فهرست مطالب

علوم و فناوری دریا - سال بیست و چهارم شماره 95 (پاییز 1399)

فصلنامه علوم و فناوری دریا
سال بیست و چهارم شماره 95 (پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/08/27
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدعلی رضایی، سید مجید حسنی اژدری، آذر محمودزاده، محمد خویشه* صفحات 1-10

    شبکه های حسگر بی سیم زیرآب گونه ای از شبکه های حسگر هستند که در محیط زیرآب قرار می گیرند و توسط امواج صوتی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. تفاوت های اساسی بین انتشار صوت در زیرآب و امواج رادیویی در سطح زمین از یکسو و از سوی دیگر محدودیت منابع انرژی ایجاب می کند که معیارهای جدیدی برای طراحی پروتکل های مسیریابی در زیرآب در نظر گرفته شود. اغلب پروتکل های مسیریابی بر اساس موقعیت گره های حسگر هستند. از طرفی حفظ موقعیت گره ها در شبکه های حسگر زیرآب مهم ترین مسئله می باشد. در این مقاله، یک پروتکل مسیریابی مستقل از موقعیت و مبتنی بر خوشه بندی در شبکه های حسگر بی سیم زیرآب به نام EECRU را پیشنهاد می کنیم. الگوریتم EECRU، از مفهوم گره های ویژه که به عنوان سرخوشه ها عمل می کنند، استفاده می کند. اگر هیچ سرخوشه ای پیدا نشد، در این صورت، این الگوریتم با استفاده از روش گره های همسایه، به انتقال داده ها می پردازد. همچنین این الگوریتم از مفهوم CDMA، برای دریافت اطلاعات از گره های مختلف و گره های ویژه استفاده می کند. نتایج شبیه سازی به کمک نرم افزار MATLAB موثر بودن الگوریتم پیشنهادی در افزایش طول عمر شبکه و کاهش مصرف انرژی را تایید می کند.

    کلیدواژگان: شبکه های حسگر بی سیم زیرآب، گره ویژه، امواج صوتی، پروتکل مسیریابی، خوشه بندی
  • عابدین کریمی*، علیرضا صادقی صفحات 11-27
    بواسطه ظهور فناوری های کوانتومی و توسعه و پیشرفت های رو به رشد آن، در آینده نچندان دور شاهد انقلاب جدید تکنولوژیکی و تغییر و تحول بزرگی در حوزه های مختلف علم و فناوری خواهیم بود که معادلات و مناسبات اقتصادی، سیاسی، نظامی، فرهنگی و اجتماعی را متحول خواهد نمود. در این میان مقوله جنگ الکترونیک بواسطه فناورانه محور بودن بشدت تحت تاثیر این فناوری ها قرار خواهد گرفت. و ماهیت جنگ های الکترونیک آینده تغییر خواهد کرد. از اینرو لازم است با آینده پژوهی و سناریونویسی فرصت ها و چالش های محتمل، بواسطه ظهور این فناوری شناسایی و تحلیل گردد و راه های مواجه با آنها بررسی و پیشنهاد شود. بر همین اساس در این پژوهش ابتدا با استفاده از مقالات و منابع معتبر به جمع آوری داده ها در زمینه فناوری کوانتومی با تاکید بر رادارهای کوانتومی و امنیت داده ها و ارتباطات پرداخته شد سپس بعد از تحلیل داده ها و مصاحبه با خبرگان موضوع، عوامل کلیدی و نیروهای پیشران موثر نظیر رادارهای کوانتومی درهم تنیدگی، ارتباطات کوانتومی درهم تنیدگی، رایانه های کوانتومی، جمرهای کوانتومی شناسایی شد و با استفاده از تکنیک های سناریونویسی و به کمک نرم افزار سناریو ویزارد سه سناریوی محتمل تر در سه حالت بدبینانه، میانه و خوشبینانه با عناوین سناریوی دود کنده، سناریوی مرحله گذر و سناریوی عصر کوانتوم انتخاب شد و در پایان مقاله ارایه گردید.
    کلیدواژگان: جنگ الکترونیک، سناریونویسی، فناوری کوانتومی، رادارهای کوانتومی، درهم تنیدگی
  • علیرضا رضایی* صفحات 28-36
    به دلیل عدم قطعیت در مدل سازی نیروهای وارده به شناور در زیر آب و تعیین مقادیر واقعی پارامترهای مدل، رفتار واقعی شناور همواره از رفتار شبیه سازی شده انحراف می یابد. برای حل این مشکل نیاز به طراحی یک سیستم اندازه گیری می باشد که قادر به تعیین شتاب، زوایای دوران، سرعتهای چرخشی و جابجایی شناور در طول حرکت آن باشد. هدف از این مقاله، طراحی و ساخت سیستمی برای اندازه گیری و ثبت اطلاعات مورد نیاز، به منظور تحلیل رفتار دینامیکی و سینماتیکی یک شناور در حین ناوبری زیرآب و بهینه سازی داده ها با استفاده از قیود حرکتی به منظور هوشمندسازی INS تنهامی باشد که توسط آن شتاب، سرعت چرخشی و جابجایی حرکت در راستای سه محور عمود بر هم در بازه های زمانی حداکثر 10 ثانیه اندازه گیری می شود.
    کلیدواژگان: سرعت چرخشی، شتاب، ژیروسکوپ، فرآیند تخمین، 3DM-GX2
  • امیر شریفی، کسری پورکرمانی* صفحات 37-46
    در اقتصاد جهانی، سرمایه گذاری در بنادر در شمار عواملی است که در راستای پیشبرد توسعه اقتصادی-اجتماعی ملل و شتاب دهی بدان عمل می کند. بنادر نه تنها زنجیره های تامین مایحتاج جوامع و ملل را در خود تمرکز داده و بسترساز «تسهیل تجارت بین الملل» هستند، بلکه محملی مستعد را برای خلق ارزش افزوده، توسعه و رونق کسب وکارها، اشتغال، توسعه خوشه های صنعتی، افزایش رقابت پذیری جهانی، اسکان جمعیت و بسیاری شیون اقتصادی و اجتماعی ملل فراهم می آورند. این مقاله، یک استراتژی بهینه برای سرمایه گذاری در بنادر را باهدف جذب کانتینرهای بیشتر بررسی می کند. یک مدل ریاضی برای نشان دادن معیارهای اصلی مورداستفاده حمل کنندگان کانتینر، در ارزیابی یک بندر خاص تنظیم شده است. سپس رویکردی از نظریه بازی برای مدل رقابتی بین چندین بندر برای جذب کانتینرها از طریق حداکثر کردن توابع مطلوبیت، مورداستفاده قرار می گیرد. نوع بازی، مزایده اولین قیمت با یک نوبت پیشنهاد شده است. نتایج، نشان می دهند که استراتژی بهینه سرمایه گذاری مورداستفاده یک بندر، به وضعیت فعلی بندر با توجه به دیگر بنادر رقیب، منابع در دسترس برحسب نیروی انسانی و سرمایه، پیش بینی سوددهی و سوددهی کلی عوامل بازار نسبت به سرمایه مشابه وابسته است. این تحقیق به بندر برای حداکثر کردن بازدهی در صورت بردن مزایده و حداقل کردن خسارت بالقوه در صورت شکست مزایده ناشی از سرمایه گذاری آگاهی می دهد.
    کلیدواژگان: نظریه بازی ها، استراتژی سرمایه گذاری، بندر کانتینری
  • حسن دولتی*، مهدی دیهیم پور صفحات 47-56

    صنعت دریایی به عنوان یکی از ارکان اساسی و پایه ای مهم رشد و توسعه اقتصادی، در مسیر پیدایش و تکامل هرکشور است که شناسایی عوامل کلیدی موفقیت این صنعت در حوزه حمل و نقل دریایی می تواند نقش بی بدیلی را برای هوشمند کردن آن ایفا نماید. بر این اساس این مقاله با هدف بررسی عوامل کلیدی موفقیت در رشد و توسعه صنعت حمل ونقل دریایی به عنوان پیش نیاز و زیربنای توسعه اقتصادی انجام شد. روش تحقیق در این مطالعه به صورت آمیخته بود و از نظر هدف کاربردی می باشد. ابزارگردآوری داده ها در بخش کیفی از طریق مطالعه اسناد و متون و 10 نفر از خبرگان از طریق تکنیک دلفی و روش تحلیل از طریق تحلیل مضمون بود در بخش کمی از طریق پرسش نامه محقق ساخته بود. جامعه آماری پژوهش در قسمت کمی را کارکنان اداره بنادر و کشتیرانی شهر بندرعباس تشکیل داده اند که با استفاده از روش نمونه گیری خوشه ای ،150 نفر به عنوان نمونه انتخاب شدند. پایایی و روایی پرسش نامه در این مرحله با محاسبه آلفای کرونباخ (861/0) و توسط اساتید و خبرگان آشنا به موضوع تایید شد. تجزیه وتحلیل داده ها در این قسمت به وسیله نرم افزار SPSS و آزمون T تک متغیره انجام گرفت. یافته های تحقیق نشان داد که برنامه ریزی، مدیریت، نیروی انسانی، تخلیه و نگهداری، فناوری، هماهنگی، زنجیره تامین و امنیت از عوامل کلیدی موفقیت در حوزه صنعت دریایی است و همه عوامل نیز از طرف جامعه آماری مورد مطالعه مورد تایید قرار گرفت.

    کلیدواژگان: توسعه، صنعت دریایی، اقتصاد دریامحور
  • سید رضا محسن پور، سید حامد موسوی ثابت*، سید علی اکبر هدایتی، امیر رضایی صفحات 57-61

    کاربرد نانوذرات نقره به منظور فعالیت های زیست پزشکی، تصفیه هوا و آب، تولید غذا، لوازم آرایشی، لباس و محصولات خانگی بسیار متداول هست. این ترکیبات با توجه به پایداری زیاد از پتانسیل بالایی برای ورود به اکوسیستم های آبی و تجمع در رسوبات، آب و بافت های جانوری و گیاهی برخوردار هستند. نتیجه نهایی ورود این آلاینده های مقاوم به منابع آبی موجب تخریب محیط زیست و آلودگی آبزیان و تهدید سلامت انسان می شود. مشکل اصلی زیست محیطی این آلاینده اثرات نامطلوب آنها بر موجودات غیر هدف به ویژه ماهیان هست که مستقیما به مصرف انسانی رسیده و سموم را به انسان منتقل می کنند. در بررسی حاضر اثرات کشندگی نانوذرات نقره بر روی ماهی گوپی که از ماهیان زینتی خانواده کپوردندان ماهیان با نام علمی (Poecilia reticulate) می باشد مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور سمیت حاد نانوذرات نقره بر روی ماهی گوپی P.reticulate با میانگین وزنی 015/0±335/0 گرم برای تعیین غلظت کشنده LC50 (96-h) درصد از جمعیت ماهیان مطالعه شد. در این آزمایش ماهیان در 6 تیمار (با دو تکرار برای هر تیمار) تحت غلظت های مختلف نانو نقره شامل شاهد، 25/0، 5/0، 75/0، 1 و 25/1 ppm به مدت 96 ساعت قرار گرفتند و میزان مرگ و میر آنها بطور منظم ثبت شد. تست سمیت با استفاده از آنالیز آماری پروبیت در نرم افزار آماری SPSS (نسخه 22) تعیین شد. مشاهدات انجام شده و نیز آنالیز آماری نشان داد که LC50 (96-h) ساعته نانونقره برای ماهی گوپی 528/0ppm می باشد.

    کلیدواژگان: نانوذرات نقره، غلظت کشنده، گوپی، LC50(96-h)، Poecilia reticulate
|
  • MohammadAli Rezaii, Majid Azhdari, Azar Mahmoodzadeh, Mohammad Khishe * Pages 1-10

    Underwater wireless sensor networks are a type of sensor networks that are submerged and communicate with each other by sound waves. The fundamental differences between underwater sound propagation and radio waves at ground level, on the one hand, and energy resource constraints, on the other hand, require new criteria for the design of underwater routing protocols. Most routing protocols are based on the location of the sensor nodes. On the other hand, maintaining the position of nodes in underwater sensor networks is the most important issue. In this paper, we propose a position-independent and cluster-based routing protocol in underwater wireless sensor networks called EECRU. The EECRU algorithm uses the concept of special nodes that act as headers. If no header is found, then this algorithm transfers data using the neighbor node method. It also uses the concept of CDMA to obtain information from different nodes and special nodes. The simulation results using MATLAB software confirm that the proposed algorithm is effective in increasing network lifetime and reducing power consumption.

    Keywords: Underwater wireless sensor networks, special nodes, sound waves, Routing Protocol, Clustering
  • Abedin Karimi *, Alireza Sadeghi Pages 11-27
    AbstractWith the advent of quantum technology and its development and accelerating progress, in the near future, we will witness a new technological revolution and major changes in the various fields of science and technology that will transform the industrial, economic, political, military and cultural equations and relationships. In the meantime, the topic of electronic warfare due to being technology-driven will be greatly affected by these advances. And the essence of future electronic wars will change.Therefore, it is necessary to identify and analyze the opportunities and challenges with foresight and scenario writing and propose ways to counter them. Accordingly, in this study, using credible articles and sources, first, information on various types of stealth techniques and ways to counter them, then the capabilities of leading countries in the field of stealth aircraft as an offensive force and other forces as a defense force was presented and the future of this technology has been studied to the year 1410 SH. After analyzing the data and interviewing with the experts of this field, key factors and driving forces were identified. using scenario writing techniques with the help of scenario wizard software, three more likely scenarios in the form of pessimistic, moderate and optimistic were named smoked scenario, the transition stage scenario, and the quantum age scenario, respectively which were presented at the end of the paper.
    Keywords: electronic warfare, Scenario Writing, Quantum Technology, Quantum Radars, Entanglement
  • Alireza Rezaee * Pages 28-36
    Due to the uncertainty in modeling the forces acting on the submarine and determining the actual values of the model parameters, the actual behavior of the vessel always deviates from the simulated behavior. To solve this problem, it is necessary to design a measurement system that is able to determine the acceleration, rotational angles, rotational speeds and floating displacement during its movement. The purpose of this paper is to design and build a system for measuring and recording the required information, in order to analyze the dynamic and kinematic behavior of a vessel during underwater navigation and data optimization using motion constraints to intelligent INS. Acceleration, rotational speed and displacement in the direction of the three axes perpendicular to each other are measured over a maximum of 10 seconds.
    Keywords: Rotary speed, acceleration, Gyroscope, estimation process, 3DM-GX2
  • Amir Sharifi, Kasra Pourkermani * Pages 37-46
    Present study has examined an optimal strategy for potential investments that may be accepted to attract more ships. A mathematical model has been set up to identify the basic criteria used by shipping companies to evaluate a particular port. Then, a game theory approach has been used for a competitive model between several important ports to attract shipping companies through maximizing their utility functions. In this way, a secret game type with one turn has been suggested. The results showed that optimal investment strategy used by a particular port depends on1) current status of port relative to other competitive ports, 2) available resources in terms of manpower and capital, 3) profit forecasting and 4) other officials' responses relative to the capital. Present study informs a strong port to maximize returns in the case of winning in auction through choosing to invest in the port and minimizing potential losses as well as minimizing potential losses in the case of failure on auction through discarding any investment.
    Keywords: game theory, investment strategy, container port
  • HASAN DOLATI *, Mehdi Deyhimpuor Pages 47-56

    Today, the maritime industry is considered as a strategic industry and plays an indispensable role as one of the essential and fundamental pillars of economic growth and development on the path to the emergence and completion of each country. In our country, having more than 2,800 kilometers of border and access to free waters, as well as being on the path to the world trade corridor, can take advantage of the industry and design its economy based on a maritime economy. Identifying the effective factors in the growth and development of the transportation industry (including maritime transport) as a prerequisite and developmental infrastructure plays an essential and efficient role. Therefore, the purpose of this research is to identify the factors affecting the development of the maritime transport industry, which is an applied and descriptive-survey method. The statistical population of this study was Bandar Abbas Port Bureau staff members. 150 cluster samples were selected as sample. The data collection tool was a questionnaire whose reliability and validity were confirmed by the Cronbach's alpha (0.886) and by the professors and experts familiar with the subject. Data analysis was done by SPSS software and single-variable T test. The findings of the research showed that all identified factors affect the development of the maritime transport industry, and by investing in these variables, one can expect development and progress in this industry.

    Keywords: development, Maritime Industry, seafront economy
  • Reza Mohsenpour, Hamed Mousavi Sabet *, Aliakbar Hedayati, Amir Rezaie Pages 57-61

    The use of silver nanoparticles for biomedical activities, air and water purification, food production, cosmetics, clothing and household products is very common. Due to their high stability, these compounds have a high potential for entering aquatic ecosystems and accumulating in sediments, water, and animal and plant tissues. The end result of the entry of these resistant pollutants into water resources is environmental degradation and aquatic pollution and a threat to human health. The main environmental problem of these pollutants is their adverse effects on non-target organisms, especially fish, which are directly consumed by humans and transmit toxins to humans. In the present study, the lethal effects of silver nanoparticles on guppies, which is an ornamental fish of the family Poecilia reticulate, were investigated. For this purpose, the acute toxicity of silver nanoparticles was studied on P. reticulate guppies with an average weight of 0.335±0.015 g to determine the lethal concentration of LC50 (h-96) percent of the fish population. In this experiment, fish in 6 treatments (with two repetitions for each treatment) were exposed to different concentrations of nanosilver including control, 0.25, 0.5, 0.75 1 and 1.25 ppm for 96 hours and Their mortality rates were recorded regularly. Toxicity test was determined using statistical analysis of probit in SPSS statistical software (version 22). Observations and statistical analysis showed that the LC50 (96-h) hour of nanosilver for guppies is 0.528 ppm.

    Keywords: Silver nanoparticles, Lethal concentration, LC50(96-h), Poecilia reticulate