مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
محمد رزمجویی؛ محمد شهبازی؛ فتح الله امی
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، صفحه 1-26
چکیده
این مقاله شامل گسسته سازی معادلات و تهیه یک برنامه کامپیوتری برای آنالیز جریان گاز در محفظه و نازل همگرا-واگرا با دیواره عایق فناشونده می باشد. شرایط مرزی فرض شده در نازل کاملاً مشابه یک نازل واقعی میباشد. به این منظور ابتدا با روابط ریاضی مربوطه پروفیل نازل مخروطی و رائو طراحی شده است و برای حل جریان در نازل همگرا-واگرا از ...
بیشتر
این مقاله شامل گسسته سازی معادلات و تهیه یک برنامه کامپیوتری برای آنالیز جریان گاز در محفظه و نازل همگرا-واگرا با دیواره عایق فناشونده می باشد. شرایط مرزی فرض شده در نازل کاملاً مشابه یک نازل واقعی میباشد. به این منظور ابتدا با روابط ریاضی مربوطه پروفیل نازل مخروطی و رائو طراحی شده است و برای حل جریان در نازل همگرا-واگرا از روش صریح مک کورمک استفاده شده است. معادلات انتقال حرارت و جرم در دو بعد در بدنه و عایق مورد نظر در نظر گرفته شده است. برای حل این معادلات از روش حجم محدود و از روش ضمنی برای وابستگی زمانی استفاده شده است. همچنین معادله تجزیه که به فرم آرنیوس نوشته شده با استفاده از رانگ-کوتای مرتبه 4 حل شده و چگالی و شار جرمی گاز تولیدی در هر گام زمانی بدست آمده است. سپس در ادامه به بررسی فناشوندگی در یک نازل همگرا-واگرای مخروطی در دو حالت متفاوت با و بدون فناشودگی زغال پرداخته شده و نتایج با همدیگر مقایسه شده و برای حل مش غیرمتعامد در نازل همگرا-واگرا از روش Over-Relaxed استفاده شده است. در نهایت با در نظر گرفتن پروفیل نازل رائو برای یک موتور واقعی توزیع دما و چگالی بدست آمده است. نتایج شبیه سازی مورد نظر با تست تجربی انجام شده مقایسه شده است. که نتایج حاصله نشان از دقت قابل قبول کد نوشته شده در عایق کربن اپوکسی میباشد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
سنجش از دور
مسعود طایفی فیجانی؛ سعید آزادنژاد؛ مسعود مرادی
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، صفحه 27-36
چکیده
آگاهی از روند تغییرات تراکمی عرصه‌های جنگلی نیازمند مدلی کارآ برای طبقه‌بندی تاج‌پوشش جنگل است. چالش مقدماتی تفکیک تاج‌پوشش جنگل از سایر پوشش‌های گیاهی غیرجنگلی نظیر بوته‌زارها، نیزارها و بیشه‌های متراکم است. در ادامه تلاش‌های قبلی برای بهبود عملکرد مدل FCD در این پژوهش با افزودن شاخص FCCI توأم با اعمال کرنل میانگین عملکرد مدل ...
بیشتر
آگاهی از روند تغییرات تراکمی عرصه‌های جنگلی نیازمند مدلی کارآ برای طبقه‌بندی تاج‌پوشش جنگل است. چالش مقدماتی تفکیک تاج‌پوشش جنگل از سایر پوشش‌های گیاهی غیرجنگلی نظیر بوته‌زارها، نیزارها و بیشه‌های متراکم است. در ادامه تلاش‌های قبلی برای بهبود عملکرد مدل FCD در این پژوهش با افزودن شاخص FCCI توأم با اعمال کرنل میانگین عملکرد مدل FCD ارتقاء یافت. طبقه‌بندی تاج پوشش تراکمی جنگلهای هیرکانی مبتنی بر تصاویر سال 1396 سنجنده لندست 8 به منظور پیادهسازی، ارزیابی، صحتسنجی و تحلیل نتایج برگزیده شد. افزایش دقت مدل و حصول نتایج بهتر کاملا ملموس بوده و حتی از تفسیر چشمی نتایج نیز قابل تأیید است. تحلیل آماری نتایج نیز از افزایش 10% و 24% دقت کلی و ضریب کاپا مدل بهبودیافته نسبت به مدل اولیه حکایت دارد که البته در دو کلاس متراکم و بدون جنگل بارزتر مینمود. بصورت مشخص دقت کلاسی این دو منطقه در نتایج حاصل از مدل بهبودیافته به ترتیب حدود 13% و 7% افزایش نشان میدهد
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
مسعود عیدی عطارزاده؛ عطیه سرآبادانی؛ غزال داورنیا؛ حامد خسروبیگی؛ محمد فرشچی؛ علیرضا رمضانی
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، صفحه 47-37
چکیده
در مرحله طراحی موتورهای پیشران فضایی، استفاده از نرم‌افزارهایی با هزینه‌ی محاسباتی کم، از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. در این مقاله یک نرم‌افزار مدل‌سازی محفظه رانش موتورهای فضایی دومؤلفه‌ای در مقیاس کوچک توسعه داده می‌شود. با استفاده از مدل‌های پاشش و تبخیر، فرآیندهای تزریق پیشرانه و توزیع تبخیر محاسبه می‌گردد. حلگر ...
بیشتر
در مرحله طراحی موتورهای پیشران فضایی، استفاده از نرم‌افزارهایی با هزینه‌ی محاسباتی کم، از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. در این مقاله یک نرم‌افزار مدل‌سازی محفظه رانش موتورهای فضایی دومؤلفه‌ای در مقیاس کوچک توسعه داده می‌شود. با استفاده از مدل‌های پاشش و تبخیر، فرآیندهای تزریق پیشرانه و توزیع تبخیر محاسبه می‌گردد. حلگر احتراقی با استفاده از سینتیک شیمیایی، فرآیند احتراق درون محفظه را به صورت یکبعدی در راستای محور محفظه رانش محاسبه میکند. حلگر خنککاری، میزان انتقال حرارت از گازهای داغ به فیلمهای خنککاری و محیط بیرون را پیشبینی میکند. اعتبارسنجی مدلها نشان میدهد که خطای آنها در شبیهسازی فرآیندها قابلقبول است. با استفاده از ابزار توسعه داده شده، عملکرد تراستر دومؤلفه‌ای شرکت آستریوم با سوخت منومتیلهیدرازین و تتراکسید نیتروژن و سینتیک احتراقی گسترده، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که دمای گازهای درون محفظه یکنواخت نبوده و دارای پیک است. همچنین فرآیند تبخیر قطرات سوخت و اکسنده تا گلوگاه نازل ادامه دارد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
سیستم‌های مکان‌یابی جهانی و ناوبری GPS)، GLONASS، GALILEO
محمد علی امیری آتشگاه؛ سید محمد جعفر طبیب
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، صفحه 49-59
چکیده
در این مقاله رویکرد مکان یابی یک ربات پرنده در یک فضای محدود توسط دوربین هایی با دید وسیع ارائه می شود. در ابتدا شبیه سازی دینامیکی 6 درجه آزادی وسیله در محیط Simulink انجام شده و حرکت آن در یک محیط مجازی در 3DsMAX پیاده سازی می‌شود. در این محیط تعدادی دوربین چشم‌ماهی در چند نقطه مستقر شده و تصاویر دریافتی آنها از پرواز ربات پرنده به صورت ...
بیشتر
در این مقاله رویکرد مکان یابی یک ربات پرنده در یک فضای محدود توسط دوربین هایی با دید وسیع ارائه می شود. در ابتدا شبیه سازی دینامیکی 6 درجه آزادی وسیله در محیط Simulink انجام شده و حرکت آن در یک محیط مجازی در 3DsMAX پیاده سازی می‌شود. در این محیط تعدادی دوربین چشم‌ماهی در چند نقطه مستقر شده و تصاویر دریافتی آنها از پرواز ربات پرنده به صورت برونخط توسط کتابخانههایOpenCV تجزیه و تحلیل میگردند. سپس به منظور کالیبراسیو ن بُرونی دوربینها از الگویی مشخص شامل تعدادی نقطه روشن که مختصات معلوم دارند تصویربرداری شده و با کمک روشی مبتنی بر نقاط پرسپکتیو، جهت و مکان خود دوربین ها بدست میآید. نتایج تحقیق حاکی از این است که با دقتی در حدود 4 سانتیمتر می توان موقعیت وسیله را تخمین زد. شایان ذکر است که از روش پیشنهادی میتوان در ناوبری رباتهای فضایی و مریخ نورد نیز بهره برد.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
زیر ساختارها (آزمایشگاه‌ها، سنسورها، نرم‌افزارها و ...
بهمن قربانی واقعی؛ علیرضا شهری رازلیقی
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، صفحه 61-69
چکیده
حسگرمغناطیسی یکی از پرکاربردترین حسگرها به دلیل سبکی و مصرف توان پایین در میکرو ماهواره‌ها میباشد. یکی از معایب بزرگ این حسگرها این است که داده‌های خروجی تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی حاصل از تجهیزات خراب شده و غیرقابل اعتماد می‌گردد. بنابراین باید اندازه میدان مغناطیسی در محل جانمایی حسگرمغناطیسی به کمتر از مشخصه‌های پاکیزگی ...
بیشتر
حسگرمغناطیسی یکی از پرکاربردترین حسگرها به دلیل سبکی و مصرف توان پایین در میکرو ماهواره‌ها میباشد. یکی از معایب بزرگ این حسگرها این است که داده‌های خروجی تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی حاصل از تجهیزات خراب شده و غیرقابل اعتماد می‌گردد. بنابراین باید اندازه میدان مغناطیسی در محل جانمایی حسگرمغناطیسی به کمتر از مشخصه‌های پاکیزگی مغناطیسی تعریف شده متناسب با مأموریت ماهواره برسد. در این مقاله ابتدا یک تابع هزینه براساس اندازه میدان مغناطیسی حاصل از تجهیزات در محل حسگرمغناطیسی تعریف شده و با استفاده از الگوریتم هوشمند بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) سعی می‌شود تابع هزینه با جانمایی بهینه تجهیزات به حداقل ممکن برسد. در این راستا به کمک الگوریتم، وضعیت تجهیزات متناسب با مقدار آزادی که دارند در محل جانمایی چنان تعیین می‌شود که میدان مغناطیسی تجهیزات در محل حسگرمغناطیسی به حداقل ممکن برسد. در انتها با شبیهسازی تجهیزات یک ماهواره، عملکرد صحیح الگوریتم در رسیدن به پاکیزگی مغناطیسی نشان داده می‌شود.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
شناسایی،سنجش و آشکارسازی تشعشعات فضایی
کاووس قوردوِئی میلان؛ علی صدر؛ سیدحسن صدیقی؛ حمیده دانشور
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، صفحه 71-76
چکیده
در این مقاله، هدف طراحی لایه‌های حفاظت تشعشعی برای محیط‌های الکترونی و پروتونی میباشد که برای همه‌ی شرایط فضایی و تمامی مدارها قابل استفاده باشند. بعد از انجام طراحی و انتخاب تعداد لایه‌ها، حفاظ مدنظر با کمک نرم‌افزارهای متلب و MCNPX، تحلیل و بهینه‌سازی شده است. بهینه‌سازی، از طریق نرم‌افزار متلب و الگوریتم ژنتیک به‌گونه‌ای ...
بیشتر
در این مقاله، هدف طراحی لایه‌های حفاظت تشعشعی برای محیط‌های الکترونی و پروتونی میباشد که برای همه‌ی شرایط فضایی و تمامی مدارها قابل استفاده باشند. بعد از انجام طراحی و انتخاب تعداد لایه‌ها، حفاظ مدنظر با کمک نرم‌افزارهای متلب و MCNPX، تحلیل و بهینه‌سازی شده است. بهینه‌سازی، از طریق نرم‌افزار متلب و الگوریتم ژنتیک به‌گونه‌ای انجام شده است که با لینک شدن نرم‌افزار متلب و MCNPX، تمامی حالات ممکن در نظر گرفته شده و بهترین حالت از طریق الگوریتم ژنتیک انتخاب شده است. در حفاظهای بهینه طراحی شده، دز کل یونیزاسیون رسیده به قطعه الکترونیکی برای محیط های پروتونی و الکترونی به ترتیب 3/53 و 72 درصد در مقایسه با حفاظ آلومینیمی با ضخامت مشابه کاهش یافته است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
محمد نوابی؛ نازنین صفایی حشکوائی
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، صفحه 77-88
چکیده
روش کنترل تطبیقی به دلیل غلبه بر مشکل وجود عدم قطعیت‌ها در مأموریت‌های فضایی مورد توجه قرار می‌گیرد. در این مقاله یک روش کنترل تطبیقی مستقیم بهینه نوین که بر اساس پارامترهای مارکوف طراحی می‌گردد جهت کنترل وضعیت ماهواره ارائه می‌شود، و مسئله کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از این روش کنترلی و عملگر تراستر غیرخطی در حضور نامعینی‌های ...
بیشتر
روش کنترل تطبیقی به دلیل غلبه بر مشکل وجود عدم قطعیت‌ها در مأموریت‌های فضایی مورد توجه قرار می‌گیرد. در این مقاله یک روش کنترل تطبیقی مستقیم بهینه نوین که بر اساس پارامترهای مارکوف طراحی می‌گردد جهت کنترل وضعیت ماهواره ارائه می‌شود، و مسئله کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از این روش کنترلی و عملگر تراستر غیرخطی در حضور نامعینی‌های ممان اینرسی بررسی می‌گردد. در روش کنترلی ارائه شده عملکرد سیستم بر اساس ماتریسهای دوران بیان می‌شود، و این روش مشکل سینگولاریتی ندارد. جهت مقایسه روش معرفی شده با سایر روشهای کنترلی، کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از کنترلر فازی شبیهسازی می‌گردد، و در نهایت برتری روش کنترلی فازی نسبت به روش کنترل تطبیقی بیان شده با در نظر گرفتن زمان صعود و نشست سیستم نشان داده می‌شود. همچنین نتایج حاصل از شبیهسازیها نشان می-دهند که روش کنترل تطبیقی ارائه شده با استفاده از عملگر تراستر روشن-خاموش نسبت به عدم قطعیت در اینرسی مقاوم است.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
حقوق فضایی
حمید کاظمی
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، صفحه 89-102
چکیده
بسیاری از کاربردهای فضایی که قبلاً با استفاده از ماهواره های بزرگ امکان پذیر بودند، اکنون به دلیل توسعه فناوری، توسط ماهواره های بسیارکوچک انجام می شوند. مقررات بین المللی فضایی که بر بهره برداری ماهواره های بزرگ با فناوری پیشرفته حاکم هستند، همچنین بر مسئولیت دولت ها برای تنظیم و کنترل ماهواره های کوچک قابلیت اعمال دارند. با وجود ...
بیشتر
بسیاری از کاربردهای فضایی که قبلاً با استفاده از ماهواره های بزرگ امکان پذیر بودند، اکنون به دلیل توسعه فناوری، توسط ماهواره های بسیارکوچک انجام می شوند. مقررات بین المللی فضایی که بر بهره برداری ماهواره های بزرگ با فناوری پیشرفته حاکم هستند، همچنین بر مسئولیت دولت ها برای تنظیم و کنترل ماهواره های کوچک قابلیت اعمال دارند. با وجود این، اولا در سال های اخیر، فعالیت بخش خصوصی در فضایی با بهره برداری از ماهواره های کوچک بدون رعایت مقررات مربوطه افزایش یافته است و ثانیا برخی موضوعات مثل فعالیت بخش خصوصی و یا انتقال مالکیت ماهواره ها در معاهدات بین المللی مسکوت است. لذا، مسئولیت دولتها به چالش کشیده شده است. این مقاله با بررسی مسئولیت دولتها برای بهره برداری از ماهواره های کوچک، به دو چالش جدی مرتبط یعنی فعالیت بخش خصوصی و انتقال مالکیت ماهواره های کوچک در مدار می پردازد و نهایتا راه حل هایی برای رفع این چالش ها ارائه می شود.
مقالة تحقیقی (پژوهشی)
علوم و اکتشافات فضایی
فرشاد سمیه ئی؛ امیر علی نیکخواه؛ جعفر روشنی یان
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1400، صفحه 103-110
چکیده
در این مقاله الگوریتم جدیدی جهت تعیین چگالی داده‌های پراکنده بر روی سطح کره ارائه و سپس از الگوریتم پیشنهادی به همراه روش خوشه‌بندی Geodesic Weighted K-Means و مثلث‌بندی دلونی جهت تولید کاتالوگ ستارگان یکنواخت استفاده شده است. مقایسه نتایج با نتایج حاصل از سایر مقالات مرتبط نشان داد که الگوریتم پیشنهادی منجر به کاهش قابل توجه در احتمال مشاهده ...
بیشتر
در این مقاله الگوریتم جدیدی جهت تعیین چگالی داده‌های پراکنده بر روی سطح کره ارائه و سپس از الگوریتم پیشنهادی به همراه روش خوشه‌بندی Geodesic Weighted K-Means و مثلث‌بندی دلونی جهت تولید کاتالوگ ستارگان یکنواخت استفاده شده است. مقایسه نتایج با نتایج حاصل از سایر مقالات مرتبط نشان داد که الگوریتم پیشنهادی منجر به کاهش قابل توجه در احتمال مشاهده تعداد زیاد ستارهها در تمام میدان دیدهای شبیهسازی شده حسگر ستاره شده است. این بهبود، نتیجه افزایش یکنواختی کاتالوگ ستاره علیالخصوص در قطبین کره سماوی ناشی از الگوریتم تعیین چگالی پیشنهادی است. از سوی دیگر، استفاده از الگوریتم تعیین چگالی داده مناسب، منجر به افزایش احتمال مشاهده چند ستاره (مانند 3 یا 5) در همه میدان‌های دید مورد استفاده در شبیهسازی مونتکارلو شده است.
