on three-tank and electro-hydraulic nonlinear systems and the results are very satisfying.
  • محمد مومیوند، حسن محمدخانی*
    یکی از مهمترین موضوعاتی که در آیرودینامیک پرتابه ها مطرح است، کاهش درگ آیرودینامیکی اجسام پروازی با مکانیزم های مختلفی است که تحقیقات زیادی در سال های اخیر به منظور شناخت عملکرد و تاثیر پارامترهای مختلف روی میزان اثرگذاری این روش ها انجام شده است. این موضوع در موشک های با دماغه ی پخ از اهمیت بیشتری برخوردار است. هدف از این پژوهش، کاهش درگ آیرودینامیکی دماغه های پخ با استفاده از نصب اسپایک در نقطه ی سکون دماغه و تزریق جت در نقاط مختلف روی اسپایک است. ابعاد هندسی اسپایک و تزریق جت از مقالات استخراج شده است. تزریق جت به صورت صوتی و عمود بر سطح اسپایک است. تحلیل ها با استفاده از نرم افزار فلوئنت و معادلات ناویر- استوکس تراکم پذیر، سه بعدی در حالت پایا و ناپایا در عدد ماخ جریان آزاد 89.1 و زوایای حمله ی مختلف انجام شده است. از آنجا که حل عددی جریان روی این مدل ها نیازمند سرعت پردازش و حافظه بالایی است، از سیستم پردازش موازی استفاده شده است. در این شبیه سازی از شبکه باسازمان و مدل آشفتگی K-ω –SST استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که کاهش درگ قابل ملاحظه ای با استفاده از ترکیب تزریق جت و اسپایک بدست می آید.
    کلید واژگان: کاهش درگ آیرودینامیکی, دماغه پخ, آنالیز عددی, اسپایک, تزریق جت
    Mohammad Mumivand, Hasan Mohammadkhani *
    One of the mainchallenges existing in the field of missile aerodynamics is how to reduce the aerodynamic drag of aerospace vehicles through different mechanisms. Thus far, many investigations have been performed to determine the performance and influence of various parameters on the effectiveness of these mechanisms. The challenge particularly is more pronounced in missiles with a blunt nose. The aim of this study is to reduce the aerodynamic drag of such missiles using hybrid employment of mounted spike at the stagnation point of the nose in addition to jet injection at different positions on the spike. To this aim, spike and jet injection configurations are extracted from the literature. Jet injection is considered in the sonic regime and perpendicular to the surface of spike. All analyses are performed using Fluent software along with Navier-Stokes equations for compressible and three-dimensional flow in both steady and unsteady states considering free stream at a Mach number of 1.89 and different angles of attach. Since the numerical simulation of these models requires high processing speed and memory, parallel processing system is employed. Additionally, structure grid and κ-ω -SST turbulence models are utilized. Results indicated that a significant drop in the drag is achieved using the hybrid utilization of jet injection and spike.
    Keywords: Aerodynamic Drag reduction, Blunt nose, Numerical analysis, Jet injection, Spike
  • عاطفه جوانی، حمید طاهری شهرآئینی، حسن محمد خانی، بهروز منصوری، احمد حامی طبری
    در این تحقیق به منظور تهیه نقشه پهنه بندی و توزیع مکانی غلظت نیترات و فسفات در خلیج گرگان در فصل بهار، تابستان، پاییز و زمستان، ابتدا نمونه گیری و آنالیز ماهانه غلظت نیترات و فسفات در 12 ماه سال1390 از 19 نقطه مختلف در خلیج گرگان انجام شد. به منظور مدلسازی توزیع مکانی نیترات و فسفات در خلیج، داده های ماهانه مورد درونیابی توسط روش های درونیابی مختلف مثل روش های کریجینگ، عکس فاصله با توا نهای مختلف، رگرسیون چند جمله ای، چند جمله ای موضعی و اسپلاین قرار گرفتند. روش های ذکر شده با بکارگیری روش اعتبار سنجی متقابل بر اساس معیار ارزیابی جذر میانگین مجموع مربعات خطا مورد مقایسه قرارگرفتند. نتایج نشان داد که روش رگرسیون چند جمله ای مرتبه 2 برای تهیه نقشه پهنه بندی ماهانه غلظت نیترات و فسفات در خلیج گرگان، بهتر از دیگر روش های مورد مطالعه می باشد. بدین ترتیب نقشه های ماهانه توزیع مکانی غلظت نیترات و فسفات ایجاد شدند. سپس از تلفیق نقشه های غلظت نیترات و فسفات ماهانه، نقشه های فصلی توزیع مکانی غلظت نیترات و فسفات ایجاد شدند و تغییرات زمانی (فصلی) فسفات و نیترات خلیج گرگان بیان شد
    کلید واژگان: خلیج گرگان, نیترات و فسفات, روش های درونیابی, تغییرات فصلی, رگرسیون چند جمله ای
  • آمنه یاری نسب، حمید طاهری شهر آئینی، حسن محمد خانی، طاهر پورصوفی، بهروز منصوری
    از مسائل مهم در آبزی پروری تعیین فاصله اطمینان بین مزارع پرورش ماهی در شرایط اعمال آلودگی مختلف است؛ یکی از این شرایط اعمال بار آلودگی لحظه ای است. در چنین شرایطی باید یک فاصله اطمینان بین مزارع پرورش ماهی در هر پهنه آبی در نظر گرفت، به نحوی که آلودگی لحظه ای وارده به یک مزرعه به مزارع دیگر نرسد. خلیج گرگان یکی از مهم ترین منابع آبی همچنین، از مهم ترین تامین کننده های ماهی کشور است. هدف از این تحقیق تعیین فاصله اطمینان بین مزارع پرورش ماهی در خلیج گرگان است. در این تحقیق مدل سازی هیدرودینامیکی و شوری خلیج به صورت دو بعدی در محیط نرم افزار MIKE21 انجام شد. شوری در 19 ایستگاه مختلف طی 5 ماه (تیر تا آبان 1390) اندازه گیری شد و با استفاده از این داده ها مدل های شوری و هیدرودینامیک با دقت مطلوبی کالیبره و صحت سنجی شدند و مقدار ضریب مانینگ و ضریب پخش رودخانه به ترتیب برابر 025/0 متر بر ثانیه و 50 متر مربع بر ثانیه محاسبه شدند. سپس، با اعمال منبع آلودگی پایدار (شوری) به صورت نقطه ای در 6 نقطه مختلف از خلیج، مدل شوری اجرا شد و با استفاده از خروجی های مدل میزان پیک غلظت در فواصل مختلف از منبع آلودگی محاسبه و با غلظت اولیه ناشی از بار لحظه ای مقایسه شد. نتایج نشان داد که 9/99 درصد آلودگی تا فاصله 100 متری از منبع آلودگی لحظه ای با فرآیند ترقیق کم شده است؛ بنابراین فاصله اطمینان بین مزارع پرورش ماهی در خلیج گرگان m100 است.
    کلید واژگان: بار آلودگی لحظه ای, خلیج گرگان, فاصله اطمینان, مزارع پرورش ماهی, مدل سازی هیدرودینامیکی, مدل سازی شوری
    Amene Yarinasab, Hamid Taherishahraiyni, Hasan Mohammad Khani, Taher Poor Soufi, Behrooz Mansouri
    One of the important issues in aquaculture is the confidence interval between the aquaculture fields under the different pollution loading conditions. one of these conditions is the instantaneous pollution loading. It is necessary to determine a confidence interval between aquaculture fields that the instantaneous pollution in one field doesn’t influence another field. Gorgan Gulf is one of the most important water resources and supplier of fishing in Iran. The goal of this study is the determination of confidence interval between aquaculture fields. In this study، 2-D hydrodynamic and salinity modeling of Gorgan Gulf using MIKE21 is performed. Salinity concentration was measured in 19 different stations during 5 months of 1390 and the hydrodynamic and salinity models were calibrated and verified using these data. The optimum values for manning and dispersion coefficients were determined 0. 025 m/s and 50 m2/s، respectively. Then، 6 different conservative instantaneous pollution point sources were exerted in the gulf and the salinity model was implemented. The peak of pollutant concentration in various distances from point sources was determined and compared with the initial concentration of pollutant in the point sources. The results demonstrated that 99. 9% of pollutants is diluted until to 100m from point sources. Hence، the confidence interval of Gorgan Gulf was determined about 100m.
    Keywords: Aquaculture fields, Confidence interval, Gorgan Gulf, hydrodynamic modeling, instantaneous pollution loading, salinity modeling
  • سارا حق پرست، عباسعلی آقایی مقدم، عبدالمجید حاجی مرادلو، محمدهادی پهلوانی، کوروش امینی، علی طاهری، حسن محمدخانی
    مطالعه حاضر بر روی شناسایی انگلهای کرمی دستگاه گوارش 100 نمونه مولد قره برون صید شده در سواحل جنوب شرقی خزر طی سه ماه تکثیر مصنوعی درکارگاه شهید مرجانی (اسفند 1383 تا فروردین و اردیبهشت 1384) صورت گرفت. در این بررسی سه نوع انگل کرمی از این ماهیان جدا شد که از میان آنها Cucullanus sphaerocephalus و Skrjabinopsolus semiarmatus بیشترین درصد فراوانی و میانگین شدت آلودگی را داشتند (بترتیب با درصد فراوانی 80 درصد و 55 درصد) و Leptorhynchoides plagicephalus کمترین درصد فراوانی را نشان داد (با درصد فراوانی 2 درصد). درصد فراوانی ماهیان به انگلهای C. sphaerocephalus ، S. semiarmatus در نرها بیش از ماده ها بود، در حالیکه میانگین شدت آلودگی به این سه انگل در ماهیان ماده بیش از نرها بود. پس از بررسی و تجزیه و تحلیل آماری بر روی داده ها مشخص شد که ارتباط بین آلودگی به انگل S. semiarmatus با جنسیت مولدین قره برون در سطح 5 درصد معنی‏ دار می‏ باشد. همچنین مشخص شد که یک رابطه قابل ‏ توجه بین شدت آلودگی به انگل C. sphaerocephalus و طول ماهی های مورد مطالعه با سطح اطمینان 95 درصد وجود داشت. 49 درصد ماهی‏ ها به کمتر از 10 عدد انگل آلوده بودند. در این مطالعه تنوع گونه ای انگل‏ های مورد بررسی کمتر از انگل‏ های گزارش شده از سواحل جنوب‏ غربی دریای خزر بود.
    کلید واژگان: ماهی خاویاری, acipenser persicus, انگل, دریای خزر
    S. Haghparast, A. Aghaei moghadam, A. Hajimoradlo, M. Pahlavani, K. Amini, A. Taheri, H. Mohmmadkhani
    We collected 100 specimens of Persian sturgeon broodstocks propagated in Shahid Marjani Fish Culture Center to study internal parasites during March, April, and May 2005. The center is located in the southeast of the Caspian Sea. Three different parasite species were recovered from digestive tract (stomach and intestine) of the fish.Cucullanus sphaerocephalus, Skrjabinopsolus semiarmatus showed the highest incidence and highest mean intensity (with prevalence of 80% and 55% respectively) but Leptorhynchoides plagicephalus had the lower prevalene 2 %. The prevalence of S. semiarmatus and C. sphaerocephalus were higher in males than in females whereas the intensity of these parasites was higher in females than in males. Statistical analysis of data showed a significant relationship between the occurrence of S. semiarmatus and the sex of the fish. There was a significant relationship between the occurrence of C. sphaerocephalus and the length of the fish (P £0.05). Forty nine percent of the fish had less than 10 worms. It was also found that the internal parasites of A. persicus in the southeast of the Caspian Sea are the same as those found in the southwest but the diversity of parasites were fewer in the former.
    Keywords: Acipenser persicus, PARASITE, Caspian Sea
  • حسن محمدخانی، طاهر پور صوفی
    مطالعه حاضر از تابستان 1381 در خلیج گرگان و حوضه جنوب شرقی دریای خزر آغاز شد. در این مدت چهار گشت تحقیقاتی انجام شد. در این مطالعه به تفکیک در هرگشت فراوانی طولی، رابطه طول- وزن، پراکنش و زیتوده گونه Palaemon adspersus در خلیج گرگان و حوضه جنوب شرقی دریای خزر تعیین شد. در خلیج گرگان میانگین طول کاراپاس 13. 55± 1. 79 میلیمتر و حداکثر و حداقل طول کاراپاس بترتیب 18. 7 و 8. 7 میلیمتر بود. رابطه طول- وزن در خلیج گرگان W=0. 0035CL2. 3123 و R2=0. 6518 بود. در حوضه جنوب شرق خزر میانگین طول کاراپاس 12. 67± 2. 23 میلیمتر و رابطه طول- وزن W=0. 0072CL2. 0956 بدست آمد. حداکثر و حداقل طول کاراپاس بترتیب 17. 5 و 5. 2 میلیمتر بود. پراکنش تقریبا در همه اعماق وجود داشت. با سردشدن هوا حضور این گونه در عمق 2 تا 10 متر بیشتر بود. میزان زیتوده این گونه در خلیج گرگان 1998. 75 کیلوگرم و در دریای خزر (جنوب شرقی) 1160. 3 کیلوگرم محاسبه شد.
    کلید واژگان: میگو, Palacmon adspersus, خلیج گرگان, استان گلستان
    H. Mohmmadkhani, T. Porsofi
    Assessment of length frequency, length-weight relationship, distribution and biomass of the shrimp P. adspersus was done four times in the summer of the year 2002 in the Gorgan, Bay and south east of the Caspian Sea.
    Results indicated that the mean carapace length (CL) was 13.55±1.79 mm, and minimum and maximum CL was 8.7 and 18.7mm respectively. We determined the length weight relationship as W=0.0035CL2.3123. In the south east region of the sampling area the mean carapacelength was 12.67±2.23mm and minimum and maximum CL was 5.2 and 17.5mm respectively. For this region, we found the length weight relationship as w=0.0035 CL 2.0956P. adspersus were found in all depths. Parallel with the air temperature increase, the shrimp density showed an increase at the depth of 2-10m. The estimated biomass of this species in the Gorgan Bay was 1999kg and in the south east region was 1160kg.
    Keywords: PLAEMON ADSPERSUS, Gorgan Bay, Golestan Province, Iran
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال