پایان نامه بررسی جغرافیایی مواد مخدر در کلان شهر تهران

پایان نامه بررسی جغرافیایی مواد مخدر در کلان شهر تهران

 

بررسی جغرافیایی مواد مخدر در کلان شهر تهران

 

فهرست مطالب

 

چکیده

فصل اول - مقدمه

بیان مسئله......................................................................................................  3

سوالات تحقیق.......................................................................................................  5

فرضیه های تحقیق...............................................................................................  6

اهمیت و ضرورت تحقیق..............................................................................    6

اهداف تحقیق.................................................................................................... 7

روش تحقیق....................................................................................................... 8

ساختار تحقیق...................................................................................................... 7

روش گردآوری اطلاعات......................................................................................... 8

فصل دوم- پیشینه تحقیق

رابطه جغرافیا با محیط......................................................................................... 10 

بخش اول-چارچوب نظری .....................................................................................  11

نظریه های فشارهای ساختاری ................................................................................  11

نظریه انتقال فرهنگی.................................................................................................14

نظریه شخصیت پسیکوپات و سوسیویات......................................................................14

تئوری دورکیم..........................................................................................................15

مکتب محیط اجتماعی و فرهنگی......................................................................................  15

تئوری ادوین ساترلند...................................................................................................... 15

نظریه مرتن..............................................................................................................  16

نظریهآنومی و مصرف مواد مخدر.................................................................................. 16

مدل سازگاری....................................................................................................20

کنش متقابل نمادین یا نظریه برچست زنی......................................................................21

رویکرد خرده فرهنگ‌ها و مصرف مواد مخدر..................................................................26

تاریخچه حاشیه نشینی.................................................................................................28

مفهوم حاشیه نشینی...................................................................................................... 29

علل عمده پیدایش حاشیه نشینی.......................................................................................  30

اوصاف عمومی مناطق حاشیه نشینی ..................................................................... 31

چگونگی فرم گرفتن زندگی در حاشیه شهر..................................................................... 32

تأثیر حاشیه‌نشین‌ها برای تهدید امنیت اجتماعی...............................................................  33

جهات تاثیر گذار محیط زندگی بر ارتکاب جرایم............................................................. 34

راهکارهای مناسب برای جلوگیری از گسترش حاشیه نشینی................................................ 35

بخش دوم- مواد مخدر....................................................................................................38

تعریف مواد مخدر.................................................................................................. 38

تاریخچه مواد مخدر در ایران.........................................................39

انواع مواد مخدر..........................................................................................44

طریقه های مصرف مواد مخدر................................................................................... 46

داروهای مخدر و شبهمخدر..................................................................................  47

علائم مصرف مخدرها.........................................................................................48

شیشه یا کریستال...........................................................................................................49

نوجوانان و جوانان و و یژگیهای آنان........................................................................54

شخصیت و رابطه آن با اعتیاد ................................................................................54

تحقیقات انجام شده در خارج از کشور............................................................................. 55

تحقیقات انجام شده در ایران....................................................................................... 56 

فصل سوم – تاریخچه و نقشه مناطق تهران

تاریخچه شهر تهران................................................................................................58

وضعیت جغرافیایی شهر تهران.....................................................................................  59

تبدیل تهران به یک کلان شهر بزرگ..................................................................  61

جمعیت تهران...................................................................................................  65

تهران پس از انقلاب ................................................................................................ 66

رشد سریع تهران...................................................................................................... 68

پیدایش جرم درتهران.............................................................................................. 71

 جمعیت تهران.............................................................................  73

میزان مصرف مواد مخدر..........................................................................................  74

قیمت مواد مخدر.................................................................................................  74

منطقه خاک سفید.................................................................................................... 77

منطقه فرحزاد .................................................................................................79

منطقه شهرک غرب................................................................................................... 81

منطقه 5..............................................................................................................83

منطقه 7 ............................................................................................................85

منطقه 8 ........................................................................................................87

منطقه 9...............................................................................................89

منطقه 10 ................................................................................................91

منطقه 11 ...................................................................................................93

منطقه 12....................................................................................................... ...... ...95

منطقه13 .............................................................................................. 97

منطقه 15....................................................................................99

منطقه17........................................................................................................101

منطقه 20....................................................................................................103

منطقه 21 ...........................................................................................................105

 فصل چهارم- تحلیل داده ها

مقدمه.........................................................................................................106

فصل پنجم – نتیجه گیری

نتیجه گیری یافته ها ....................................................................................... 117

محدودیت ها........................................................................................................... 121

پیشنهادات............................................................................................................... 122

منابع............................................................................................................ 124

 

فهرست جداول و نمودار

جدول4- 1-تعداد توزیع کنندگان مواد مخدر در شهر تهران............................................   107

جدول 4-2: درصد فراوانی سن توزیع کنندگان موادمخدر درشهر تهران...........................109        

   جدول 4- 3: میزان مصرف مواد در سنین مختلف.............................................110

جدول 4- 3: مصرف شیشه در تهران ..............................................................112

جدول 4-4 : قیمت مواد مصرفی در تهران...................................................................114

نمودار4-1: سن توزیع کنندگان................................................................................... 108

نمودار 4-2: میزان مصرف مواد..........................................................................111

نمودار 4-3: درصد مصرف کنندگان شیشه.................................................................. 115

چکیده

یکی از مسائلی که امنیت جامعه را با خطر مواجه می کند، بروز جرایم مختلف از جمله مواد مخدر است. این معضل پس از شیوع و رواج یافتن در یک کشور در داخل شهرها نیز رسوخ نموده و امنیت شهری و جامعه را تهدید می کند. پژوهش حاضر به منظور و با هدف«بررسی جغرافیایی پدیده مواد مخدر در کلان شهر تهران» به روش توصیفی- تحلیلی، به شناسایی نقاط و محلات مهم بروز جرم در مورد پدیده مواد مخدر، انجام شده است. در این راستا سه فرضیه مطرح شده است، مبنی بر این که :1- مناطق حاشیه ای شهر تهران از مهمترین کانون های توزیع و مصرف مواد مخدر به شمار می روند.2-موقعیت مکانی برخی مناطق شهر تهران در بروز جرائم ناشی از مواد مخدر تأثیر گذارند.3-نیروی انتظامی، در رابطه با برقراری امنیت و مبارزه با مواد مخدر، کنترل هماهنگ دارد. برای بدست آوردن اطلاعات و آمار مربوط به پدیده مواد مخدر از آمار حاصله از اطلاعات پلیس مبارزه با مواد مخدر در شهر تهران و دیدن فضاها و معتادانی که به طور محسوس در جامعه وجود دارد، استفاده شده است. و به دلیل گستردگی این پدیده در سطح شهر، نقاط مهم جرم خیز مواد مخدر، گزینش شده و مورد بررسی واقع شده است. مناطق مورد نظر در پژوهش بدین شرح می باشند: منطقه 4(محله خاک سفید)، منطقه 5 به طور کلی و منطقه شهرک غرب، مناطق 7 ، 8، 9 ، 10 ، 11 ، 12 ، 13 ،15 ، 17 ، 20، و 21.  نتایج بدست آمده سه فرضیه تحقیق را تأیید می نماید و چنین حاصل شده است: بافت های فرسوده و قدیمی، حاشیه نشینی شهری و حاشیه نشینی در محدوده شهر، بافت های جدید و جدید الاحداث، مهاجرت های بی رویه، در بروز پدیده مواد مخدر تأثیر دارد و محیط جغرافیایی با جرم(مواد مخدر) رابطه دارد. همچنین عملکرد شدید نیروی پلیس، با کنترل پدیده مواد مخدر هماهنگی داشته، ولیکن به دلیل افزایش روزافزون معتادان و گرایش به این پدیده، هنوز آمار زیادی معتاد و توزیع کننده در شهر تهران وجود دارد.

مقدمه

      یکی از مسائلی که امنیت جامعه را با خطر مواجه می کند، بروز جرایم مختلف از جمله مواد مخدر است.مواد مخدر تأثیر عمیقی بر تمامی افراد و جوامع سراسر جهان دارد. در بعد فردی، مواد مخدر سلامت، زندگی و امنیت افراد را با خطر روبرو کرده است. در بعد ملی، رابطه مواد مخدر با جرایم باعث بروز مناقشات، معضلات اجتماعی، تضعیف دولتها و عقب ماندگی کشورها شده است. کشورهای فقیر به شدت در برابر مواد مخدر آسیب پذیر بوده و نیازمند کمک هستند، زیرا آنها فاقد منابع کافی برای مقابله با چرخه جرم و جنایت می باشند. با ورود به دومین قرن کنترل جهانی مواد مخدر، دولتها و ملتها همچنان با گسترش و پیچیدگی معضلات ناشی از سوء مصرف و قاچاق این پدیده مواجه اند. بدون تردید نیمه دوم قرن بیستم شاهد همه گیری مصرف مواد مخدر بوده است. اگر چه آمار موجود به گونه ای نیست که بتوان این وضعیت را دقیقا«همه گیری» نامید، اما پر واضح است که مصرف مواد مخدر غیر قانونی از نیمه دوم قرن بیستم افزایش یافته استامروزه معضل تولید و قاچاق مواد مخدر و اعتیاد از پدیده های شوم کشورها محسوب شده و تواناییهای اقتصادی، ظرفیتهای امنیتی و انتظامی بسیاری را به خود معطوف داشته و جنبه های فراملی به خود گرفته است. این معضل پس از شیوع و رواج یافتن در یک کشور در داخل شهرها نیز رسوخ نموده و امنیت شهری و جامعه را تهدید می نماید. اما آنچه مسلم است علاوه بر جهانی شدن پدیده مواد مخدر ، گسترش آن در داخل شهرها به عوامل و متغیرهای زیادی بستگی دارد، از آن جمله: فرهنگ و بینش مردم شهر، وضعیت اقتصادی، جغرافیا و مکان محلات ، بیکاری افراد و بسیاری عوامل دیگر. در این مورد ویژگی های مکانی می تواند عامل مهم و تأثیرگذار بر روند تولید، توزیع و مصرف این مواد باشد. با توجه به اینکه جغرافیا با فعالیتهای انسانی سر و کار دارد، بنابراین بررسی جغرافیایی پدیده مواد مخدر در کلان شهر تهران می تواند تا حدودی به علل و عوامل گسترش این پدیده کمک کرده و از دیدگاه علمی به ارائه راهکارهای مناسب مقابله با این معضل اجتماعی بپردازد.

با توجه به گسترش پدیده مواد مخدر در شهر تهران و رابطه این پدیده با جغرافیای محیطی شهر در این پایان نامه سعی برآن شده است تا به بررسی پدیده مواد مخدر در کلان شهر تهران پرداخته شود و در این راستا بررسی امنیت جامعه با توجه به عملکرد نیروی انتظامی از مهمترین اهداف تحقیق حاضر خواهد بود. 

بیان مسئله

        بدون شک رابطه ای منطقی بین پدیده مواد مخدر با شرایط و ویژگی های جغرافیایی شهرها وجود دارد. از آنجاییکه وظیفه دانش جغرافیا درک رابطه میان پدیده های اجتماعی با عوامل طبیعی است، بنابراین پدیده مواد مخدر را می توان به عنوان یک موضوع جغرافیایی مورد بررسی و مطالعه ی علمی قرار داد.در دنیای امروز از جنبه سیاسی و امنیتی به جغرافیا نگریسته شده و کشورها سعی دارند از مقوله جغرافیا در راستای ارتقای امنیت عمومی، مقابله با انحرافات اجتماعی و توسعه ملی نهایت استفاده را ببرند. جغرافیا به دو حوزه مهم و اساسی یعنی مطالعه محیط و مکان پرداخته و به جغرافیای انسانی و طبیعی تقسیم می‌شود. با توجه به بروز جرم‌های بسیار از جمله مواد مخدر در سطح شهر تهران و گسترده بودن محیط جغرافیایی تهران، پدیده مواد مخدر شکل گسترده و وسیعی به خود گرفته که نیازمند اتخاذ سیاستهای امنیتی حساس‌تری می‌باشد که مبارزه با آن توجه بیشتر نیروی انتظامی را در راستای برقراری امنیت شهر تهران به خود جلب می‌کند و محیط جامعه نیازمند برقراری امنیت درسطح شهر تهران می‌باشد.

  رشد سریع شهر نشینی در کشورهای در حال توسعه، موجب مشکلات اجتماعی حادی شده است. تهران که در ابتدا شهری کوچک با چند دروازه و محله مشخص و محدود بود، امروزه به یکی از کلان شهرهای جهان تبدیل شده که با افزایش مهاجرتهای بی رویه روزافزون، در آینده ایی نه چندان دور با انفجار جمعیتی مواجه خواهد شد. هر چند که اکنون نیز این پدیده تا حدی به وقوع پیوسته و فشار ناشی از افزایش جمعیت، گرانی و مسکن، بسیاری را به محلات و شهرکهای اطراف کشانده است. حاشیه نشینی از جمله عواملی است که به دلیل فقر اقتصادی و عدم دسترسی مهاجران به مشاغل اقتصاد شهری، تأثیر بر بوجود آمدن مشاغل کاذب، بروز جرم و خلاف گشته است و بسیاری از این محلات یا مخفیگاه انواع فعالیتهای غیرقانونی است یا منشاء بروز معضلاتی از جمله و مهمتر مواد مخدر می باشد. مواد مخدر در مقایسه با سایر جرایم می تواند عامل فریبنده ایی برای بدست آوردن درآمد بیشتر بوده و افراد زیادی را تحت شمول قرار دهد. اما آنچه مسلم است، در محلات حاشیه نشین این پدیده علاوه بر علنی بودن بین افراد در سطح کوچکی انجام می شود، چرا که این محلات همواره مورد توجه و بازرسی مأموران ناجا می باشد. باندهای بزرگ و مخوف این عامل همواره در سطح شهر پخش بوده و با رعایت ظاهری بس گمراه کننده و حتی آبرومند به فعالیت خود ادامه می دهند. پس به طور یقین نمی توان گفت که حاشیه نشینی کانون پدیده مواد مخدر است، حاشیه نشینان آلوده این معضل هستند. نه آلوده کننده. با توجه به این مهم این تحقیق درصدد بررسی پدیده مواد مخدر در سطح شهر تهران می باشد و به دنبال پاسخ یافتن به این سؤال اساسی است که آیا معضل مواد مخدر در تمامی شهر تهران شیوع و گسترش دارد؟ چه نوع موادی در محلات مختلف استعمال و رد و بدل می گردد و جغرافیای محیطی آن محل چه رابطه ایی با این پدیده دارد؟ و عملکرد نیروی انتظامی برای برچیدن این معضل چگونه بوده است؟

 

پرسش های  تحقیق:

1.                  آیا مناطق حاشیه ای شهر تهران از مهمترین کانون های توزیع و مصرف مواد مخدر به شمار می روند؟

2.                  آیا موقعیت مکانی برخی مناطق شهر تهران در بروز جرائم ناشی از مواد مخدر تأثیر می گذارند؟

3.                  آیا نیروی انتظامی، در رابطه با برقراری امنیت و مبارزه با مواد مخدر، کنترل هماهنگ دارد؟

فرضیه های تحقیق:

1.                 مناطق حاشیه ای شهر تهران از مهمترین کانون های توزیع و مصرف مواد مخدر به شمار می روند.

2.                 موقعیت مکانی برخی مناطق شهر تهران در بروز جرائم ناشی از مواد مخدر تأثیر گذارند.

3.                 نیروی انتظامی، در رابطه با برقراری امنیت و مبارزه با مواد مخدر، کنترل هماهنگ دارد.

 

شبکه های بیسیم

شبکه های بیسیم

شبکه های بیسیم

 

فهرست مطالب

عنوان                                         صفحه

تقدیم و تشکر                             4

فهرست                                5

چکیده                                6

تاریخچه                              9

سیر و تحول تلفن همراه در جهان                       9

سیر و تحول تلفن همراه در ایران                      11

معرفی شرکت                                  12

بانک و تاریخچه بانک در ایران                    13

راهنمای کاربران نرم افزار قرض الحسنه پس انداز               15

بررسی تحول شبکه بی سیم                           21

مشخصه های ارتباطات بی سیم                       21

شبکه مخابراتی ماهواره ای VSAT                       31

اجزای شبکه VSAT                             32

پایانه VSAT                                 32

ایستگاه مرکزی HUB                       34

کانال ماهواره                               38

انتقال اطلاعات در داخل شبکه                      39

چکیده:

 عصر بی سیم، رشد تصاعدی را در دهه گذشته تجربه کرده است. ما توسعه های زیادی را در زیرساختارهای شبکه، رشد کاربردهای بی سیم، ظهور دستگاههای بی سیم موجود در همه جا مثل کامپیوترهای دستی یا قابل حمل، PDAها و تلفن های معمولی را مشاهده کرده ایم که همگی در قابلیت های خود قدرتمندتر می باشند. این دستگاهها اکنون، نقش مهمی را در زندگی ما ایفا می نمایند. برای اشاره فقط تعداد اندکی مثال، کاربران موبایل می توانند بر تلفن معمولی خود برای چک کردن ایمیل و جستجو در اینترنت تکیه نمایند. مسافرین با کامپیوترهای قابل حمل می توانند از فرودگاه ها، ایستگاههای راه آهن، کافه تریاها، و دیگر محل های عمومی در اینترنت وارد شوند، جهانگردان می توانند از ترمینال های GPS نصب شده داخل ماشین های اجاره ای برای مشاهده نقشه های رانندگی استفاده نمایند و جذابیت های جهانگردی فایل ها یا دیگر اطلاعات را مشاهده نمایند با اتصال کامپیوترهای قابل حمل از طریق LAN های بی سیم آنها را مبادله نمایند ضمن اینکه در کنفرانس ها حضور بهم می رسانند و در خانه یا خانواده می توانند داده ها را همزمان سازند و فایل ها را بین کامپیوترهای رومیزی و دستگاه های قابل حمل انتقال دهند.

نه تنها دستگاههای (موبایل) متحرک قدرت بیشتر، آرامش بیشتر و ارزانتر و کوچکتر را بدست می آورند، بلکه کاربردهای بیشتری و خدمات شبکه ای را به اجرا در می‌ آورند. تمام این عوامل ، رشد انفجاری بازار تجهیزات کامپیوتری متحرک مشاهده شده، امروزی را تغذیه می نمایند. گزارشات بازار از منابع مستقل نشان می دهد که تعداد کاربران معمولی در دنیا هر  سال دوبل نمی شوند و با رشد از 22 میلیون در سال1992 تا 820 میلیون در ژوئن سال 2002 نمایان می باشند. این رشد بیشتر توسط تعداد زیاد کاربران لپ تاپ و اینترنت تغذیه می شود. پروژه ها و تصاویر نشان می‌دهد که در دو سال بعد، تعدادی از اتصالات متحرک و تعدادی از محموله های ترمینال‌های موبایل و اینترنت تا 50-20% دیگر رشد خواهد کرد. با این روند، می توان کل تعداد کاربران اینترنت موبایل را تا بیشتر از آن کاربران اینترنت روی خط ثابت انتظار داشت. در میان هرم کاربردها و خدماتش که توسط دستگاههای متحرک و موبایل اجرا می شود، اتصالات شبکه و خدمات داده های مربوط بدون شک در بالاترین تقاضا قرار دارند. بر طبق بررسی اخیر توسط گروه cahners in- state به تعدادی از مشترکین برای خدمات داده های بی سیم، بسرعت از 170 میلیون در دنیا در سال 2000 تا بیش از 3/1 بیلیون در سال 2004 رشد می کنند. و تعداد پیامهای بی سیم ارسالی هر ماهه از 3 بیلیون در دسامبر 1999 به 244 بیلیون تا دسامبر 2004 افزایش خواهد یافت. اخیراً اکثر اتصالات در میان دستگاههای بی سیم روی فراهم آورنده های خدمات مبتنی بر زیرساختار ثابت یا شبکه های خصوصی رخ می دهد، برای مثال اتصالات بین دو تلفن معمولی توسط BSC و MSC در شبکه های سلولی یا لپ تاپ های متصل به اینترنت از طریق نقاط دسترسی بی سیم راه اندازی می شوند. شبکه های مبتنی بر زیرساختار، راه وسیعی را برای دستگاههای موبایل جهت نیل به خدمات شبکه فراهم می آورند، زمانی را برای راه اندازی شبکه و زیرساختار در نظر می گیرد و هزینه های مربوط به نصب زیرساختار می تواند کاملاً بالا باشد. علاوه بر آن، موقعیت هایی وجود دارندکه در آن زیر ساختار مورد نیاز کاربر قابل دسترس نمی باشد و نمی تواند نصب گردد، یا نمی تواند در زمانی به موقع در محدوده جغرافیایی مورد نظر نصب گردند. ارائه خدمات شبکه و اتصال مورد نیاز در این موقعیت ها به شبکه موقتی موبایل (متحرک) نیاز دارد.

بنابر تمام این دلایل، در الحاق با توسعه های مهم در تکنولوژی و استانداردسازی، راههای جدید دیگر برای ارسال اتصال پذیری توجه افزایش یافته ای را در سالهای اخیر بخود معطوف داشته است. اینها حول داشتن دستگاههای متحرم در انتقال ردیف اتصال به همدیگر از طریق پیکره بندی خودکار، راه اندازی شبکه متحرک و موبایل موقتی تمرکز می کنند که هر دو قدرتمند و انعطاف پذیر می باشد. در این روش، نه تنها گره های موبایل می توانند با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند، بلکه خدمات اینترنتی را می توانند از طریق گره دروازه اینترنت دریافت نمایند و بطور مؤثری هر دو خدمات اینترنی و شبکه دارای محدوده های غیر زیرساختاری توسعه دهند. همانطوریکه شبکه بی سیم به تحول ادامه می دهد، این قابلیت موقتی مهمتر می شود و راه حل های فن آوری بکار رفته برای حمایت آن بحرانی تر می شود و میزبان پروژه های توسعه و تحقیقاتی و فعالیت ها در صنعت و دانشگاه را راهنمایی می کند. این فصل روی محرک ها در پشت اتخاذ بازار حتمی شبکه موقتی موبایل تمرکز دارد و مجموعه نمونه راه حل های فن آوری را ارائه می دهد که می تواند در لایه های مختلف شبکه بویژه الگوریتم ها و پروتکل های مورد نیاز برای پیکره بندی و عملیات آن، بکار روند. در بخش بعدی، ما، فن آوریهای ارتباطی بی سیم، انواع شبکه های بی سیم و مسیر تحول آنها و نیز مسائل و تقاضاهای بازار را برای سیستم های بی سیم موجود بررسی می کنیم. بعد توضیح می دهیم که چرا شبکه موقتی برای شکل دادن قطعه اساسی در معماری شبکه G انتظار میرود. در بخش 3/1، ما به بررسی شبکه موقتی موبایل بطور مفصل می پردازیم و مزیت ها و مشخصه های خاص آن و چالش‌های طرح را پوشش می دهیم. بعد از آن، ردیف فرصت هایی را برای برنامه‌های کاربردی MANET در بازرگانی و ارتش نشان می دهیم که به منجر شدن پتانسیل بازار در پشت توسعه فن آوری MANET خدمت می کند. بخش
4و 1وضعیت کنونی و چالش های طراحی در رویارویی با جامعه تحقیقاتی را خلاصه می‌کند. تعداد زیاد پروتکل ها و الگوریتم ها برای شبکه های موقتی موبایل تولد یافته اند که در بخش 4،1 ارائة شده و بحث و مقایسه شده اند. گرچه نتایج توسعه و تحقیقات حاصله در این قسمت ارائه می گردد و در فصول مفصل بقیه در این کتاب ارائه می شود بسیاری از موضوعات باز مسیر برای بازرگانی شدن و بکارگیری شبکه موقتی موفق را روشن نگه می دارند. بعضی از مسائل تحقیقاتی باز در شبکه بی سیم موقتی موضوع بخش 1.5 هستند. بخش 6/1 نتایج را نشان می دهد و بقیه فصول در این کتاب را معرفی می کند.

تاریخچه شرکت ارتباطات سیار

فناوری های جدید و دو دهه اخیر تاثیرات بسیاری بر زندگی ما داشته اند و تلفن همراه فیزیکی ازانواع پدیده های است که زندگی جوامع بشری را تا راستای ،نخستین مرحله از راه اندازی سیستم تلفن همراه در سال 73 بوده .بنابراین با توجه به نیازو تقاضای مردم به این پدیده فعالیت های متناهی شبکه تلفن همراه در اهداف عالی مجموعه مخابرات کشور قرار گرفت در پایان 450 هزار مشترک بود که این تعداد با عملکردهای معادل 1 میلیون و 630 هزار شماره درحال حاضررسیده است .اکنون شبکه تلفن همراه علاوه بر اینها و 85 شهرتحت پوشش این سیستم راپیش رو دارید.

بر این اساس  درطول برنامه سوم 4 میلیون و 590 شماره تلفن همراه روبرو است و ضریب نفوذ تلفن همراه از 78 و0 در ابتدای برنامه سوم و سه استان اول از نظرضریب نفوذ در پایان برنامه سوم تهران ،اصفهان و همراه تهران ،اصفهان و فارس اول بودند.

در راستای توسعه تلفن همراه،وزارت ارتباطات و اطلاعات شرکت مخابرات همراه اعتباری را نیز بخش خصوصی امضاءکرده که تا کنون بیش از 421 همراه همچنین در نظر دارد ،با اپراتور دوم و سوم نیزقرار داد توسعه شبکه تلفن همراه که مشترکین از آنها بهره مند می شوند،شامل انتقال و انتظار مکامله دسترسی محدود اتصال به میانبر و دیتا سرویس sms,vms  (صندوق رومینگ بین الملل اکنون با 78 کشور ارتباط برقرار می کند و در آینده نیز رو به روست.

سیرو تحول تلفن همراه  در جهان

امروز در جهان ارتباطات ،تلفن به عنوان یک وسیله ی ارتباط شخصی بیشترفکر متحرک یا سیار کردن تلفن و به کارگیری آن در مکان های مختلف مندرجات در سال 1960 میلادی در کشورهای اسکاندیناوی (سوئد،نروژ،دانمارک )نقطه به نقطه به کار گرفته شد که نقطه عطفی در روند مخابراتی به شمار پیوست .

این فن آوری در سال 1975 میلادی از سوی کشورهای اسکاندیناوی با اولین شبکه ی تلفن متحرک Nordic mobile telephone  نیز ازسوی اولین سال 1980 میلادی استفاده از تلفن های دیجیتالی در اتومبیل مورد  نظر درسال 1997 میلادی کانادا اولین شبکه ی اطلاعات عمومیرا طراحی و رسانه های جهانی با استفاده ازکامپیوتر ماهواره و گیرنده و فرستنده های در سال 1983 میلادی امریکا سیستم nmt  ژاپن نیز سومین کشوردر جهان بود که سیستم سیار خود با ویژگی های hcms عرضه کرد و سپس سیستم ntfs با قابلیت اتصال به شبکه را ایجاد و عرضه سیستم ntt با قابلیت اتصال ه شبکه را ایجاد و عرضه ی سیستم tacs  بود به گروه دارندگان تلفن سیار خود را با ویژگی های hcms عرضه کرد و سیستم ntt با اتصال به شبکه را ایجاد عرضه ی سیستم tacs بود به گروه دارندگان تلفن سیار پیوست و سپس این تاریخ سیستم nmt بافرکانس 450 مگاهرتز در کشورهای دانمارک و... قرارگرفت .فادور نیزبه شبکه ی استفاده کنندگان این سیستم پیوستند. هلند ،لوکزامبورگ و بلژیک با تغییرجزئی آن را پذیرفتند و در سال 1989 قبرس بود که کانادا سیستم amps آمریکا را پذیرفت.

درسال 1985 میلادی انستیتو ammunicationstandard institute 17 کشوراروپایی درصدد طراحی و ابداع یک استاندارد مسترک برای تاسیس به صورت هماهنگ ،طرح تلفن سیار دیجیتال را اجرا کند این استاندارد hcms دارای سه سیستم است که عملکردهای اساسی کاملا" یکسانی دارند و در سال 1986 میلادی شبکه ی جهانی اطلاع رسانی اینترنت فراگیرترین راه اندازی شد و درسال 1987 میلادی طرح طرح باند باریک انتخاب شد و در همان تحت عنوان memorandum of nuer stanig  امضا کردند مشخصات gms را رعایت کند .همچنین با موافقت این 13 کشور بازار بزرگی باز شد.با گسترش شبکه های اطلاع رسانی عمومی در کنار شبکه های 1980 میلادی احساس شد و منجر به ایجاد شبکه ی isdn گردید دانشمندان در زمیته ی فن آوری دستگاه ها ی رقمی یا دیجیتال در دهه ی ارتباط قطعات ،دستگاه ها و تجهیزات ،بر اساس دیجیت (اعداد)است و کار حرکت است .

شبکه یisdn (شبکه رقمی خدمات مجتمع)دراواسط این دهه به ارتباطات دو ارائه شد.

این شبکه که تاکنون در چندین کشور راه اندازی شده است،نوعی شبکه خدمات صدا و داده از طریق وسایل کلیدرنی (سوتیچینگ)ارائه می شود .این شبکه های دیگر است.قابلیت انعطاف و کارایی بیشتر و هزینه ی کمتری ز جمله دیگر فن آوریهای یی که در دهه 1970 توسط شرکت atst از فن آوری سویچ های tdm همگام با انتقال صورت بر روی یک زوج امکان کنترل از راه دور فراهم می گردد .

نسل اول تلفن همراه در سال 1979 میلادی برای استفاده ی تجاری این تلفن ها که از سیستم مخابرات سلولی استفاده می کردند بعدها تک تک پیدایش نسل دوم تلفن همراه و سیستم های دیجیتالی شد .تکامل این سه و افزایش تعداد مشترکان را به همراه داشت باعث پدید آمدن نسل سوم بین المللی2000 دیدگاه itu در مورد ارتباطات سیتار در قرن بیست و یکم یک ارتباط موبایل پیشرفته برای تهیه ی سرویس های مخابراتی مکان شبکه و ترمینال استفاده شده است .با یک پارچگی سیستم های موبایل دسترسی بی سیم به صورت جهانی شامل سرویسهای موجود در شبکه برایاستفاده کنندگان موبایل تعیین گردیده است ،عملی خواهد گردید موبایل را که با شبکه های زمینی یا ماهواره ای در ارتباط می باشد وسیارطراحی گردیده است امکان پذیر می نماید.

سیر و تحول تلفن همراه در ایران و وضعیت موجود

هیئت وزیران در جلسه مورخ 14/5/83 بنا به پیشنهاد شماره 0/13897 اطلاعات و به استناد  مواد 2و4 قانون برنامه سوم توسعه اقتصادی اجرایی

-مصوب 1379 و به مصوبه شماره 76016/190 شورای عالی اداء کرد با تجدید سازمان و تغییر نام و اصلاح اساسنامه مرکزسنجش ازدور ایران به بهره برداری از اولین فاز شبکه ی تلفن همراه کشور در مردادماه سال 73 فرستنده و گیرنده در 24 ایستگاه رادیویی و با ظرفیت 9200 شماره آغازشد به دنبال استقبال غیر منتظره مشترکین از این پدیده شرکت مخابرات ایران کل کشوربرآمد به طوری که درسال 1374 تعداد تلفن های دایری شهرهای مسهد ،تهران،اهواز،اصفهان و شیراز نیز زیر پوشش شبکه ی گسترش شبکه ی ارنباطات سیار در سالهای بعد نیز ادامه یافت ،به طوری شده 28 شهر دیگر به این  شهر پیوست ضمن آنکه تعداد تلفن های دایر گشت و در پایان سال 1382به 3449878 شماره رسید.

در همین خصوص و درراستای سیاست برخورداری کلیه ی اقشار کشور امکانات ارتباطی ،تعداد شهرهای تحت پوشش تلفن همراه از 134 شهر در سال 82 رسید.

هم اکنون شبکه ارتباطات سیار کشوردارای هشت میلیون و 510 هزار مشروح تحت پوشش ،ضریب نفوذ معادل 43/12 درصد ارتباطات رومینگ بین الملل بامشترک ازسرویس sms و220 هزار مشترک ازسرویس vms  می باشد.

معرفی شرکت

شبکه تلفن همراه دولتی کشور بوسیله شرکت مخابرات ایران درمردا سلول فرستنده و گیرنده در قالب 24 ایستگاه برای تنها 9 هزار و نسل دوم شبکه های سلولی درباند فرکانس 900 مگاهرتز درتهران راه اندازی شد.

به دنبال استقبال غیره منتظره مشترکین از این پدیده شرکت مخابرات به کل کشور برآمد به طوری که در سال 1374 تعداد تلفن های دایری بر تهران شهرهای مشهد –اهواز-تبریز-اصفهان-شیراز نیز زیر پوشش گسترش شبکه ی ارتباطات سیار درسالهای بعد نیز ادامه یافت به صورت یاد شده 28 شهر دیگر به این شبکه پیوست ضمن آنکه تعداد تلفن شماره بالغ گشت و در پایان سال 1382 به 3449878 شماره رسید.

در همین خصوص و درراستای سِاست برخورداری کلیه اقشاری  که بزرگ از امکانات ارتباطی تعداد شهرهای تحت پوشش تلفن همراه است درپایان سال 82 رسیده است.

هیئت وزیران در جلسه مورخ 14/5/83 و فناوری اطلاعات و به استناد مواد 2و4 قانون برنامه سوم توسعه اسلامیایران مصوب 1379 و مصوبه شماره 76016/1901 ماده 1 قانون مذکوربا تجدید سازمان و تغییر نام و اصلاح اساسنامه سیار،اساسنامه شرکت اخیرالذکر رابا سرمایه 2000 میلیارد ریال تصحیح شرکت مخابرات ایران به شرکت ارتباطات سیار واگذار گردید.

در پایان سال 84 شرکت ارتباطات سیار کشور دارای هشت میلیون کیلومتر جاده تحت پوشش ،ضریب نفوذ معادل43/12 درصد ارتباط 5/8 میلیون مشترک ازسرویس sms  و  220 هزارمشترک ازشهریورماه 85 تعداد مشترکین از مرز 10 میلیون فراتر رفته و تا پایان سال داشت.

بانک

بانکداری در جهان بهنگامی آغازگردید که دادوستد و مبادله کالا(غیر از مبادلات جنس به جنس)بین مردم شروع و حتی با گسترش تجارت پیش از آنکه پول به مفهوم جدید مورد استفاده قرار گیرد نیاز به خدمتموسسات بانکی محسوس تر و احتیاج به یک وسیله پرداخت و سنجش ارزشها و بالخص وصول از مشتریان دورو نزدیک با وجود خطرات ناشی از نقل و انتقال پول ایجاب می کرد که این فعل و انفعال توسط موسساتی بنام بانک انجام گیرد.

تاریخچه بانکداری در ایران

اولین بانکی که در ایران تاسیس شد (بانک جدید شرق )بود که مرکزش در لندن و حوزه عملیاتش مناطق جنوبی آسیا بود این بانک بدون تحویل هیچ گونه امتیازی در سال 1266 شمسی (1888 میلادی) در شمال شرق میدان توپخانه سابق در محل بانک بازرگانی (تجارت فعلی)شروع به فعالیت کرد و برای جلب مشتریان در شروع فعالیت به حسابجاری معدل 5/2 درصد و به حساب سپرده های ثابت به مدت 6 ماه 4 درصد و 1 سال  6 درصد سود می داد.بانک با این اقدام خود دربازار پول 12 درصد از نرخ بهره را پائین آورد و برای اولین بار  اقدام به انتشار نوعی پول کاغذی به صورت حواله عهده خزانه بانک برای مبالغ بیش از 5 قران و قابل پرداخت در وجه حامل نمود و در سال 1267 در مقابل دریافت 20 هزار لیره انگلیسی کلیه شعب و اساسه بانک را به بانک شاهی واگذار نمود.

پیوست های

دستورالعمل های اجرایی ارائه خدمات توسط دفاتر خدمات

بانک شهری

«پست بانک»

راهنمای کاربران

نرم افزار قرض الحسنه

پس انداز

افتتاح حساب

-تکمیل فرم حقیقی

در این بخش برای مشتری حقیقی حساب افتتاح می کنیم.1 شماره حساب 6 رقمی که لزوما" باید با عدد1 شروع شود .سپس مشخصات شناسنامه ای صاحب حساب را وارد می کنیم.واگر حساب متعلق به بیش از 1 نفر باشد مشخصات صاحبان حساب و قدر السهم هر یک را  ثبت می نمائیم.

• تکمیل فرم حقوقی
• در این قسمت برای مشتری حقوقی حساب افتتاح می کنیم. این حساب 6 رقمی لزوما" با عدد 2 شروع می شود. بعد از ثبت مشخصات شرکت اقدام به معرفی صاحبان امضا می نمائیم
• اصلاح فرم حقیقی

برای اصلاح مشخصات حقیقی از این بخش استفاده می کتیم.اصلاحاتی نظیرتغییرآدرس،تلفن و ...

-اصلاح فرم حقوقی

برای اصلاح مشخصات حسابهای حقیقی از این بخش استفاده می کنیم. اصلاحاتی نظیر تغییر مشخصات صاحبان امضا ،آدرس ،تلفن و ....

-بستن یک حساب

برای بستن یک حساب باید ابتدا مانده حساب 0 شود و تا زمانی که حساب مانده داشته باشد نمی توان اقدام به بستن حساب کرد.سیستم در صورتی که مانده حساب 0 باشد با اخذ تائید ازکاربر حساب را می بندد و حساب بسته شده به هیچ عنوان مجددا" بازنمی شود.

-حذف واریز/دریافت

اگر کاربر سیستم واریزیا برداشتی را اشتباه انجام داده باشد و مایل به حذف آن باشد مشروط بر اینکه آن واریز/برداشت مربوط به روزکاری جاری باشد و عملیات پایان انجام نشده باشد کاربربا اطلاع ازساعت و دقیقه واریز/برداشت انجام شده (که ازطریق گزارش حذف شده ها قابل دسترسی است) می تواند اقدام به حذف آن کند .

-بلوکه کردن حساب

اگربخواهیم حسابی برای مدت محدود امکان واریز/برداشت نداشته باشد (مثلا" به دلیل فوت صاحب حساب تاانجام انحصاروراثت)با وجود مانده،و با تائید مشتری مبنی بر اطمینان از بلوکه کردن حساب،حساب را بلوکه می کنیم.

- رفع انسداد حساب

حساب بلوکه شده را مجددا" فعال میکنیم.

عملیات بانکی

-واریز به حساب

در این بخش ،سِستم با اخذ شماره حساب و انتخاب نوع واریز(نقدی،کارمزدو هزینه،کارمزد نقلی ،انتقال به حساب،برداشت (سند اصلاحی)به حساب مورد نظر مبلغ وارد شده توسط کاربر را واریز می کند .بدیهی است که تاریخ سند واریزی همان روز کاری جاری سیستم خواهد بود.

- برداشت حساب

مشابه به بخش قبل برای برداشت از حساب به کار می رود.

- عملیات پایان روز

در پایان روزپس از انجام کلیه تراکنشها و واریز و برداشتهای عملیات پایان روز را انجام می دهیم و قبلاز آن یک عدد فلوپیدر درایو قرارمی دهیم.نتِجه،ذخیره سازی اطلاعات همان روز در فایلی با نام تاریخ همان روزمی باشد .

افتتاح روزانه                                                                                                             

     درابتدای روزپس ازورود به سیستم و انتخاب تاریخ باید روز کاری جاری را افتتاح کنیم.

گزارشات

کلیه گزارشان قابل مشاهده روی مانیتور و نیز ارسال روی چاپگر هستند .

لیست گزارشات روزانه

شامل گزارشات پشت فرم،روی فرم،موجودی و حداقل مانده می باشد.

پایان نامه انواع انیمیشن و تاثیر آن بر جامعه

پایان نامه انواع انیمیشن و تاثیر آن بر جامعه

دنیای انیمیشن

 

فصل اول

درک دنیای انیمیشن

می خواهیم پیش از پرداختن به چگونگی نوشتن کارتون ، قدری در مورد رسانه انیمیشن سخن بگوییم . این بحث شما را در درک وقایع و شرایط کلی دنیای انیمیشن یاری خواهد نمود . به هر حال نویسنده کارتون نخستین حلقه زنجیره تولید آن است و هر چه بیشتر از روند کار مطلع باشد طبیعتاً کار بهتری ارایه خواهد نمود . عدم درک صحیح از اصول تولید و انواع مختلف انیمیشن بزرگترین مانع بر سر راه شما است . شما نمی دانید در اطرافتان چه می گذرد و نمی تواند با عوامل تولید ارتباط برقرار کند .

یکی از مهم ترین مفاهیم مربوط به فرایند تولید یک پروژه انیمیشن بودجه است . شما به عنوان نویسنده موظف اید کارتونی بنویسید که هم از بعد تکنیکی و هم از بعد مالی قابل ساخت و توجه باشد . تغییر بیش از حد صحنه ها ـ که مستلزم طراحی تعداد زیادی پس زمینه است ـ بودجه کارشناسی را بیش از حد افزایش خواهد داد . به همین ترتیب استفاده از شخصیت های متعدد که نیاز به بازیگران و گویندگان فراوان دارد نیز از لحاظ مالی قابل توجیه خواهد بود . یک فیلمنامه درخشان و با کیفیت اما غیر قابل ساخت عملاً فیلمنامه موفقی نیست . فروش یک کار کوچک و کسب درآمدی ، خیر ، البته بد نیست اما نمایش کار شما بر پرده عریض سینما نه تنها از لحاظ حتی ارضا کننده خواهد بود بلکه در نقش کارت ویزیت شما در کارهای بعدی هم عمل خواهد کرد .

نگاهی گذرا به تولید انیمیشن ـ از فیلمنامه تا کارتون قابل پخش

البته پیش از نوشتن فیلمنامه چند مرحله وجود دارد که بعد ها دقیق تر به آنها خواهیم پرداخت . اما فرض می کنیم که فرایند تولید یک پروژه انیمیشن ـ چه تلویزیونی و چه فیلم بلند آغاز می شد .

فیلمنامه در حقیقت کلیت داستان را شرح می دهد . شرح محیط داستانی که صحنه ها را شکل می دهد ، شرح حرکتهایی که در این صحنه ها اتفاق می افتد و شرح مکالمات بیان شخصیتها ، فیلمنامه انیمیشن های تلویزیونی بر خلاف تولیدات سینمایی ، به کوچک ترین جزئیات هم می پردازد تقریباً می توان گفت که هیچ نکته ای به حدس و گمان دیگران واگذار نمی شود . اما این به آن معنا نیست که سایر عوامل دخیل در فرایند تولید نباید در پیشبرد داستان ، مکالمات و یا شوخیها مشارکت خلاق داشته باشند مشارکت آنها کیفیت کارها را بالاتر خواهد برد . اما متن یک انیمیشن تلویزیونی باید شمایل کاملی از تولید نهایی باشد در فیلمهای بلند ماهها زمان صرف اصلاح و پیشبرد شوخیها به وسیله طرحهای مداری می شود . اما در تلویزیون هر آنچه در فیلمنامه نوشته می شود به تصویر بدل خواهد شد .

پس از آنکه فیلمنامه به مرحله پیش نویس نهایی رسید کار با استوری برد ادامه می یابد . استوری برد در واقع روایت تصویری فیلمنامه و متشکل از تصاویر و طرحهای کوچک است . در استوری برد تمام صحنه های فیلمنامه به نمایش داده شده و حرکتها به جابجایی های دوربین بوسیله علایم خاص و سلسله مراتب تصاویر بیان می شود . وظیفه یک طراح استوری برد تنها ترجمه کلمات به زبان تصویر نیست ، بلکه او در مقاطعی نقش کارگردان و تدوین گیر را نیز ایفا کرده و با استفاده از حرکتهای نمایش دوربین ، مدیریت صحنه ها و انتقال تصاویر در مواقع لازم کیفیت بیان داستان را بالاتر خواهد بود . یک استوری بورد خوب ، آن چنان کامل است که شاید دیگر به فیلمنامه ـ به غیر از هنگام ضبط گفتگوها ـ احتیاجی نباشد .

در صفحه بعد نمونه استوری بورد یکی از صحنه های کارتون Teenage Mutant Ninja Turtles آمده است .

زمانی که استوری بورد به مرحله تولید می رسد عملاً بخش تصویری ماجرا آغاز شده است . این بخش شامل طراحی پس زمینه (طرحهای داخلی و خارجی محیط داستانی ) مدل شخصیتها (طراحی شخصیتها و لباس آنها ) و نیز طراحی وسایل نقلیه ، لوازم صحنه و سایر چیزهایی که در کارتون وجود دارند می شد .

یکی دیگر از مراحلی که می توان همزمان با استوری بورد پیش برد انتخاب گویندگان است . اگر متن شما قسمتی از یک مجموعه در حال پخش باشد صدای شخصیتهای اصلی مشخص است و تنها باید شخصیتهای تازه را صدا گذاری نمود .

پس از تولید و اصلاح استوری بورد گفتگوها ضبط می شوند این کار پیش از تولید انیمیشن صورت می گیرد زیرا در انیمیشن تصاویر بر اساس گفتگوها طراحی می شوند .

در مرحله بعد نوبت به طرح کلی ( Lay out ) می رسد مرحله ای که در آن انیماتورها حرکتهای اصلی صحنه ها حرکتهای شخصیتها در میان پس زمینه و پیش زمینه و در ارتباط با سایر شخصیتها را طراحی می کنند . در بسیاری از موارد پس از طراحی طرح کلی و پس زمینه های اصلی ، اسناد پروژه به به استودیوهای خارج از کشور فرستاده می شوند تا مابقی کار ساخته شود . پس از آن پروژه کامل به استودیوی اصلی بازگشته و اصلاح می شوند .

در انیمیشن های 2 بعدی نخست قابهای اصلی به صورت مجزا روی کاغذ طراحی می شوند و سپس بر روی ورقه های طلقی کشیده شده کپی زیراکس شده و یا اسکن شده و به صورت فایلهای کامپیوتری در می آیند . این ورقه های طلقی ـ چه دستی و چه کامپیوتری ـ می باید رنگ آمیزی شوند . در نمونه های دستی عموماً این رنگ آمیزی بوسیله آکریلیک انجام می شود اما در نمونه های کامپیوتری نمایشگر ماوس را کلیک می کنید و ... اوه ! محدوده مورد نظر به آنی رنگ می گیرد .

در انیمیشن های سه بعدی ، شخصیتها و وسایلی که روی کاغذ طراحی شده اند در کامپیوتر در قالب مدلهای مشبک سه بعدی ، شبیه سازی می شوند . این مدلهای کامپیوتری دقیقاً بر اساس استوری بورد طراحی می شوند و می توان سطح آنها را با هر بافتی پوشاند . مثلاً اگر شخصیت شما یک آدم آهنی باشد . طبیعتاً سطح آن را با فلز براق خواهد پوشاند با برنامه ریزی خاص کامپیوتری و تنظیم جهت تابش نور می توان بازتاب نور و سایه را در این بافت فلزی مشاهده کرد .

در قدم بعدی نوبت به عکاسی از تصاویر تهیه شده می رسد . در انیمیشن هاس طلقی طرحهای کشیده شده روی صفحات طلقی بطور جداگانه در مقابل پس زمینه ها قرار داده شده و توسط دوربین های به خصوص عکسبرداری می شوند . نمایش این عکسهای مجزا با سرعت 24 قاب در ثانیه برای فیلم و 30 قاب در ثانیه برای تلویزیون حس حرکت را القا می کند .

اما در انیمیشن کامپیوتری دیگر از دوربین و عکسبرداری خبری نیست . در این شیوه کار بوسیله فایلهای کامپیو.تری ـ که شبیه قابهای عکسبرداری شده هستند ـ انجام می شود . این فایلها نیز مستقیماً تبدیل به ویوئو یا فیلم می شوند اما در هر دو روش ( طلقی و کامپیوتری ) این مرحله شامل اضافه کردن انتقال صحنه ها ـ قطع ، فید، ... ـ است .

در این مرحله انیمیشن تقریباً آماده است و پروژه وارد فاز پس از تولید می شود . این مرحله تقریباً شبیه مرحله ای است که در سینمای زنده وجود دارد و شامل چندین بخش است . نخست فیلم ، فایل کامپیوتری و یا ... به شکل نهایی درآمده و بطور کامل صداگذاری می شود . تیتراژ آغازین ، پایانی ، جلوه ای ویژه صوتی و موسیقی اضافه می شوند . سپس در مرحله میکس ،‌بلندی صدای موسیقی ، گفتگوها و ... برای ایجاد حداکثر تاثیر نمایش اصلاح می شوند در مرحله آخر هم زنگ صحنه های مختلف متعادل می شوند تا هماهنگی بصری لازم را ایجاد نمایند .

و یک کارتورن این چنین متولد می شود  .

انواع انیمیشن

برای آنکه بتوانید در مورد نوع کارتون مورد علاقه تان تصمیم بگیرید نخست باید انواع مختلف آنرا بشناسید در زیر طبقه بندی انواع مختلف انیمیشن را از دیدگاه های مختلف می بینید .

طبقه بندی انواع انیمیشن بر اساس شیوه پخش

تصاویر متحرک

تلویزیون ( شبکه ، کابلی ، اتحادیه ای )

ویدیو ( فیلمهای : پیش از تاریخ 2 و 3) ، سریالهای : vegetales

اینترنت

با اینکه اینترنت و انیمیشن اینترنتی در حال حاضر بسیار نوپا و ابتدایی است اما یقیناً در آینده رشد چشمگیری خواهد داشت .

طبقه بندی انواع انیمیشن بر اساس نوع مخاطب

بزرگسالان ( تلویزیونی : king of the hill ، the simpsons ، spawn‌ بلند Ghost in the shell  )

کودکان (تلویزیونی :‌ Rugrats  بلند : Tarzan – The iron giant  )

پیش دبستانی ـ آموزشی ( Blue`s Clue`s – Dragon tales‌)

مقصود من از انیمیشن بزرگسالان الزاماً فیلمهای رده R‌ ـ یا nc-17 نیست . انیمیشن بزرگسالان انیمیشنی است که برای کودکان تولید نشده است . گر چه تا زمان تحریر این کتاب در امریکا بازار و تقاضای جدی و فعالی برای انیمیشن بزرگسالان وجود ندارد ، اما این تولیدات در ژاپن علاقمندان فراوان دارد . همانطور که انیمیشن های ژاپنی مانند  Pokemon‌ برای کودکان جذاب تر می شوند ، فیلمهای بلند ژاپنی هم در امریکا پرطرفدار شده و بازار گسترش پیدا خواهد نمود .

طبقه بندی انواع انیمیشن بر اساس نوع رسانه

2 بعدی  ( The Flintstones - Little mermaid‌)

3 بعدی ( Beast wars – Shrek )

گِلی ـ اسفنجی ( Wallace & Grommet- The PJS )

کلاژ کاغذی ( South park )

البته فیلم South Park در واقع با کامپیوتر ساخته شده و در آن مدل کلاژ کاغذی شبیه سازی شده است .

گونه های مختلف انیمیشن

حادثه ای ـ ماجراجویانه (Batman )

کمدی ـ پر تحرک ( Teenage Mutant Ninja Turtles )

بلند ژاپنی (Dragon Ball Z )

کمدی ( Hey Arnold , Doug! )

درام (داستانی ) (Prince of Egypt‌)

آموزشی ( Dora The Explorer , The Magic School Bus )

موزیکال ( Little Mermaid , Beauty and Beast )

پیش دبستانی ( Blue`s Clue`s , Dragon Tales‌)

فضایی ( Star Chaser : Legend of Orion )

کمدی موقعیت (PJS-King of  the hill )

پر برخورد ( Catdog-Ren&Stimpy )

البته گونه های دیگری هم وجود دارد ، اما من فکر می کنم شما می توانید گونه دلخواهتان را از میان همین فهرست بیایید .

در انیمیشن های تلویزیونی ، دو حوزه متفاوت وجود دارند . آنقدر متفاوت که می توان آنها را دو صنعت جداگانه نامید :

انیمیشن های ساعات پر بیننده  و سایر انیمیشن ها . از انیمیشن های ساعات پر بیننده می توان The Simpsons و King of the hill  را نام برد . تولیدات خارج از ساعات پر بیننده هم شامل انیمیشن های صبح شنبه ، پیش دبستانی و تولیدات ویژه سینمای زنده ـ در مقابل به «کارتون نویسان » ـ نوشته می‌شوند. کارکردهای درونی این دو حوزه نیز به شکل قابل توجهی متفاوت است.

انیمیشن خارج از ساعات پربیننده (Non-Rrime-time)

بطور کلی، این نوع از تنیمیشن توسط نویسندگانی نوشته می شود که – خواه آزاد و خواه استخدام شده – عموماً به شکل انفرادی و نه گروهی کار می کنند. بخش اعظم این نویسندگان به شکل آزاد فعالیت می کنند. آنها ادیه های خود را برای انیمیشن به صورت رایگان عرضه می کنند. در صورتی که این ایده به تصویب برسد، نویسنده قراردادی را بریا تهیه یک طرح کلی و سپس فیلمنامه امضا می کند، که با بازنویسی های متعدد همراه خواهد بود. یک نویسنده شناخته شده در مقابل طرح و فیلمنامه هر دو، دستمزد خواهد گرفت، در حالیکه نویسندگان کمتر شناخته شده، ممکن در هر مرحله، بدون دریافت دستمزدهای بعدی، از کار کنار گذاشته شوند.

دستمزد نوشتن یک انیمیشن نیم ساعته، عموماً بین 3000 تا 6500 دلار در نوسان است. نویسندگان استخدام شده در حدود 1500 تا 2500 دلار حقوق هفتگی دارند، و دستمزد نویسندگان سریالهای انیمیشن برای شبکه های تلویزیونی در حدود 7500 دلار برای هر قسمت است.

در میان نویسندگان انیمیشن های خارج از ساعات پر بیننده بسیار شایع است که پس از دریافت شرح خدمات خود، برای مدت کوتاهی ناپدید شده و سپس متن ها را برای ویراستار e-mail می کند. وظیفه ویراستار یا سردبیر، مطالعه متون و ارایه پیشنهادهایی برای بازنویسی بهتر به نویسنده است. پس از آن، معمولاً سردبیر متون بازنویسی شده را اصلاح کرده و تغییرات نهایی مورد درخواست تهیه کنندگان یا شبکه ها را روی آنها اعمال می کند. در برخی برنامه های تلویزیونی، گروهی نویسنده برای این امر استخدام شده اند که در مورد خطوط کلی داستان، جلسات و مباحثاتی را ترتیب می دهند، اما آنها نیز فیلمنامه های خود را به تنهایی می نویسد و به شیوه بالای سردبیر ارسال و سپس بازنویسی می نمایند.

این تقریباً نمایی ازش شیوة زندگی نویسندگان انیمیشن های خارح از ساعات پربیننده است، اما تازگی با روند سریع کارتونهای ساعات پر بیننده یک جریان کاملاً متفاوت است.

انیمیشن ساعات پربیننده

انیمیشن ساعات پربیننده (Rrime-time - Animation)

بسیاری از نویسندگان کارتونهای کودکان، آرزو دارند که واحد حوزه انیمیشنهای ساعات پربیننده شوند. اما اگر شما یک نویسنده مجرب و حرفه ای در ایمیشن خارج از ساعات پربیننده هم باشید، باز ممکن است از عهده کارتونهای ساعات پربیننده بر نیایید.

برای آنکه بتوانیم تصویر واضحی از این روند ارایه دهم، Patric M. Vorrone، سرپرست تولید در کمپانی Futurama مشورت کردم. طبق گفته او، Sam Simon، یکی از دست اندکاران پروژه The Simpsons به شیوه زیر عمل کرد. شیوه ای که امروزی برای تولید بسیاری از انیمیشن های ساعات پربیننده بکار گرفته می شود:

گروه تولید انیمیشن های ساعات پر بیننده معمولاً یک گروه هفت تا بیست و دو نفره نویسندگان را در استخدام خود دارند. تولیدات جدیدتر تعداد کمتری نویسنده دارند، و تولیدات قدیمی تر (یعنی موفق تر) تعداد بیشتری شبکه ها زمانی بین سیزده تا بیست و دو بخش نیم ساعته را خریداری می کنند.

ایده کلی داستان ها طراحی و تصویب و سپس به گروه نویسندگان ابلاغ می شود. بریا مثال اگر سیزده قسمت و هفت نویسنده داشته باشیم، هر نویسنده موظف است حدوداً 2 متن فیلمنامه تهیه کند. در مرحله بعد نویسندگان در قالب گروههای چهار یا پنج نفره به پرورش داستان خود پرداخته و متن آن را به سرپرست نویسندگان (کسی که نامش در غیلمنامه قید یم شود) نحویل می دهند.

به طور تخمینی هر قسمت نیم ساعته شامل 30 صحنه و 3 پرده خواهد بود. سپس آنکه یک داستان کاملاً پرورده شد، گروه نویسندگان دو رهم جمع شدذه و به حک و اصلاح متن – اضافه کردن، حذف کردن و یا بهبود شوخیهای موجود در متن . اضافه کردن بخش های مورد نیاز – یم پردازند. این کار عموماً 3 یا 4 بار تکرار می شوند، شوخیهای کارتونی به شکل نهایی درآیند.

در این مرحله، سرپرست نویسندگان یک هفته فرصت دارد که طرح کلی کار را تهیه کند. مدیر اجرایی، طرح را مطالعه کرده و نکات خود را مطرح می کند و سپس سرپرست نویسندگان دو هفته برای نوشتن نخستین پیش نویس فیلمنامه فرصت دارد.

بعد از اتمام این مرحله، نوبت به «پروسه میز» می رسد. منظور از فیزیک میز کنفرانس ساده است که گروه دور آن و در کنار و یکدیگر کار می کنند. «پروسه» هم مجموعه مراحلی است که برای پیشبرد فیلمنامه انجام می شود.

نخستین قدم در «پروسه میز» آن است که گروه نویسندگان متن فیلمنامه را مطابق با اصطلاحات مدیر اجرایی بازنویسی کنند. در این مرحله، متن فیلمنامه بروی یک مونیتور بزرگ نمایش داده می شود و خط به خط بازنویسی می شود که بین 5 تا 8 روز زمان خواهد برد. پس از آن، مدیر اجرایی جلسه نهایی را برای اتمام قدم اول برگزار می کند.

قدم بعدتی، خوانش متن پشت میز است. گویندگان دور میزد جمع می شوند و دیالوگهای خود را مطابق با زمان واقعی پیش بینی شده اجرا می کنند. نویسندگان شوخیهای نامناسب و بی مزه و سایر مشکلات را مشخص می کند.

در مرحله بعد، نویسندگان بر ساسا خوانش متن انجام شده، بازنویسی دیگری را انجام می دهند که در حدود 5/1 روز یه طول می انجامد.

و حالا نوبت به ضبط می رسد. ضبط انیمیشن به معنای ضبط دیالوگهای شخصیتها است. بعضی اوقات، پیش از ضبط نهایی، یک خوانش تمرینی انجام می شود و حتی ممکن است هماهنگی مطلوب در حین ضبط بدست بیاید!

در حدود یک ماه پس از ضبط، استوری بورد و نسخه ضیط شده صوتی به استودیو باز می گردد. در زمان ضبط ممکن است گوینده یک جلسه را چندین بار برای رسیدن به گویش مناسب تکرار کند. کارگردان این برداشتها را می شنود و بهترین آنها را انتخاب می کند. سرپرست نویسندگان و مدیر اجرایی برای اطمینان از هماهنگی استودی بورد با شوخیهای موجود و گنجاندن نکات لازم، یک بار دیگر آنرا بازبینی می کنند. حدوداً یک ماه و نیم تا دو ماه بعد، انیماتیک (animatic) آماده خواهد شد. انیماتیک مجموعه ای از طرحهای دستی مدادی است که در کنار یکدیگر چسبیده و با دیالوگها منطبق شده اند تا پیش نویس اولیه کارتون را تولید کنند.

مرحله بعد، مرحله بازنویسی انیماتیک است. در این مرحله که یک یا دو روز به طول می انجامد، نویسندگان، انیماتیک و شوخیهای فیزیکی و صحنه های زد و خورد را مشاهده می کنند.

سه یا چهار ماه پس از بازنویسی انیماتیک، نسخه کامل انیمیشن از خارج کشور به استودیو باز می گردد. نوعاً هر کارتون برای برداشتهای مجدد دلخواه، بودجه ای در حدود 5000 دلار نیاز خواهد داشت.

این خلاصه ای از روند تولید انیمیشن های ساعات پر بیننده بود. برای تولید یک مجموعه با 22 قسمت 30 دقیقه ای در حدود 9 تا 10 زمان لازم است. معمولاً نویسندگان این نوع انیمیشن ها از 10 صبح تا 7 عصر و پنج روز در هفته کار می کنند. هرچند که کار کردن آنها تا نیمه شب هم عجیب نیست.

خبر دلگرم کننده آن است که تمام مجموعه های ساعات پر بیننده تحت پوشش WGA تولید می شود. شاید شما حتی با وجود آنکه یک انیماتور حرفه ای هستید، ندانید که تا این لحظه هیچ یک از انواع دیگر متون انیمیشن، تحت پوشش WGA (اتحادیه نویسندگان ایالات متحده) تولید نمی شوند. حتی امروز هم درصد بسیار ناچیزی از تولیدات انیمیشن تحت پوشش این سازمان قرار گرفته اند. در این میان، تمامی انیمیشن های ساعات پر بیننده، بر خلاف انیمیشن های خارج از این ساعات، مطابق با قراردادهیا قانونی WGA و تحت پوشش این اتحادیه نوشته می شوند. در نتیجه، در حالیکه فیلمنامه نویسان سینمایی، مبالغ دوره یا و منظمی را از اتحادیه ها دریافت می کنند. دریافتهای دوره یا بیش از 90% نویسندگان انیمیشن از انحادیه ها، بسیار ناچیز است. آنها هیچ تشکیلاتی برای اعتراضات متشکل و قانونمند ندارند. تنها  درصد بسیار کمی از آنها تحت پوشش مجمع کارتونیست های تصویری – اتحادیه بین المللی کارمندان تئاتر و صحنه – هستند، تشکلی که طراحان. تقاشان و انیماتورها را تحت پوشش دارد. (IATSE) برای تغییر این شرایط، سازمان نویسندگان انیمیشن (AWC) – که زیر مجموعه WGA و گروهی از اعضای آن است که کار نویسندگی انیمیشن هم می کنند – تصممی گرفتند تا در جهت عقد قراردادهای عادلانه تر و دستمزدهای بیشتر اقدام نمایند. برای دریافت اطلاعات بیشتر در این باب می توانید با WGA تماس بگیرید. متأسفانه بر اساس قوانینی WGA، از هر پرده فیلمنامه، فقط یکگ فیلمنامه به نویسندگان ارجاع می شود. و نیز پیشنهاد تولید اکثر مجموعه های تلویزیونی می باید از سوی آژانس ها راایه شود. سپس فیلمنامه هیا خود را به امید آنکه خوادنده شوند، برای سردبیران و ویراستاران پست نکنید.

یک قانون کلی وجود دارد: همیشه کارگردانان مجموعه های ساعات پر بیننده، به خواندن فیلمنامه های کمدی موقعیت و یا انیمیشن های ساعات پر بیننده علاقه فراوان دارند. آنها به نیسندگان انیمیشن های خارج از ساعات پر بیننده، تا زمانی که یک کمدی موقعیت درخشان ننوشته اند، چندان علاقه یا ندارند.

دستمزدهای نویسندگانی که با WGA قرارداد دارند، طبق استانداردهای این سازمان تعیین می شود. در حال حاضر حداقل این دستمزدها در حدود 2500-3500 دلار در هفته برای نویسنده و 4500 تا 600 دلار در هفته برای سردبیر است. طول مدت قراردادهای گروه نویسندگان معمولاً در حدود 2 سال، اما حداقل مدت زمان این قراردادها 13 هفته است. این تنها در مورد پرداختهای منظم صنفی بود. دستمزد هر متن یا فیلمنامه بطور جداگانه محاسبه می شود. مثلاً دستمزد یک قسمت سی دقیقه ای از یک انیمیشن ساعات پربیننده حداقل 359/18 دلار است. این ارقام هر سال از سوی WGA بالاتر می روند، پس اگر میزان دقیق تر دستمزدها را نیاز دارید، با WGA تماس برقرار کنید.

پس، با وجود اینکه وارد شدن به دنیای انیمیشن های ساعات پربیننده قدری ئشوار است، می بینید که انگیزه های متعددی برای این امر وجود دارد، دلایلی مانند دستمزدهای بالا، پرداختهای منظم صنفی، و شانس برای پیشرفت و ورود به دنیای تصاویر متحرک تلویزیونی.

 

چه نوع متنی را برای نوشتن انتخاب کنیم

حرفه من بسیار هیجان انگیز و متنوع است. من متونی برای انیمیشن های بلند، تلویزیونی و ویدیویی در ژانرهای فضایی، کمدی حرکت، کمدی، تخیلی، کودکان و پیش دبستانی نوشته ام، و واقعاً از تمام آنها لذت می برم. چون عاشق خلق داستانهای جذاب و متفاوت هستم.

اما اگر شما می خواهید با یک تجربه ساده کار را شروع کنید، به سراغ کمدی نروید. نوشتن یک فیلمنامه کمدی بسیار مشکل تر از ترافیک فیلمنامه دراماتیک است. زیرا داستان آن علاوه بر زیبایی و درستی، باید خنده آور هم باشد. کمدی نوشتن تنها در یک صورت ساده است، آنهم این است که شما یک ماشین خودکار جوک سازی مثل رابین ویلیامز باشید. اما اگر واقعاً می خواهید کمدی نوشتن را تجربه کنید. بهتر است با کمدی حرکت آغاز کنید. کمدی حکرت داستان پرتحرکی با شخصیتهای جذاب است، درست مثل Teenage Mutant Ninja Turtles

نوشتن فیلمنامه های کوتاه. از آنجا که دارای جزئیات کمتری در طرحج و ساختار داستانی خود هستند. ساده تر از نوشتن فیلنامه های بلند است. کارتون های پر زد و خورد هفت دقیقه یا مانند Tiny Toon Advertures از یک طرح داستانی ساده شوخیهای فیزیکی متعدد تشکیل شده اند. اگر شما از شوخیهای اغراق شده و دیوانه وار بصری لذت می برید، راه خود را در این ژانر خواهید یافت.

حال که در مورد فیلنامه های کوتاه سخن گفتیم، به داستانهای یکه بریا سرکرمی وب سایت Warner Bros نوشتم هم اشاره می کنم. این مجموعه از قسمتهای دو دقیقه ای، که هر کدام در حدود 5/3 صفحه بودند. تشکیل شده بود و Li Green Men نام داشت. به عقیده من نمی توان فیلمنامه ای از این کوتاه تر نوشت. یک ساماندهی ساده: شوخی – شوخی – شوخی و کار تمام است.

حال به فیلمهای بلند انیمیشن بپردازیم. کیست که نخواهد نویسنده قسمت بعدی Lion King یا Toy Story باشد؟ اما با وجود جذابیت فراوان فیلمنامه های بلند، یک اصل ساده وجود دارد. و آن این است که شما برای نوشتن یک فیلمنامه تلویزیونی، صدها بار بیشتر از فیلمنامه بلند انیمیشن شانس دارید. پس بهتر است که بریا شروع به سراغ تلویزیون بروید. در تلویزیون شما در ضمن پرورش مهارتهای خود، دستمزد می گیرد و توانایی بیشتری برای نوشتن غیلم بلند مورد علاقه تان پیدا می کنید.

اما گذشته از همه اینها، به دنبال علاقه تان بروید. اگر فرض کنید خوشبختی همان تجربیاتی است که شما در طول زندگی کسب می کنید، پس چه بهتر که به سراغ تجربیات مورد علاقه خود بروید. شاید فلیمنامه بلند 500 میلیون دلاری بعدی کار شما باشد. در هالیوود، هر چیزی ممکن است.

 

پایان نامه کارشناسی شبکه نسل آیندهNext Generation Network

پایان نامه کارشناسی شبکه نسل آیندهNext Generation Network

شبکه نسل آینده

Next Generation Network

 

در این پروژه از زوایای بسیار متفاوت، هوش شبکه را در نظر گرفته ایم. ما پروتکل ها، روشها و ابزار خدمات رسانی در شبکه های telephony (تلفنی)، mobile (شبکه متحرک) و اینترنت را بررسی کرده ایم. بعضی از استانداردها مناسب هستند و سایر استانداردها پیشنهادهای صنعتی جدید  هستند.

به طور کلی موضوع اصلی که در این پروژه دنبال می شود تقارب یا اصطلاحاً همگرایی سرویسهای Voice (صدا) و Data (دیتا) به سمت یک دنیای جدید از درخواستهای پیشرفته که یک راهی برای ارتباط برقرار کردن بین افراد به وجود می آورند، می باشد. در واقع نیاز به یکی کردن حالت انتقال مداری و انتقال بسته ای (Packet) به یک شبکه باند پهن جهانی بود که اتحادیه مخابرات بین المللی را برای ایجاد شبکه های Next Generation تحریک کرد.

چند دهه پیش واژه ارتباط از راه دور (مخابرات) مترادف واژه telephony شد. شبکه تلفنی هنوز هم یک زیربنای ارتباطی بسیار مهمی را نشان می دهد. اما این شبکه به یک منبع خدمات دارای ارزش اضافی تبدیل شده است. شبکه mobile  , telephony و اینترنت حال وسایل ارتباطی مناسبی در بسیاری از خانواده ها هستند.

امروزه، شبکه های telephony، اینترنت و شبکه های سلولی mobile مراحل مختلفی را می گذرانند. همانطوری که در اینجا بحث کردیم هر یک از این شبکه ها دارای پروتکل ها و خدمات مخصوص به خود هستند. هر یک از آنها به جواز مخصوص خود نیاز دارند و اغلب توسط اپراتورهای رقیب و متفاوتی کنترل می شوند.

البته ارتباطی بین شبکه های اینترنت، ثابت و mobile (متحرک) وجود دارد. امکان انجام مکالمه تلفنی از شبکه ثابت تا شبکه متحرک، جستجوی صفحات وب از طریق پایانه متحرک یا connect شدن به اینترنت از طریق تلفن وجود دارد.

هنوز، اتصال داخلی میان شبکه های mobile، telephony و اینترنت بر مبنای نقطه به نقطه است. شما برای connect شدن به اینترنت از طریق تلفن نیاز دارید از میان یک مرکز سوئیچ ارتباطی عبور کنید (GMSC). شما برای جستجوی صفحات وب از طریق یک پایانه متحرک نیاز دارید از مودم (اگر شبکه GSM است) یا از یک gateway router (مسیریاب گذرگاه) (اگر شبکه GPRS است) استفاده کنید. شکل زیر واقعیت فعلی را نشان می دهد.

Telephony, The Internet, And Mobile Networks today

پیش بینی اینکه این شبکه ها از همین لحظه تا 15-10 سال به بعد شبیه چه چیزی می شوند مشکل است. واژه شبکه نسل آینده لغت رایجی است که امروزه بسیاری از مردم در صنعت ارتباطات از آن استفاده می کنند. به نظر می رسد این واژه به هرآنچه که یک شبکه ممکن است در حاشیه قرار  دهد اشاره می کند اما این واژه تعریف خوبی ندارد.

هنوز چندین نکته کلی وجود دارد که به نظر می رسد در اکثر دیدگاههای مردم نسبت به اینکه شبکه های نسل آینده چه چیزی هستند مشترک باشد. یک نکته این است که IP در نهایت برای انتقال صدا، و مولتی مدیا به یک تکنولوژی تبدیل شود. شبکه های IP ارزان هستند و در مقایسه با سوئیچینگ مدار تلفنی یا موبایل راحت تر به یکدیگر متصل و کنترل می شوند.

IP مشکلات خاصی هم دارد. شبکه های IP همیشه راحت تنظیم نمی شوند و برای فراهم کردن QOS و امنیت دچار مشکل می شوند. انتظار می رود IPV6 ورژن جدید IP فاقد اکثر این مشکلات باشد. در بسیاری از موارد در صنعت فرض می شود که شبکه های نسل آینده دارای شبکه انتقال با هستة اصلی IPV6 باشند.

شبکه های امروزی داده، mobile و telephony در این زمینه نیستند اما مثل شبکه های access که به شبکه های هسته ای IP منتقل می شوند، زیاد دیده می شوند. البته این مورد به نوعی وسیله مناسب نیاز دارد تا با این واحدهای getway یا interworking تماس برقرار کند. شکل مقابل این دید سطح بالا نسبت به شبکه های نسل آینده را نشان می دهد. همانطوری که شکل نشان می‌دهد، احتمالاً IP در شبکه به یک تکنولوژی مجتمع تبدیل می شود.

Next Generation Networks Scenario

همانطوری که در زیر لیست شده است، حداقل سه موضوع کلیدی در سناریوی شبکه های نسل آینده شکل بعد وجود دارد:

• تهیه end to end-QOS تضمین QOS برای ارتباط بین دو مشترک در دسترسی شبکه های مختلف ممکن است بین تکنولوژیهای مختلف برای مثال شبکه GRPS، شبکه هسته ای IP و شبکه تلفنی به مذاکره QOS نیاز داشته باشد.
• فدراسیون بین مسئولین سرویس دهی: با افزایش رقابت و قانون زدایی این احتمال وجود دارد که ارتباطات فراتر از قلمرو یک اپراتور یا مسئول سرویس دهی باشد. شبکه های نسل آینده باید توانایی به توافق رسیدن بر سر ارتباطات و خدمات در حوزه فرد دهنده خدمات را داشته باشد. گشت زدن در شبکه های mobile می تواند به عنوان یک مورد خاص فدراسیون دیده شود.
• کنترل هوش مختل شده:شبکه های نسل آینده در داخل شبکه (مثل IN) و بیرون شبکه (مثل کاربردهای PCS، SAT و MEXE هوشمند هستند. آنها وسایلی برای سطح مشترک میان هوش بخشهای مختلف شبکه را تهیه می کنند.

شکل مقابل در مورد این سه مشکل توضیح می دهد.

Distributed intelligemce, federation, and QOS in next generation

هر سه نقطه در شبکه مربوط به هوش هستند و شرایط جدید را به تکنولوژیهایی ارائه می دهد.

مشکل کلیدی در شبکه های نسل بعدی نامتجانس بودن تکنولوژیهای حمل و کنترل، توزیع داده و منطق کنترل است. پس به نظر می رسد کنترل هوش مختل، ریشه مشکل باشد.

مقدمه

در سیستمهای مخابراتی باید همانگونه که اطلاعات از مبدأ فرستاده می‌شود، در مقصد نیز بازیابی شود. برای فرستادن اطلاعات می توانیم از دو روش انتقال آنالوگ و انتقال دیجیتال استفاده کنیم. در حالت دیجیتال به جای آنکه کل پیام ارسال شود، نمونه هایی از آن که به صورت کد درآمده است فرستاده می شود. محیط انتقال بین دو مرکز می تواند کابل، رادیو یا فیبر نوری باشد.

انواع روشهای Modulation

SDM= Space Division Multiplex

FDM= Frequency Division Multiplex

TDM= Time Division Multiplex

PAM= Pulse Amplitude Multiplex

PCM= Pluse Code Modulation

در شروع ارتباطات تلفنی، مسیرهای ارتباطی، انفرادی و اختصاصی بود. به این صورت که به ازای هر ارتباط تلفنی یک زوج سیم مجزا به کار می رفت. این روش مالتی پلکس تقسیم مکانی (SDM) نامیده می شود. انبوهی از سیمها کنار یکدیگر قرار می گرفتند و به علت اینکه قسمت اعظم سرمایه گذاری در شبکه خطوط می باشد در مراحل اولیه تلاشهایی برای استفاده چندگانه از خطوط در مسیرهای طولانی به عمل آمد.

این تلاشها منتهی به پیدایش FDM (مالتی پلکس تقسیم فرکانسی) گردید که عبارت از تقسیم باند پهن فرکانس به باندهای فرکانس فرعی می باشد. هر باند فرعی دارای یک سیگنال کاربر سینوسی است که با یک سیگنال تلفنی مدوله می شود. بعد از عمل دمدولاسیون در طرف گیرنده سیگنالهای تلفنی مجدداً به فرکانسهای اولیه خود برمی گردند. در این روش پهنای باند را بین 60 تا 108 درنظر گرفتند و آنرا به 12 قسمت kHZ4 تقسیم می کنند. به ازای هر KHZ4 یک ارتباط یعنی کلاً 12 ارتباط برقرار می شود. در این روش چون فیلترهای بسیار دقیقی برای بیرون کشیدن پهنای باند مشترک لازم است روش خوبی نیست.

اما این تنها راه استفاده از خطوط نیست. راه دیگر TDM (مالتی پلکس تقسیم زمانی) می باشد. در این روش از تقسیم زمانی استفاده می کنند. روی هر مسیر در هر 125 میکرو ثانیه 32 کانال ایجاد کردند. هر یک از کانالها از نظر باند صوتی KHZ4 است. یک کانال در هر کدام از پریودهای متوالی مختص یک سیگنال تلفنی است. بنابراین بطور همزمان می توان چند سیگنال تلفنی ارسال کرد. اساس TDM بر پایه این تئوری است که برای انتقال سیگنالهای تلفنی ارسال کامل موج لازم نیست و کافی است که از موج در فواصل منظم نمونه برداری شده و این نمونه ها ارسال گردند. وقتی از شکل موجی نمونه برداری می شود قطاری از پالسهای باریک تولید می شود، بطوریکه در دامنه هر پالس نمودار دامنه شکل موج در لحظه نمونمه برداری می باشد. این تغییر شکل به عنوان مدولاسیون دامنه پالس (PAM) شناخته شده است. پوش سیگنال PAM منعکس کننده شکل منحنی اولیه می باشد. فاصله بین نمونه برداریها نسبتاً طولانی است از این فاصله ها می توان برای ارسال سیگنالهای PAM دیگر استفاده کرد. وقتی پالسهای چند سیگنال PAM ترکیب می شوند، یک مالتی پلکس تقسیم زمانی PAM را تشکیل می دهند.

اگر نمونه های شکل موج یعنی پالسهای با دامنه های مختلف به سیگنالهای باینری تبدیل شوند، واژه PCM به کار می رود. در طی این روش نمونه های شبه پالس مدرج و کدبندی می شوند. در این روش معمولاً از 8 بیت استفاده می شود.

اصول PCM

تئوری نمونه برداری:

این تئوری حداقل میزان نمونه برداری از یک سیگنال آنالوگ را تا جایی که اطلاعات اولیه آن سیگنال حفظ شود تعیین می کند. فرکانس نمونه برداری (fs) باید بیش از دو برابر بالاترین فرکانس سیگنال آنالوگ (fa) باشد. Fs>2fa

تبدیل آنالوگ به دیجیتال:

1. نمونه برداری: یک فرکانس KHZ8 به طور استاندارد برای نمونه برداری باند صوتی تلفن [phone] هرتز) انتخاب شده است، به عبارت دیگر سیگنال تلفنی 8000 بار در ثانیه نمونه برداری می شود. فاصله زمانی بین دو نمونه متوالی از یک سیگنال از رابطه زیر محاسبه می شود.

Ta=1/fa=8000/1 = 125s

در شکل زیر چگونگی انتقال سیگنال تلفنی از طریق یک فیلتر پایین گذر به یک سوئیچ الکترونیکی نشان داده شده است. فیلتر پایین گذر باند فرکانسی را محدود می سازد بطوریکه فرکانسهای بالاتر از نصف فرکانس نمونه برداری را حدف می کند. سوئیچ الکترونیکی با فرکانس HZ8000 از سیگنالهای تلفنی در هر s125 نمونه برمی دارد. بنابراین خروجی حاصل از سوئیچ الکترونیکی یک سیگنال PAM می باشد.

2. کوانتیزه کردن: سیگنالهای تلفنی PAM هنوز به صورت آنالوگ می‌باشند. چون ارسال نمونه ها بطریق دیجیتال ساده تر می باشد. در اولین مرحله تبدیل سیگنالهای PAM به سیگنالهای دیجیتال PCM، آنها را کوانتیزه می کنیم بطوریکه تمام دامنه به فواصل کوانتیزه تقسیم می شود. اصول کوانتیزه کردن در شکل زیر مشاهده می شود.

تعداد 16 فاصله کوانتیزه در شکل دیده می شود. این فاصله ها در محدوده مثبت 1+ تا 8+ و در محدوده منفی از 1- تا 8- تقسیم شده است و برای هر نمونه مقدار کوانتیزه مناسبی انتخاب شده است.

مرزهای تصمیم گیری حد فاصل بین مرزهای مجاور را مشخص می کند. بنابراین در جهت ارسال، مقادیر آنالوگ متعددی در یک فاصله کوانتیزه قرار می گیرند. در جهت دریافت یک مقدار ثابت آنالوگ برای هر سیگنال که برابر با نقطه میانی فاصله کوانتیزه است، به دست می آید. این عمل باعث می شود تفاوتهایی بین نمونه سیگنالهای تلفنی اولیه در جهت ارسال و مقادیر بازیابی شده در طرف دریافت به وجود بیاید. بطوریکه این اختلاف می تواند تا نصف یک فاصله کوانتیزه باشد. این اعوجاج به صورت نویز که منطبق بر سیگنال اصلی است ظاهر می شود. این اعوجاج کوانتیزاسیون با ازدیاد فواصل کوانتیزه کمتر می شود.

اگر فواصل کوانتیزه برای تمامی رنج دامنه یکسان باشد، در سیگنالهای با دامنه کوچکتر خطاهای بزرگتری به وجود می آید که این خطاها می تواند به اندازه سیگنالهای ورودی باشد و نسبت سیگنال به نویز کوانتیزاسیون آنقدر بزرگ نخواهد بود و به همین دلیل عملاً 256 فاصله کوانیتزه نامساوی به کار گرفته می شود. (Non-Uniform Quantizing)

در کوانیتزه غیریکنواخت فواصل کوانتیزه کوچکتری برای سیگنالهای کم دامنه و فواصل کوانتیزه بزرگتر برای سیگنالهای با دامنه بیشتر به کار رفته است. بنابراین نسبت سیگنال ورودی به خطای ممکن که از کوانیزه نتیجه می شود تقریباً برای تمامی سیگنالهای ورودی یکسان خواهد بود.

CCITT دو نوع مشخصه برای کوانتیزاسیون غیریکنواخت توصیه کرده است.

قانون A برای PCM30 که 13 قسمتی است و در آسیا و اروپا به کار رفته است.

قانون  برای PCM24 که 15 قسمتی است و در آمریکا و ژاپن به کار رفته است.

3. کدبندی: سیگنال PCM از کد کردن فواصل کوانیتزه شده به دست می‌آید. در شکل زیر محور عرضها، فواصل کوانیتزه را از 1 الی 128 و فواصل کوانیتزه منفی را از 1- الی 128- نشان داده است. دامنه سیگنال ورودی روی محور عمودی نشان داده شده است.

به هر خط شکسته یک Segment می گوییم. هر Segment را به تعدادی Step نقسیم کرده ایم.

کد الکترونیک یک کلمه PCM هشت بیتی را به ازای هر کدام از نمونه ها نشان داده است. این کلمه PCM با فاصله کوانتیزه شده معین مرتبط است.

یک کد باینری 8 رقمی برای نشان داده هر یک از 128 فاصله کوانیتزه مثبت و یا منفی، از مجموعاً 256=2⁸ فاصله اختصاص یافته است پس هر کلمه PCM دارای 8 بیت می باشد. بیت اول تمامی کلمات PCM به کار رفته در فواصل کوانیزه مثبت یک بوده و همین بیت برای کلمات PCM به کار رفته در فواصل کوانیتزه منفی صفر می باشد.

پایان نامه کارشناسی_مسیریابی مبتنی بر ناحیه بندی در شبکه های Ad Hoc

پایان نامه کارشناسی_مسیریابی مبتنی بر ناحیه بندی در شبکه های Ad Hoc

 مسیریابی مبتنی بر ناحیه بندی در شبکه های

Ad Hoc

 

فهرست مطالب

پیشگفتار.............................................................................................................................................................1

فصل اول .............................................................................................................2

شبکه‌های Ad Hoc...........................................................................................................................................2

1-1 تقسیم‌بندی شبکه‌های بی‌سیم ..................................................................................................................2

1-2 مروری بر پروتکلهای مسیریابی در شبکه‌های MANET ...........................................................6
1-2-1 الگوریتمهای مسیریابی مسطح.............................................................................................................6

1-2-1-1 پروتکلهای مسیریابی Table Driven...............................................................................................7

1-2-1-1-1  پروتکل مسیریابی DSDV ............................................................................................................8

1-2-1-1-2 پروتکل مسیریابی WRP .................................................................................................................8

1-2-1-2 پروتکلهای مسیریابی on-Demand .................................................................................................9

1-2-1-2-1 پروتکل مسیریابی AODV ..........................................................................................................10

1-2-1-2-2 پروتکل مسیریابی DSR ...............................................................................................................12

1-2-1-2-3 ظرفیت شبکه های بی‌سیم و محدودیت الگوریتمهای On-Demand ........ ....................14

1-2-2 الگوریتمهای مسیریابی سلسله‌مراتبی .........................................................................................15

1-2-2-1 مفهوم خوشه‌یابی ...................................................................................................................................18

1-2-2-2 مزایای استفاده از خوشه‌یابی ..............................................................................................................20

1-2-2-3 الگوریتمهای مسیریابی سلسله‌مراتبی مبتنی بر خوشه‌یابی .........................................................22

فصل دوم ..........................................................................................................................................................25

عناصر مورد استفاده جهت شبیه‌سازی شبکه‌های MANET........................................25

2-1 تکنولوژی بی‌سیم مورد استفاده در شبیه سازی شبکه های  Ad Hoc ............................25

2-2 مدلهای تحرک .............................................................................................................................................30

2-2-1 مدل‌های تحرک تصادفی .........................................................................................................................31

2-2-2 مدل تحرک با وابستگی لحظه‌ای ...........................................................................................................32

2-2-3 مدل تحرک با وابستگی فضایی ..............................................................................................................33

2-2-4 مدلهای تحرک با محدودیت جغرافیایی ...............................................................................................35

2-2-5 خصوصیات مدل تحرک Random Waypoint ...........................................................................35

2-3 ابزار شبیه‌سازی ........................................................................................................................................38

 

فصل سوم .......................................................................................................................................................42

خوشه‌یابی ..........................................................................................................................................................42

3-1 مروری بر الگوریتمهای خوشه‌یابی .....................................................................................................42

3-2 پارامترهای کارایی در روشهای خوشه‌یابی ...................................................................................50

3-3 الگوریتم خوشه‌یابی پیشنهادی ........................................................................................................52

3-3-1 تشخیص گره‌های همسایه .....................................................................................................................54

3-3-2 شکل گیری خوشه‌ها ..............................................................................................................................55

3-3-3 پیکربندی مجدد خوشه‌ها .....................................................................................................................58

3-3-4 ارزیابی کارایی ..........................................................................................................................................65

فصل چهارم.................................................................................................................................................77

نتیجه‌گیری و پیشنهاد برای آینده ....................................................................................................77

ضمیمه 1 ( واژه‌نامه ) ..................................................................................................................................80.

ضمیمه 2 ( عبارتهای اختصاری ) .......................................................................................................82

 

مراجع ................................................................................................................................................................86

مقاله خلاصه پایان نامه.................................................................................................................89

 

پیشگفتار

امروزه شبکه‌های بی‌سیم به دلیل کاربردهایی که دارد و همچنین سرویسهایی که ارائه می‌دهد، رشد چشمگیری داشته است. این شبکه‌ها در حال توسعه سریعی هستند و سرویسهای ارائه شده هم مرتباً بیشتر و بهتر می‌شود، در آینده‌ای نه چندان دور، تکنولوژی اطلاعات بر پایه مخابرات بی‌سیم خواهد بود. از آنجاییکه ایجاد شبکه با زیرساخت باعث محدودیت در شبکه‌های موبایل و سلولی معمولی خواهد کرد؛ لذا شبکه‌های بدون زیر ساخت می‌تواند ایدة خوبی برای ادامه مخابرات بی‌سیم باشد. شبکه‌های ادهاک، بدلیل عدم نیاز به زیرساختار، محدودیت شبکه‌های موبایل را مرتفع خواهد کرد.

 شبکه‌های Ad–hoc برای اولین بار توسط وزارت دفاع آمریکا در سیستم‌های نظامی و عملیاتی خود مورد استفاده قرار گرفته است. لیکن از سال 1970 بطور عمومی مورد استفاده میباشد.

در این پروژه هدف ارائه الگوریتم مسیریابی پیشنهادی مبتنی بر خوشه یابی می باشد.

در این راستا  ابتدا در فصل اول  به تقسیم بندی و توضیح شبکه های ادهاک و مروری بر پروتکلهای مسیریابی آن خواهیم پرداخت و سپس در فصل دوم  عناصر مورد استفاده جهت شبیه سازی شبکه های MANET که شامل مدل های حرکت و ابزار شبیه سازی می باشد مورد بررسی قرار می گیرد و نیز  فصل آخر را به بررسی الگوریتم های خوشه یابی و ارائه یک الگوریتم پیشنهادی و همچنین ارزیابی کارائی آن نسبت به سایر روش های خوشه یابی اختصاص داده ایم و فصل چهارم  ننتیجه گیری و پیشنهاد برای آینده و در پایان نیز به طرح یک مقاله شخصی که شامل خلاصه  این رساله می باشد پرداخته ایم، با امید به ایجاد انگیزه ای دو چندان در جهت پیشرفت های علمی، عزت و سلامت همه عزیزان را از درگاه ایزدمنان خواستارم.   

فصل اول

شبکه‌های Ad Hoc

1-1 تقسیم‌بندی شبکه‌های بی‌سیم[1]

شبکه های بی‎سیم را از نظر معماری می توان به دو گروه اصلی تقسیم بندی نمود:

الف) شبکه های دارای زیرساخت[2]

مسیریابهایی که در این نوع شبکه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، اصطلاحاً به ایستگاه‌های ثابت شهرت دارند. این ایستگاههای پایه‌ای قابلیت حرکت ندارند، با روشهای مختلف و با امکانات سرعت بالا به یکدیگر متصل هستند. هر واحد متحرک در زمان برقراری ارتباط و نیز ردو بدل کردن اطلاعات، به نزدیکترین ایستگاه پایه‌ای متصل می شود. در نتیجه ارتباطات بی‎سیم در این نوع شبکه‌ها، بر اساس ارتباط سیمی[3] بین ایستگاه های پایه‌ای صورت می پذیرد. این شبکه‌ها همچنین به شبکه‌های بی‎سیم یک‌گامی[4] نیز شهرت دارند. شبکه‌های مخابرات سلولی و شبکه‌های PCS[5] مثالهایی از این نوع شبکه‌های بی‌سیم هستند. در شبکه‌های یک‌گامی گره‌های متحرک همواره تحت پوشش ایستگاههای پایه قرار دارند و در نتیجه ارتباط پیوسته‌ای با ایستگاههای پایه دارند.

شکل 1-1  مثالی از شبکه‌های دارای زیرساخت

ب) شبکه های فاقد زیرساخت[6]

در این شبکه ها که به شبکه های MANET[7] نیز شهرت دارند، هیچ زیر ساخت از پیش تعریف شده ای برای برقراری ارتباط بین گره ها وجود ندارد. هر گره قابلیت مسیریابی را داراست در عین حال، قادر است در هر جهتی حرکت کند و همچنین به گره های دیگر نیز متصل شود. به همین دلیل، اطلاعات ارسالی از یک گره به گره دیگر بدلیل فاصله دو گره مزبور ممکن است در صورت نیاز از چند گره دیگر عبور کند. درنتیجه، این شبکه ها را شبکه های بی‎سیم چندگامی[8] نیز می‌نامند. در این پروژه، این دسته از شبکه‌های بی‌سیم مورد بحث و بررسی قرار می گیرند.

شکل 1-2 نمونه‌ای از شبکه‌های فاقد زیر ساخت

باتوجه به اینکه هیچ زیرساخت ارتباطی ویا ادوات سخت افزاری جانبی جهت راه‌اندازی و مدیریت شبکه مورد نیاز نیست، با روشن شدن و فعال شدن گره‌ها، شبکه تشکیل می‌شود. بدین ترتیب سادگی و سرعت راه‌اندازی شبکه از خصوصیات شبکه‌های MANET می‌باشد.

اینگونه شبکه‌ها در مواردی مورد استفاده قرار می‌گیرند که هیچ ساختار ارتباطی دیگری موجود نباشد. با وجود اینکه انتظار می رود کاربردهای این نوع شبکه‌ها جنبه اقتصادی داشته باشند ولی بیشتر کاربردهای مطرح شده تاکنون جنبه نظامی داشته‌اند. این امر نیز طبیعی به نظر می رسد و در میدان جنگ و یا موارد کمک رسانی و امداد در مناطقی که امکانات مخابراتی در دسترس نمی باشند، این شبکه ها تنها راه عملی برای ارسال داده به شمار می روند.

شبکه‌های موسوم به PRNET[9] که در سال 1973 توسط DARPA[10] طراحی و مورد استفاده قرارگرفته‌اند ]1[ ، اولین شبکه‌های پیشنهادی از نوع MANET به شمار می‌روند. هدف از طراحی این شبکه، فراهم آوردن ارتباط کامپیوتری بین ترمینالهای متحرک بود. این شبکه درحقیقت به یک محیط برای تحقیقات و همچنین توسعه پروتکلهای مسیریابی شبکه‌های MANET تبدیل شد. شبکه‌های HF ITF نمونه دیگری از شبکه‌های MANET هستند که با ارائه یک الگوریتم مسیریابی توزیعی و سلسله‌مراتبی طراحی شدند. اکنون با ارائه فناوریهای مختلف بی‌سیم و وفور کاربرد آنها، شبکه‌های MANET، بیشتر مورد توجه محققین قرارگرفته‌اند. با گسترش تحقیقات در مورد شبکه‌های MANET ، IETF گروه کاری MANET را مسؤل تدوین استاندارد های مربوط به این شبکه‌ها نموده‌است.

خصوصیات مهم شبکه های ad-hoc را می توان به صورت زیر برشمرد ]3 [:

• توپولوژی شبکه به دلیل حرکت گره‌ها و همچنین مشکل توان در گره‌ها، می‌تواند به شدت متغیر باشد.
• به دلیل محدودیت در توان پراکنشی گره‌ها، اطلاعات ارسالی ممکن است از چند گره میانی عبور کند.
• منابع در شبکه‌های ad-hoc کاملاً محدود هستند؛ این منابع عبارتند از: پهنای باند کانال، منابع گره مانند توان محاسباتی[11]، ظرفیت ذخیره سازی[12] و توان باتری.
• به دلیل حرکت گره‌ها، توپولوژی شبکه دائماً در حال تغییر است و پروتکل مسیریابی
  باید از این تغییرات آگاه باشد. بحث اصلی، یافتن پروتکلهای مسیریابی دینامیکی است که در چنین محیطی، قادر به یافتن مسیر مناسب جهت برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات بین دو گره باشند.

1-2 مروری بر پروتکلهای مسیریابی در شبکه‌های MANET

دراین قسمت مروری خواهیم داشت بر الگوریتمهای مسیریابی که تاکنون جهت شبکه‌های MANET ارائه‌شده‌اند. شکل 1-3 نشان‌دهنده تقسیم‌بندی الگوریتمهای ارائه شده می‌باشد ]2[.

شکل 1-3  تقسیم‌بندی پروتکلهای مسیریابی شبکه‌های MANET

1-2-1 الگوریتمهای مسیریابی مسطح[13]

در این دسته از پروتکلهای مسیریابی، نقش کلیه گره‌ها درامر مسیریابی یکسان است و کلیه گره‌ها به لحاظ سخت‌افزاری و نرم‌افزاری و همچنین عملکرد در امر مسیریابی، با یکدیگر یکسان هستند و هیچ دسته‌بندی بین گره‌ها صورت نمی‌پذیرد. تخصیص آدرس به گره‌ها نیز در این الگوریتمها، بر هیچ قانونی استوار نیست و می‌تواند کاملا تصادفی صورت پذیرد. پروتکلهای مسیریابی مسطح را می توان به صورت کلی به دو گروه تقسیم بندی کرد:

-        پروتکلهای مسیریابی Table-driven (Proactive)

-        پروتکلهای مسیریابی On-Demand (Reactive)

1-2-1-1 پروتکلهای مسیریابی Table Driven   

این دسته از پروتکلهای مسیریابی که در ابتدای مطرح شدن شبکه‌های MANET ارائه‌شده‌‌اند، بر روشهای مسیریابی معمول در شبکه‌های ثابت، مانند روشهای DV[14] و LS[15] تکیه می‌کنند. در نتیجه مشابه الگوریتمهای مزبور، در هر گره جداولی از اطلاعات مربوط به مسیریابی نگهداری میشوند. با توجه به تحرک گره‌ها و تغییر توپولوژی شبکه، که مهمترین تفاوت شبکه‌های MANET و شبکه‌های ثابت می‌باشد، اطلاعات موجود در این جداول با هر تغییر در شبکه باید اصلاح شوند تا از هماهنگی[16] جداول در گره‌های مختلف اطمینان حاصل شود. عموماً در این دسته از پروتکلهای مسیریابی، اطلاعات مسیریابی توسط هر گره بصورت دوره‎ای و در زمانهای مشخص به دیگر گره‌ها بصورت بسته‌های حاوی اطلاعات کنترلی ارسال می‎شود. پروتکلهای مسیریابی که در این گروه قرار می‌گیرند، بر حسب تعداد جداول و اطلاعاتی که در این جداول قرار می گیرند و همچنین از لحاظ روش ارسال اطلاعات مسیریابی به دیگر گره‌ها، تقسیم بندی می شوند.

کلیه پروتکلهای مسیریابی که بر اساس الگوریتمهای DV عمل می کنند، از نوع پروتکلهای Table-Driven محسوب می شوند.  نقطه ضعف عمده این الگوریتمها این است که سرعت همگرایی نسبت به تغییرات شبکه که از تحرک گره‌ها ناشی میشود پایین است.

در ادامه به شرح برخی از پروتکلهای Table – Driven می پردازیم.

1-2-1-1-1  پروتکل مسیریابی DSDV

DSDV  یک نسخه بهبود یافته از DBF است. درDSDV، هیچگاه حلقه رخ نخواهد داد. اطلاعاتی که در هر گره نگهداری میشود، شامل آدرس گره‌ها و همچنین تعداد گره‌های میانی جهت دسترسی به آن گره است. هر سطر این جدول با یک عدد شمارشی[17] علامت گذاری میشود. این اعداد جهت تشخیص مسیرهای جدید از مسیرهای قدیمی و خارج از رده[18] مورد استفاده قرار می‌گیرند تا از تشکیل حلقه جلوگیری به عمل آید. جداول مسیریابی به صورت دوره‎ای و جهت ایجاد سازگاری بین گره‌های شبکه به دیگر گره‌ها ارسال می شوند. این امر باعث ایجاد ترافیک نسبتاً زیادی در شبکه می شود. جهت تعدیل و کاهش اثرات این ترافیک، دو نوع بسته کنترلی، جهت ارسال تغییرات این جداول به دیگر گره‌های شبکه مورد استفاده قرار می گیرند:

الف) Full Dump : این بسته ها حاوی کلیه اطلاعات مسیریابی هستند.

ب)Incremental Packets : این بسته ها صرفاً اطلاعاتی را حمل می کنند که از زمان ارسال آخرین بسته Full Dump، تغییر کرده‌اند. در نتیجه هر گره باید جدولی نیز داشته باشد تا اطلاعات Incremental را نگهداری نماید.

1-2-1-1-2 پروتکل مسیریابی WRP

دراین روش هدف نگهداری اطلاعات مسیریابی در کلیه گره‌های شبکه است. هر گره باید 4 جدول در حافظه خود نگهداری کند: جدول فاصله[19]، جدول مسیریابی[20]، جدول هزینه اتصال[21] و جدول ارسال مجدد پیام[22] .

در جدول ارسال مجدد پیام، بخشهایی از تغییرات که باید مجدداً ارسال شوند و همچنین آدرس گره‌هایی که باید به این ارسال مجدد پاسخ دهند ثبت میشوند. پیام بهنگام‌سازی[23]،  فقط بین گره‌های مجاور ارسال میشود و حاوی تغییرات و همچنین فهرست آدرسهایی از گره‌های شبکه است که باید نتیجه دریافت این پیام را به فرستنده منعکس نمایند. پیام تصحیح زمانی توسط یک گره ارسال میشود که این گره یک پیام تصحیح از همسایه خود دریافت کند و یا تغییری در یک اتصال با یکی از همسایگان خود مشاهده کند.

گره‌ها با ردو بدل شدن acknowledgement و همچنین دیگر پیامها، از حضور همسایگان خود مطلع میشوند. زمانیکه یک گره اطلاعاتی برای ارسال ندارد، باید بصورت دوره‎ای پیام Hello ارسال کند تا از درستی اتصالات خود اطمینان حاصل نماید.

همچنین با دریافت این پیام از یک گره جدید، گره‌های دیگر آدرس این گره را در جدول مسیریابی خود قرار می‎دهند. در روش WRP، از آنجائیکه سازگاری اطلاعات هر گره با اطلاعات ارسالی از گره‌های همسایه دائماً برقرار میشود، مسأله Count–to–infinity رخ نخواهد داد و این امر نهایتاً از بروز حلقه جلوگیری خواهد کرد. همچنین، در صورت بروز خرابی در یک اتصال، همگرایی مسیر سریعا صورت خواهد پذیرفت.

1-2-1-2 پروتکلهای مسیریابی on-Demand

الگوریتمهای مسیریابی مانند AODV ،DSR ABR ، TORA ،RDMAR و WAR در این گروه قرار می‌گیرند. در این دسته از پروتکلها، یک مسیر جدید فقط در صورتی ایجاد خواهد شد که گره مبدا بدان نیاز داشته باشد. هدف اصلی از ارائه این دسته از پروتکلها، کاهش بار ترافیک کنترلی ناشی از مسیریابی در شبکه است. بار زیاد ترافیک مسیریابی در شبکه‌های با پهنای باند کم، می تواند اثرات منفی زیادی بر روی کارائی این دسته از شبکه‌ها داشته باشد. زمانیکه یک گره، مسیری به گرة مقصد نیاز داشته باشد، فرایند پیدا کردن مسیر[24] را شروع خواهد کرد. این فرایند زمانی به انتها می رسد که یک مسیر جدید پیدا شود و یا اینکه کلیه مسیرهای ممکن امتحان شده باشند. اگر در این فرایند، مسیر جدیدی پیدا شد، فرایند نگهداری مسیر[25] باید این مسیر را نگهداری نماید. این نگهداری تا زمانی انجام خواهد شد که گره مقصد دیگر قابل دستیابی نباشد و یا اینکه مسیر دیگر مورد نیاز نباشد ]3[. در این قسمت به بیان برخی پروتکلهای on-Demand موجود می پردازیم:

 

1-2-1-2-1 پروتکل مسیریابی AODV    

AODV ]7و8[ مشابه با DSDV طراحی شده‌ است. تفاوت اصلی AODV با DSDV در این است که بر خلاف DSDV، فهرست کامل مسیرها نگهداری نمیشود ]3[. در این الگوریتم، در هر گره فرایند یافتن مسیر مطابق شکل 3 با پراکنش کردن یک درخواست مسیر RREQ به گره‌های همسایه آغاز میشود. گره‌های همسایه نیز پس از ذخیره کردن مشخصات فرستنده RREQ , این بسته را به دیگر گره‌های همسایه خود ارسال مینمایند. این عمل تا آنجا ادامه می‎یابد که گره مقصد و یا یکی از گره های میانی که مسیر نسبتاً جدیدی به گره مقصد دارد، بسته را دریافت نماید. مسیر نسبتا جدید[26]، مسیری است که عدد شمارشی آن، بزرگتر یا مساوی عدد موجود در RREQ باشد. در اینجا، گره مقصد یا گره میانی حاوی مسیر مطابق شکل 1-4، با ارسال یک تقاضای پاسخ RREP به گره همسایه‌ای که RREQ را از آن دریافت کرده است، به این درخواست پاسخ می دهد.

 

شکل 1-4 (الف) ارسال RREQ  در الگوریتم AODV

 

شکل 1-4 (ب) ارسال RREP در الگوریتم AODV

در AODV ، اطلاعات ثبت شده در جدول در یک محدوده زمانی معتبر هستند و پس از انقضای این زمان، از درجه اعتبار ساقط می‌شوند ]4[. این امر با راه اندازی یک زمانبند (timer) به اعضای اطلاعات جدید صورت می پذیرد. اگر گره مبدا حرکت نماید و از محل قبلی خود جابجا شود، باید قادر باشد که فرایند یافتن مسیر را مجدداً شروع نماید اگریکی از گره‌های میانی در مسیر تعیین شده حرکت نماید، همسایه بالایی (Upstream) از این امر مطلع و یک پیام که نشان دهنده خرابی اتصال است به کلیه همسایه‌های خود ارسال می‌نماید تا به همگی اطلاع دهد که آن قسمت از مسیر را از جداول خود حذف نمایند. گره‌های همسایه سطح بالایی هم به نوبه خود این عمل را تکرار می کنند تا جایی که این پیام در نهایت به مبدا برسد. در این جا تصمیم‌گیری در مورد شروع مجدد فرایند یافتن مسیر بر عهده گره مبدا است.

در AODV، یک عدد شمارشی به هر مسیر تخصیص داده‌می‌شود. این عدد توسط مقصد و برای هر اطلاعات مسیریابی که به گره درخواست کننده ارسال می شود، تولید می‌شود. استفاده از این عدد امکان تشکیل حلقه را از بین می‎برد و در عین حال پیاده سازی آن نیز آسان است. اگر یک گره بخواهد بین دو مسیر موجود به یک مقصد، یکی را انتخاب نماید، مسیری را انتخاب می کند که عدد ترتیبی آن بزرگتر باشد. عملکرد صحیح AODV به این بستگی دارد که هر گره دارای یک عدد شمارشی باشد، تا امکان ایجاد حلقه در مسیرهای منتهی به آن گره، وجود نداشته باشد. هر گره، عدد شمارشی خود را در دو حالت افزایش می دهد ]8[:

الف)   درست قبل از آن که گره، فرایند یافتن مسیر را آغاز کند. بدین ترتیب مسیرهایی که به  این گره ختم می‌شدند و قبلا حذف شده‌اند سبب بروز مشکل نمی‌شوند. 

• بلافاصله قبل از آنکه مقصد پیام RREP را در پاسخ به یک RREQ بفرستد، باید از بین عدد ترتیبی خود و عدد ترتیبی موجود در بسته RREQ مقدار بیشتر را به عنوان عدد ترتیبی جدید خود برگزیند.

روش AODV ، از معروفترین روشهای مورد استفاده در شبکه‌های MANET می‌باشد. ارائه‌کنندگان این پروتکل، آن را تحت سیستم عامل Linux نیز پیاده‌سازی کرده‌اند که جزییات آن در ]37[ بیان شده‌است.

1-2-1-2-2 پروتکل مسیریابی DSR 

در DSR ]5[ هر بسته ارسالی، در سرآمد خود فهرست کلیه گره‌هایی را که باید از آنها عبور نماید، به ترتیب عبور درج می‌کند. بدین ترتیب حلقه تشکیل نمی شود و نیازی به به روز کردن اطلاعات مسیر یابی در گره‏های میانی نمی باشد. با درج این اطلاعات در سرآمد بسته، گره های دیگری که ممکن است این بسته را دریافت نمایند، قادر خواهند بود که این اطلاعات مسیریابی را در جداول خود نیز برای استفاده آینده ذخیره نمایند. یکی از خصوصیات شبکه های بی‎سیم، قابلیت ارسال کلیه بسته های دریافتی به لایه بالاتر، بدون توجه به آدرس مقصد موجود در سرآمد، می‌باشد. این قابلیت در DSR، جهت برخی بهینه سازیها،مورد استفاده قرار می گیرد. البته این حالت کاری ممکن است در برخی طراحی ها، توان مصرفی را افزایش دهد ولی آنچه مسلم است افزایش سرعت در شبکه های بی‎سیم از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است .

DSR از دو قسمت اصلی تشکیل یافته است:

الف)   فرایند یافتن مسیر: که توسط آن گره مبدا S مسیری به گره مقصد D، جهت ارسال اطلاعات پیدا می کند. این مکانیسم فقط زمانی انجام میشود که S بخواهد به D اطلاعات ارسال کند و از قبل مسیر برای این منظور به D  نداشته باشد.

ب)    نگهداری مسیر: گره S که مسیری را برای ارسال بسته های اطلاعاتی به D استفاده می کند، در صورت تغییر توپولوژی شبکه، قادر خواهد بود قطع بودن مسیر و غیر قابل استفاده بودن آن را تشخیص دهد. با اطلاع از قطع بودن یک مسیر، S ممکن است فرایند یافتن مسیر را دوباره انجام دهد و یا ممکن است مسیر دیگری را که قبلا می‌شناسد، جایگزین مسیر قبلی نماید.

در هنگام پاسخگویی به درخواست مسیر توسط گره مبدا، یک گره ممکن است مسیرهای متعددی به مقصد شناسایی و ذخیره کند. این امر، واکنش نسبت به تغییرات مسیرها را تسریع می کند زیرا، گرهی که چند مسیر برای یک گره مقصد می شناسد می تواند به راحتی یک مسیر دیگر را جایگزین مسیر قطع شده نماید. بدین ترتیب لزوما فرایند یافتن مسیر مجددا تکرار نخواهد شد و بار اضافی به سیستم تحمیل نمی‌شود.

زمانی‌که یک گره متحرک، بسته ای برای ارسال دارد با مراجعه به واحد Route cache ، وجود مسیر برای آدرس مقصد در route cache را بررسی می‌کند. اگر هیچ مسیری در cache موجود نبود، فرایند یافتن مسیر با ارسال RREQ به کلیه گره ها صورت می پذیرد. هر گرهی که این پیام را دریافت می کند، آدرس خود را در قسمت ثبت آدرس آن قرار داده و مجدداً آن را broadcast می نماید. این عمل تا آنجا ادامه می یابد که پیام به مقصد و یا به یک گره میانی که مسیری در cache خود دارد برسد. در این جا این گره با RREP پاسخ می دهد. این نکته قابل ذکر است که DSR بر اساس Source Routing پایه ریزی شده است و در نتیجه RREQ و RREP هر دو Source Routed می باشند. نگهداری مسیر به کمک بسته های RERR Route Error)) انجام پذیر است. اگر اتصالی که در جدول ثبت شده است مختل شود مبدا به کمک بسته RERR مطلع خواهد شد.

شکل 1-5 (الف)  ارسال درخواست مسیر در الگوریتم مسیریابی DSR

شکل 1-5 (ب) ارسال پاسخ درخواست مسیر در الگوریتم مسیریابی DSR 

1-2-1-2-3 ظرفیت شبکه های بی‌سیم و محدودیت الگوریتمهای On-Demand

در ]6[ با یک بررسی تحلیلی در یک نمونه از شبکه های Ad Hoc، اثبات شده‌است که حتی در شرایط ایده‌ال و بدون در نظر گرفتن تحرک گره‌ها، افزایش تعداد گره‌های شبکه تاثیر نامطلوبی بر گذردهی میگذارد. به بیان دیگر با افزایش چگالی گره‌ها، گذردهی بسرعت بسمت صفر میل مینماید. نتایج حاصل از این تحلیلها نشان می‌دهد که در شبکه ای شامل n گره، گذردهی با   متناسب است. در این مقاله نشان داده شده‌است که حتی در صورتیکه گره‌ها را بصورتی در محیط قرار دهیم که حداکثر گذردهی را بدست آوریم، گذردهی حاصله با  متناسب خواهد بود. نگارندگان این مقاله در ]7[ صحت تحلیلهای خود را در یک محیط عملی مورد بررسی قرار داده‌اند. در آزمایشهای انجام گرفته در این تحقیق، با استفاده از تعدادی کامپیوتر مجهز به کارت شبکه بی‌سیم، گذردهی شبکه مورد ارزیابی قرارگرفته است. در آزمایشهای مزبور، تعداد گرهها از 2 تا 12 تغییر داده شده است و هرگره بصورت متناوب به یکی از گره‌های شبکه (که بصورت تصادفی انتخاب می‌شود)، ترافیک UDP ارسال مینماید. شکل 1-6 گذردهی استخراج شده در ]7[ را برحسب تعداد گره‌های موجود در شبکه نمایش میدهد. این شکل نشان‌دهنده این است که گذردهی استخراج شده با   متناسب است که حتی از آنچه در ]6[ بصورت تحلیلی استخراج شده است نیز سریعتر افت می‌کند.

شکل 1-6 افت گذردهی در یک شبکه بی‌سیم نمونه با افزایش تعداد گره‌های شبکه

البته باید توجه داشت که افت گذردهی در محیط حقیقی با سرعت بیشتری صورت می پذیرد. شبیه سازیهای انجام گرفته در ]8[ نشان میدهد که با اعمال پروتکلهای مسیریابی on-demand مانند AODV و DSR ، در ترافیکهای زیاد، ظرفیت قابل استفاده درمسیریابی به‌شدت افت می‌نماید.  در شبیه‌سازیهای صورت پذیرفته در ]8[ ، عوامل زیر بعنوان عوامل اصلی اتلاف پهنای باند معرفی شده اند:

• عبور بسته های Data از چند گره میانی. هرچه فاصله گره مبدا و مقصد از نظر تعداد گره میانی بیشتر باشد، میزان مصرف منابع شبکه به ازای هر بسته مسیریابی شده بصورت نمایی افزایش می‌یابد. این امر در مرجع ]9[ نیز بصورت تحلیلی اثبات شده است.
• بسته های کنترلی پروتکل مسیریابی.
• بسته های اطلاعات که حذف میشوند.
• بسته های کنترلی لایه MAC (در شبیه‌سازیهای انجام گرفته، IEEE802.11 درنظر گرفته شده است). ردوبدل شدن RTS/CTS/ACK به ازای هر بسته ارسالی، ظرفیت شبکه را مصرف می‌نماید. همانگونه که در بخش بعد خواهیم دید، استاندارد IEEE 802.11 نیز در کاهش ظرفیت شبکه بی‌تاثیر نیست .

ظرفیت قابل دستیابی در شبکه های Ad Hoc به تعداد گر‌ه‌ها، الگوی ترافیکی و تداخل رادیوئی گره‌ها بستگی دارد]10[ و ]11[.

با توجه به آنچه بیان شد، می‌توان به این نتیجه رسید که پروتکلهای مسیریابی مسطح مقیاس‌پذیر نیستند و محدودیتهای بسیاری در استفاده از ظرفیت شبکه دارند و این محدودیت با افزایش تعداد گره‌های شبکه بیشتر می‌شود. دلیل اصلی این محدودیت حجم بالای ترافیکهای کنترلی جهت مسیریابی می‌باشد که حتی با استفاده از روشهای on-demand نیز، ظرفیت قابل استفاده در شبکه‌های MANET همچنان به بیش از 2 تا 3 درصد ظرفیت واقعی شبکه نمی‌رسد]8[.

1-2-2 الگوریتمهای مسیریابی سلسله‌مراتبی[27]

استفاده از پروتکلهای مسیریابی سلسله مراتبی، جهت افزایش مقیاس‌پذیری، در شبکه‌های ثابت نیز دیده می‌شود. پروتکل BGP نمونه‌ای از پروتکلهای مسیریابی سلسله‌مراتبی در شبکه‌های ثابت می‌باشد. با استفاده از مسیریابی سلسله‌مراتبی، گره‌های شبکه به تعدادی گروه تقسیم می‌شوند. نقش گره‌ها در امر مسیریابی با یکدیگر یکسان نیست. درهرگروه یک گره عهده‌دار نگهداری اطلاعات مسیریابی می‌باشد. درنتیجه، مسیریابی در کل شبکه، توسط گره‌های مزبور انجام می‌پذیرد. با درنظرگرفتن مسیریابی سلسله مراتبی، می‌توان یک شبکه مجازی(MBN) را مطابق شکل 1-7 فرض کرد که اعضای(BN)  آن مسؤل مسیریابی هستند. بدین‌ترتیب، الگوریتمهای مسیریابی سلسله‌مراتبی، باعث کاهش ترافیک کنترلی ردوبدل شده و درنتیجه افزایش ظرفیت شبکه خواهند شد .

 

شکل 1-7 شبکه مجازی ایجاد شده در یک شبکه MANET با استفاده از مسیریابی سلسله‌مراتبی

جهت پیاده‌سازی مسیریابی سلسله‌مراتبی، روشهای متفاوتی ارائه‌شده‌اند. در برخی از این روشها، جهت گره‌های BN ، از لحاظ سخت‌افزاری و یا تحرک گره، فرضهای خاصی درنظر گرفته می‌شوند. به عبارتی ساختار سلسله‌مراتبی در لایه فیزیکی گره‌ها نیز درنظر گرفته شده‌است[28].  به عنوان مثال در ]14[ فرض شده‌است که گره‌های BN دارای یک کانال رادیوئی اضافه جهت برقراری ارتباط با یکدیگر هستند که ارسال اطلاعات در MBN را تسهیل می‌نماید. گاهی نیز فرض بر این است که گره‌های BN ، توان ارسالی و پهنای باند بیشتری نسبت به سایر گره‌های موجود در شبکه دارند. اما در بیشتر الگوریتمهای مسیریابی سلسله‌مراتبی، ساختار سلسله‌مراتبی منطقی[29] بجای سلسله مراتبی فیزیکی درنظر گرفته شده است. الگوریتمهای ZRP ]15[، HSR  و همچنین الگوریتمهای مبتنی بر خوشه‌یابی از این نوع الگوریتمها می‌باشند.

1-2-2-1 مفهوم خوشه‌یابی[30]

تقسیم بندی گره‌های شبکه به تعدادی گروه مجازی[31] جهت کاهش سرباره های[32] مسیریابی و کاربردهایی نظیر آن در شبکه از روشهای مرسوم در پروتکل‌های شبکه میباشد. به این روش اصطلاحا خوشه‌یابی گفته میشود ]40[. در الگوریتمهای خوشه‌یابی، شبکه MANET به تعدادی گروه مجازی تقسیم می‌شود که هرکدام از این گروهها خوشه[33] نامیده می‌شود. گره‌های متحرک در هر خوشه بلحاظ جغرافیایی در مجاورت یکدیگر قرار دارند. در هر Cluster ، یک گره بعنوان سرگروه[34] (CH) انتخاب می‌شود. بقیه گره‌ها، عضو یکی از خوشه های[35] موجود میباشند. حداکثر فاصله هر گره تا سرگروه شعاع خوشه[36] نامیده می‌شود. شعاع خوشه یکی از پارامترهای طراحی الگوریتم خوشه‌یابی می‌باشد و بر حسب تعداد گره‌های میانی بیان می‌شود. اکثر الگوریتمهای ارائه شده یک‌گامی هستند یعنی عضوهای خوشه‌ها در فاصله 1 گره تا Cluster-Head قرار دارند. برخی الگوریتمها نیز چندگامی هستند. بدلیل آنکه در الگوریتمهای توزیعی خوشه‌یابی، پیچیدگی و سرباره ارتباطی جهت ایجاد خوشه‌ها، با افزایش شعاع خوشه افزایش می‌یابد، در الگوریتم‌های ارائه‌شده تاکنون، شعاع خوشه از دو گره فراتر نرفته‌است. شکل 1-8 نمونه‌ای از خوشه‌یابی را در یک شبکه Ad Hoc نشان می‌دهد. در این شکل، خوشه‌یابی با حداکثر شعاع دو گام درنظرگرفته‌شده است. در این مثال، گره‌های 5، 7 و 11 به‌عنوان سرگروه انتخاب شده‌اند و سایر گره‌ها هرکدام عضوی از یکی از سرگروه‌های اشاره شده می‌باشند.

شکل 1-8 مثالی ازخوشه‌یابی  در شبکه Ad Hoc

الگوریتمهای خوشه‌یابی مختلفی تاکنون جهت شبکه های Ad Hoc ارائه شده اند. الگوریتمهای ارائه‌شده، با روشهای متفاوتی CHها را انتخاب می‌نمایند.

1-2-2-2 مزایای استفاده از خوشه‌یابی

با توجه به آنچه در قسمتهای قبل در مورد محدودیت ظرفیت شبکه‌های Ad Hoc بیان شد، در کاربردها‌یی نظیر مسیریابی و پراکنش‌اطلاعات، استفاده از ساختار سلسله‌مراتبی جهت بهینه‌سازی ظرفیت شبکه ضروری به نظر می‌رسد. خوشه‌یابی درواقع روشی برای تحقق چنین ساختار سلسله‌مراتبی می‌باشد. درحقیقت با پیاده‌سازی الگوریتم خوشه‌یابی، گره‌ها در قالب تعدادی گروه مجازی تقسیم‌بندی می‌شوند. سرگروه‌های هرکدام از این گروه‌ها بار اصلی مسیریابی در داخل گروه را برعهده خواهند داشت. گره‌های دروازه نیز مسؤلیت انتقال اطلاعات بین دو خوشه مجاور را انجام می‌دهند. بدین‌ترتیب گره‌های سرگروه و گره‌های دروازه یک شبکه زیرساخت ارتباطی مجازی[37] را تشکیل می‌دهند.  شکل 1-9 ارتباط بین کاربردهای مسیریابی و پراکنش اطلاعات را با خوشه‌یابی در ساختار لایه‌ای هرگره نمایش می‌دهد

 

رادار یک سیستم الکترومغناطیسی

رادار یک سیستم الکترومغناطیسی

رادارها

 فصل اول

مقدمه:

1-1-اصول کلی رادار و عملکرد آن

رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدفها به کار می رود. این دستگاه بر اساس یک شکل موج خاص به طرف هدف برای مثال یک موج سینوسی با مدولاسیون پالسی(Pulse- Modulated) و تجزیه وتحلیل بازتاب (Echo) آن عمل می کند. رادار به منظور توسعه توانایی حسی‏های چندگانه انسانی برای مشاهده محیط اطراف مخصوصاً حس بصری به کار گرفته شده است. ارزش رادار در این نیست که جایگزین چشم شود بلکه ارزش آن در عملیاتی است که با چشم نمی توان انجام داد. رادار نمی تواند جزئیات را مثل چشم مورد بررسی قرار دهد و یا رنگ اجسام را با دقتی که چشم دارد تشخیص داد بلکه با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم غیر قابل نفوذ است دید مثل تاریکی، باران، مه، برف و غبار و غیره. مهمترین مزیت رادار، توانایی آن در تعیین فاصله یا حدود هدف می باشد.

یک رادار ساده شامل آنتن فرستنده، آنتن گیرنده و عنصر آشکارساز انرژی یا گیرنده می‏باشد. آنتن فرستنده پرتوهای الکترومغناطیسی تولید شده توسط نوسانگر (Oscillator) را منتشر می کند. بخشی از سیگنال ارسالی (رفت) به هدف خورده و در جهات مختلف منعکس می گردد. برای رادار انرژی برگشتی در خلاف جهت ارسال مهم است.

آنتن  گیرنده انرژی برگشتی را دریافت و به گیرنده می دهد. در گیرنده بر روی انرژی برگشتی عملیاتی، برای تشخیص وجود هدف و تعیین فاصله و سرعت نسبی آن، انجام می‌شود. فاصله آنتن تا هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت سیگنال رادار معین می‌شود. تشخیص جهت، یا موقعیت زاویه ای هدف توسط جهت دریافت موج برگتشی از هدف امکان پذیر است. روش معمول بری مشخص کردن جهت هدف، به کار بردن آنتن با شعاع تشعشعی باریک می باشد. اگر هدف نسبت به رادار دارای سرعت نسبی باشد، تغییر فرکانس حامل موج برگشتی (اثر دوپلر) (Doppler) معیاری از این سرعت نسبی (شعاعی) میباشد که ممکن است برای تشخیص اهداف متحرک از اهداف ساکن به کار برود.در رادارهایی که بطور پیوسته هدف را ردیابی می کنند، سرعت تغییر محل هدف نیز بطور پیوسته آشکار می‌شود.

نام رادار برای تاکید روی آزمایشهای اولیه دستگاهی که آشکارسازی وجود هدف و تعیین فاصله آن را انجام می داده بکار رفته است. کلمه رادار (RADAR) اختصاری از کلمات: Radio Detection And Ranging است، چرا که رادار در ابتدا به عنوان وسیله ای برای هشدار نزدیک شدن هواپیمای دشمن به کار می رفت و ضدهوائی را در جهت مورد نظر می گرداند. اگر چه امروزه توسط رادارهای جدید و با طراحی خوب اطلاعات بیشتری از هدف، علاوه بر فاصله آن بدست می آید، ولی تعیین فاصله هدف (تا فرستنده) هنوز یکی از مهمترین وظایف رادار می باشد. به نظر می رسد که هیچ تکنیک دیگری به خوبی و به سرعت رادار قادر به اندازه گیری این فاصله نیست.

معمولترین شکل موج در رادارها یک قطار از پالسهای باریک مستطیلی است که موج حامل سینوسی را مدوله می کند. فاصله هدف با اندازه گیری زمان رفت و برگشت یک پالس، T_R به دست می آید. از آنجا که امواج الکترومغناطیسی با سرعت نور در فضا منتشر می شوند. پس این فاصله، R، برابر است با:

به محض ارسال یک پالس توسط رادار، بایستی قبل از ارسال پالس بعدی یک مدت زمان کافی بگذرد تا همه سیگنالهای انعکاسی دریافت  و تشخیص داده شوند.

بنابراین سرعت ارسال پالسها توسط دورترین فاصله‏ای که انتظار می رود هدف در آن فاصله باشد تعیین می گردد. اگر تواتر تکرار پالسها (Pulse Repetiton Frequency) خیلی بالا باشد، ممکن است سیگنالهای برگشتی از بعضی اهداف پس از ارسال پالس بعدی به گیرنده برسند و ابهام در اندازه گیری فاصله ایجاد گردد. انعکاسهایی که پس از ارسال پالس بعدی دریافت می شوند را اصطلاحاً انعکاسهای مربوط به پریود دوم (Second-Time-Around) گویند چنین انعکاسی در صورتی که به عنوان انعکاس مربوط به دومین پریود شناخته نشود ممکن است فاصله راداری خیلی کمتری را نسبت به مقدار واقعی نشان بدهد.

حداکثر فاصله ای که پس از آن اهداف به صورت انعکاسهای مربوط به پریود دوم ظاهر می گردند را حداکثر فاصله بدون ابهام (Maximum Unambiguous Range) گویند و برابر است با:

که در آن=تواتر تکرار پالس بر حسب هرتز می باشد. در شکل زیر حداکثر فاصله بدون ابهام بر حسب تواتر تکرار پالس رسم شده است.

شکل 1-1 حداکثر فاصل بدون ابهام بر حسب تواتر تکرار پالس

اگر چه رادارهای معمولی یک موج با مدولاسیون پالسی(pulse-Modulated Waveform) ساده را انتشار می دهند ولی انواع مدولاسیون مناسب دیگری نیز امکان پذیر است حامل پالس ممکن است دارای مدولاسیون فرکانس یا فاز باشد تا سیگنالهای برگشتی پس از دریافت در زمان فشرده شوند. این عمل مزایایی درقدرت تفکیک بالا در فاصله (High Range Resolution) می‌شود بدون این که احتیاج به پالس باریک کوتاه مدت باشد. روش استفاده از یک پالس مدوله شده طولانی برای دسترسی به قدرت تفکیک بالای یک پالس باریک، اما با انرژی یک پالس طولانی، به نام فشردگی پالس (Pulse Compression) مشهور است.

در این مورد موج پیوسته (CW) را نیز می توان به کاربرد و ازجابجایی تواتر دوپلر. برای جداسازی انعکاس دریافتی از سیگنالرفت و انعکاسهای ناشی از عوامل ناخواسته ساکن(Cluttre) استفاده نمود. با استفاده از موج CW مدوله نشده نمی توان فاصله را تعیین کرد و برای این کار باید مدولاسیون فرکانس یا فاز به کار رود.

2-1-فرم ساده معادله رادار

معادله رادار برد رادار را به مشخصات فرستنده، گیرنده، آنتن، هدف و محیط مربوط می سازد. این معادله نه تنها جهت تعیین حداکثر فاصله هدف تا رادارمفید است بلکه برای فهم عملکرد رادارو پایه‏ای برای طراحی رادار به کار می رود.

در این قسمت فرم ساده معادله رادار ارائه می گردد.

اگر توان فرستنده رادار P₁ و آنتن فرستنده ایزوتروپ (Isotropic) (در همه جهات یکسان تشعشع کند) باشد، چگالی توان (Power Density) (توان در واحد سطح) در فاصله R از رادار برابر است با توان فرستنده بر مساحت یک کره فرضی به شعاع R و یا:

(3-1)   چگالی توان تشعشعی از آنتن ایزوتروپ

در رادارها از آنتن‏های سمت گرا (جهت دار) استفاده می‌شود تا توان تشعشعی، P₁ در یک جهت خاص هدایت گردد. بهره آنتن، G، معیاری از افزایش توان تشعشعی آنتن درجهت هدف نسبت به توان تشعشعی ناشی از یک آنتن ایزوتروپ می باشد و ممکن است به صورت نسبت حداکثر شدت تشعشع ناشی از یک آنتن مورد نظر به شدت تشعشع ناشی از آنتن ایزوتروپ بدون تلفات با همان توان ورودی تعریف گردد. (شدت تشعشع عبارت است از توان تشعشعی در واحدزاویه فضایی در جهت مورد نظر) بنابراین چگالی توان تشعشعی از یک آنتن با بهره G روی هدف برابر است با:

(4-1) = چگالی تشعشعی از آنتن سمت گرا

هدف با مقداری از توان تابش شده تلاقی کرده و مجدداً آن را درجهات مختلف تشعشع می کند مقداری از توان رسیده به هدف که با آن تلاقی کرده و دوباره به سمت رادار تشعشع شده بر حسب سطح مقطع راداری،  ، مشخص و طبق رابطه زیر تعریف می‌شود.

(5-1) = چگالی توان سیگنال برگشتی در محل رادار

در این رابطه که سطح مقطع راداری  واحد سطح دارد که مشخصه ای از هر هدف خاص بوده و معیاری از اندازه هدف از دید رادار می باشد. آنتن رادار مقداری از توان بازگشتی از هدف رادریافت می کند. اگر سطح موثر آنتن گیرنده A_e باشد، توان دریافتی توسط رادار برابر است با:

(6-1)

حداکثر برد رادار، فاصله ای است که بالاتر از آن، هدف قابل آشکارسازی نباشد و آن موقعی است که توان دریافتی رادار درست برابر حداقل توان قابل آشکارسازی،، باشد پس:

(7-1)

این شکل اساسی معادله رادار است. توجه گردد که پارامترهای مهم آنتن در این رابطه، بهره فرستندگی و سطح موثر گیرندگی آن می باشند.

در تئوری آنتن‏ها. رابطه بین بهره فرستندگی و سطح موثر گیرندگی به صورت زیر ارائه می‌شود.

(8-1)

چون در رادارها معمولا آنتن فرستنده و گیرنده یکی می باشد، با جایگذاری معادله فوق در معادله ما قبلی آن ابتدا برای A_e و سپس برای G، معادله رادار را به دو صورت زیر می توان نوشت:

(9-1)

(10-1)

این سه صورت معادله رادار فوق ضرورت احتیاطدر تفسیر معادله رادار را نشان می دهند. برای مثال، از معادل (9-1) ممکن است نتیگه گیری شود که برای رادار متناسب با  می باشد، در صورتی که معادله (10-1) وابستگی  را مشخص می کند و معادله (7-1) عدم وابستگی فاصله را نسبت به طول موج، نشان می دهد. رابطه صحیح بستگی به این دارد که بهره آنتن نسبت به طول موج ثابت فرض شده است یا نسبت به سطح موثر آن. علاوه بر آن، اعمال محدودیت های دیگر، نظیر ضرورت بررسی دقیقتر یک حجم مشخص از فضا در یک مدت معین می تواند موجب وابستگی دیگری نسبت به طول موج گردد.

این صور ساده شده معادله رادار، به طور کافی مشخصات یک رادار عملی را تشریح نمی کنند. بسیاری از عوامل مهم که در برد رادار موثرند. به طور صریح در معادله‏های منظور نشده اند. در علم حداکثر برد رادار خیلی کمتر از مقدار است که از معادلات بالاتر پیش بینی می‌شود، بعضی اوقات تا حد نصف می باشد. دلائل زیادی برای این کاهش نسبت به عملکرد واقعی وجود دارد که در بخش 2 شرح داده خواهند شد.

3-1-شمای بلوکی رادارو عملکرد آن

عملکرد یک رادار پالس نمونه را میتوان با شمای بلوکی شکل (2-1) تشریح نمود.

شکل(2-1) – شمای بلوکی یک رادار پالسی

فرستنده ممکن است یک نوسان ساز، شبیه یک مگنترون باشد که بوسیله مدولاتور به گونه ای به آن پالس اعمال می گردد (خاموش و روشن می‌شود) که یک قطار تکراری ازپالسها ایجاد نماید. مگنترون تقریباً از پر استفاده ترین منابع مایکروویو در رادارها می‏باشد. یک رادار نمونه برای کشف هواپیما در فواصل 100 الی 200 مایل دریایی ممکن است نیاز به توان حداکثری حدود یک مگاوات (یا توان متوسط حدود چند کیلو وات)، پهنای پالسی حدود چند میکروثانیه و تواتر تکرار پالسی حدود چند صد پالسی در ثانیه داشته باشد. شکل موج ایجاد شده توسط فرستنده، به وسیله یک خط انتقال به آنتن منتقل می گردد و از آنجا در فضا منتشر می گردد. معمولاً یک آنتن برای هم فرستندگی و هم گیرندگی به کار می رود، در این صورت گیرنده باید در مقابل صدمات ناشی از توان بالای فرستنده حفظ شود این کار توسط دوپلکسر (Duplexer) انجام می گیرد. وظیفه دیگر دوپلکسرهدایت امواج برگشتی به طرف گیرنده و جلوگیری از رسیدن آن به فرستنده است.

دوپلکسر ممکن است شامل دو لامپ تخلیه گازی یکی به نام TR (Transmit- Receive) (فرستنده- گیرنده) و دیگری ATR (Anti-Transmit-Receive) آنتی فرستنده- گیرنده باشد. TR درزمان ارسال از گیرنده حفاظت می کند و ATR در زمان دریافت، موج برگشتی را به طرف گیرنده هدایت می نماید.سر کولاتورهای فریتی حالت جامد (Solid State Ferrite Circulators) و حفاظت کننده‏های گیرنده با لامپ گاز پلاسما TR و یا محدود کننده های دیودی نیز به عنوان دوپلکسر به کار برده می‌شود.

گیرنده معمولاً ازنوع سوپر هترودین (Super Heterodyne) است. اولین طبقه آن ممکن است یک تقویت کننده کم نویز نظیر یک تقویت کننده پارامتر یا تراتزیستوری کم نویز باشد. لیکن همیشه کاربرد یک تقویت کننده کم نویز در اولین طبقه مناسب رادار نمی باشد. ورودی گیرنده می تواند فقط یک طبقه مخلوط کنده (Mixer) باشد، خصوصاً دررادارهای نظامی که باید در یک محیط  پر از نویز کار کنند. با وجودی که یک گیرنده با ورودی  و خروجی کم نویز کم نویز خیلی حساس تر است لیکن ورودی مخلوط کننده می تواند دارای محدوده کار (Dynamic Range) بزرگتر، حساسیت کمتر از مقابل اضافه بار و آسیب پذیری کمتر در مقابل تداخل الکترونیکی باشد.

مخلوط کننده و نوسانگر محلی Local Oscillator (LO) سیگنال RF را به فرکانس میانی (IF) تبدیل می کنند. برای نمونه یک تقویت کننده IF برای یک رادار کنترل کننده ترافیک هوایی ممکن است دارای فرکانس مرکزی MHz 30 یا MHz 60 و پهنای باندی حدود یک مگاهرتز باشد. تقویب کننده IF فوق باید نظیر یک فیلتر تطبیق شده طرح گردد به عبارت دیگر تابع تبدیل پاسخ فرکانسی آن – H(f)- باید نسبت پیک سیگنال به توان متوسط نویز در خروجی را ماکزیمم کند و این وقتی اتفاق می افتد که اندازه تابع تبدیل پاسخ فرکانس H(F) برابر اندازه طیف سیگنال برگشتی (S(f)) و طیف فازی فیلتر تطبیق شده اش برابر منهای طیف فازی سیگنال برگشتی باشد  در یک رادار که شکل موج سیگنال آن تقریبا یک پالس مستطیلی است وقتی که حاصل ضرب پهنای باند IF یعنی B درپهنای پالس  در حدود یک باشد، یعنی  مشخصه فیلتر میان گذر IF طرح شده نزدیک به فیلتر تطبیقی خواهد بود.

پس از ماکزیمم کردن نسبت سیگنال به نویز در تقویت کننده IF مدولاسیون پالسی دومین آشکار ساز استخراج و توسط تقویت کننده تصویری به سطحی کخه معمولا روی یک لامپ اشعه کاتدی CRT قابل نمایش باشد تقویت می گردد.

سیگنالهای زمانی هم برای مشخص کردن فاصله صفر روی نمایشگر به کار گرفته می‏شوند. اطلاعات زاویه ای از جهت آنتن استخراج می گردد. معمولترین فرم نمایشگر لامپ با اشعه کاتدی از نوع PPI (Plan Position Indicator) است ( شکل 3-1 الف) که در مختصات قطبی محل هدف را بر حسب فاصله و زاویه افق (Azimuth) نشان می دهد. نمایش فوق یک نمایش با مدولاسیون شدت (Intensity-Modulated) است به طوری که دامنه خروجی گیرنده شدت شعاع الکترونی را مدوله می کند و شعاع الکترونی از مرکز لامپ به طرف بیرون جاروب میشود. پرتوها همراه با چرخش آنتن تغییر زاویه می دهند. صفحه نشان دهنده B (B-Scope) نمایشگری است شبیه به PPI که مختصات مستطیلی را بجای قطبی برای نمایش دهنده A است که در شکل (3-1ب)نشان داده شده است.

این فرم دامنه هدف (محور yها) را بر حسب فاصله (محور xها) برای یک جهت ثابت نمایش می دهد.

شکل (3-1) –الف) نمایش فاصله بر حسب زاویه روی Ppi

        ب) نمایش دامنه بر حسب فاصله روی نمایشگر A

نمایش فوق با مدولاسیون انحراف است. در کاربرد، این نوع نمایش بیشتر مناسب رادار ردیاب تا رادار تجسسی.

شمای بلوکی ارائه شده در شکل (2-1) فرم ساده ای و بسیار از جزئیات در آن حذف شده است فرم فوق شامل دستگاههایی که اغلب در رادار یافت می شوند مثل وسایلی برای جبران سازی خود کار گیرنده در مقابل تغییرات فرکانسی (AFC) یا بهره ای (AGG) یا مداراهایی در گیرنده برای کم کردن تداخل ناشی از رادارهای دیگر و سیگنالهای ناخواسته، یا اتصالات چرخشی در خط انتقال برای ایجاد قابلیت چرخشی آنتن، مدارهایی برای تشخیص هدفهای متحرک از اهداف ساکن ناخواسته (MTI) و فشرده سازی پالس برای رسیدن به قدرت تفکیک بالای پالس کوتاه ولی توسط قدرت یک پالس طولانی نمی شود. در کاربرد رادار بعنوان ردیاب دستگاهی برای تعیین محل زاویه ای هدف متحرک لازم است تا آنتن را به طور خود کار روی هدف قفل کرده و دنبال کند. معمولا دستگاههای نمایش دهنده‏ای نیز برای اطمینان از این که فرستنده شکل مناسب پالس را را سطح قدرت مناسب می دهد و حساسیت گیرنده کاهش نیافته است شامل می شوند. پیش بینی هایی هم ممکن است برای یافتن خرابی تجهیزات بشود تا بتوان مدارهای خراب را براحتی پید و تعویض نمود.

ممکن است بجای نمایش مستقیم سیگنال تصویری خام خارج شده از از رادار تجسسی روی CRT نخست توسط دستگاه آشکارساز و ردگیر خودکار ADT پردازش گردد که منطقه تحت پوشش رادار به سلولهای صفحه، که به طور فاصله و زاویه ازافق منظم شده‏اند، تقسیم می کند همه پالسهای برگشتی رسیده به هر سلول را با هم جمع و یک آستانه ایجاد می کند (برپایه مجموع پالسهای دریافتی) که فقط به خروجی های قوی ناشی از برگشتیهای هدف اجازه عبور می دهد و نویز را حذف می کند بدین طریق مسیر هر هدف را مشخص و حفظ می کند و پس از پردازش، اطلاعات را به اپراتور نشان می دهد. عملکرد ADT معمولا توسط تکنولوژی کامپیوتر دیجیتالی قابل انجام است.

نوع معمول آنتن رادار یک آنتن انعکاسی سهموی شکل است که از یک منبع نقطه ای در کانون تغذیه می‌شود. منعکس کننده سهموی انرژی را در یک شعاع باریک متمرکز می کند- درست نظیر آنچه که یک نورافکن یا چراغ جلو اتومبیل انجام می دهد. شعاع آنتن ممکن است به طور مکانیکی در فضا چرخاندهشود. آنتن‏های آرایه ای فازی نیز در رادارها به کار رفته اند. در یک آنتن آرایه ای فازی شعاع تشعشعی بصورت الکترونیکی با تغییر فاز جریان های روی دهانه آنتن در فضا چرخانده می شوند.

لامپ‌های با میدان متقاطع

لامپ‌های با میدان متقاطع

لامپ‌های با میدان متقاطع

 

«فهرست مطالب»

صفحه		عنوان
		چکیده
1		فصل اول: لامپ‌های با میدان متقاطع مایکروویوی (Cross field)
2		مقدمه
3		1- اسیلاتورهای مگنترون
4		1-1- مگنترون‌های استوانه‌ای
6		2-1- مگنترون کواکسیالی
8		3-1- مگنترون با قابلیت تنظیم ولتاژ
10		4-1- مگنترون کواکسیالی معکوس
11		5-1- مگنترون کواکسیالی Frequency - Agile
13		6-1- VANE AND STARP
15		7-1- Ruising Sun
16		8-1- injection- Locked
16		9-1- مگنترون Beacom
17		2- CFA (Cross Field Ampilifier)
20		1-2- اصول عملکرد
25		فصل دوم: لامپ‌های با پرتو خطی (O- Type)
26		مقدمه
26		1- کلایسترون‌ها
28		1-1- تقویت‌کننده کلایسترون چند حفره‌ای (Multi Cavity)
29		2-1- کلایسترون‌های چندپرتوی  (MBK)
29		1-2-1- کلایسترون چند پرتوی گیگاواتی (GMBK)
	30		2- لامپ موج رونده (TWT)
	31		1-2- تاریخچة TWT
	33		2-2- اجزای یک TWT
	35		3-2- اساس عملکرد TWT
	37		4-2- کنترل پرتو
	38		5-2- تغییر در ساختار موج آهسته
	39		6-2- لامپ‌های TWT Couped Cavity
	40		1-6-2- توصیف فیزیکی
	41		2-6-2- اصول کار TWT Couped Cavity
	43		3-6-2- تولید TWT Couped Cavity های جدید
	47		7-2- لامپ‌های Helix TWT
	56		8-2- TWT های پرقدرت
	60		3- گایروترون‌های پالس طولانی و CW
	61		1-3- پیشرفت‌های اخیر در تقویت‌کننده‌های گایروکلاسترون موج میلیمتری در NRL
	62		2-3- WARLOC رادار جدید پرقدرت ghz 94

 

فصل اول

لامپ‌های با میدان متقاطع
 (Cross - Field)  مایکروویوی (M-Type)

مقدمه

   در لامپ‌های با میدان متقاطع (Cross Fielde) میدان مغناطیسی dc و میدان الکتریکی dc بر یکدیگر عمودند. در همه لامپ‌های CF میدان مغناطیسی dc نقش مستقیمی در فرآیند اندرکنشی RF ایفا می‌کند.

   لامپ‌های CF نامشان را از این حقیقت که میدان الکتریکی dc و میدان مغناطیسی dc بر یکدیگر عمودند گرفته‌اند. در لامپ CF الکترونهایی که توسط کاتد ساطع می‌شوند بوسیله میدان الکتریکی شتاب داده می‌شوند و سرعت می‌گیرند. اما همانطور که با ادامه مسیر سرعتشان بیشتر می‌شود توسط میدان مغناطیسی خم می‌شوند. اگر یک میدان RF در مدار آند به کار برده شود الکترون‌هایی که در طی اعمال میدان کاهنده وارد مدار شوند کند می‌شوند و مقداری از انرژی خود را به میدان RF می‌دهند. در نتیجه سرعتشان کاهش می‌یابد و این الکترونهای با سرعت کمتر در میدان الکتریکی dc که به میزان کافی دور هست تا ضرورتاً همان سرعت قبلی را دوباره بدست بیاورند طی مسیر می‌کنند. بدلیل کنش اندرکنش‌های میدان متقاطع فقط آن الکترون‌هایی که انرژی کافی به میدان RF داده‌اند می‌توانند تمام مسیر تا آند را طی کنند. این خصیصه لامپ‌های CF را نسبتاً مفید می‌سازد. آن الکترونهایی که در طی اعمال میدان شتاب‌دهنده وارد مدار می‌شوند بر حسب دریافت انرژی کافی از میدان RF شتاب داده می‌شوند و به سمت کاتد باز می‌گردند. این بمباران برگشتی در کاتد گرما ایجاد می‌کند و راندمان کار را کاهش می‌دهد.

در این فصل چندین لامپ CF را که عموماً به کار برده می‌شوند مورد مطالعه قرار می‌دهیم.

• اسیلاتورهای مگنترون

   Hull در سال 1921 مگنترون را اختراع کرد. اما این وسیله تاحدود دهه 1940 تنها یک وسیله آزمایشگاهی جالب بود. در طول جنگ جهانی دوم نیازی فوری به مولدهای ماکروویوی پرقدرت برای فرستنده‌های رادار منجر به توسعه سریع مگنترون شد. همه مگنترون‌ها شامل بعضی اشکال آند و کاتد که در یک میدان مغناطیسی در میان یک میدان الکتریکی بین آند و کاتد کار می‌کنند می‌باشند. به دلیل میدان تقاطع بین آندو کاتد الکترون‌هایی که از کاتد ساطع می‌شوند تحت‌تأثیر میدان متقاطع مسیرهایی منحنی‌شکل را طی می‌کنند.

اگر میدان مغناطیسی dc به اندازه کافی قوی باشد الکترون‌ها به آند نخواهند رسید ولی درعوض به کاتد باز می‌گردند. در نتیجه جریان آند قطع می‌شود. مگنترون‌ها را می‌تان به سه نوع طبقه‌بندی کرد:

• مگنترون با آند دو نیم شده[1]

این نوع مگنترون از یک مقاومت منفی بین دو قسمت آند استفاده می‌کند.

• مگنترون سیکلوترون فرکانس

این نوع مگنترون تحت تأثیر عمل سنکرون کردن یک جزء متناوب میدان الکتریکی و نوسان پریودیک الکترون‌ها در یک مسیر مستقیم با میدان عمل می‌کند.

• مگنترون موج رونده

این نوع مگنترون به اندرکنش الکترون‌ها با میدان الکترومغناطیسی رونده با سرعت خطی بستگی دارد. این نوع از لامپها به صورت ساده به عنوان مگنترون نامیده می‌شود.

   مگنترون‌ها با مقاومت منفی معمولاً در فرکانس‌های زیر ناحیه مایکروویوی کار می‌کنند. اگرچه مگنترون‌های سیکلوترون فرکانس در فرکانس ناحیه مایکروویوی کار می‌کنند، قدرت خروجی آنها بسیار کم است (حدود 1 وات در GHZ 3) و راندمان آنها بسیار کم است. (حدود 10% در نوع آند دونیم شده و 1% در نوع تک‌آندی) بنابراین دو نوع اول مگنترون‌ها در این نوشتار مورد توجه نیستند.

مگنترون‌های استوانه‌ای

   دیاگرام شماتیکی اسیلاتور مگنترون استوانه‌ای در شکل زیر نشان داده می‌شود. این نوع مگنترون، مگنترون قراردادی[2] نیز نامیده می‌شود.

   در مگنترون استوانه‌ای چندین حفره به شکاف‌ها متصل شده‌اند و ولتاژ dc V0 بین کاتد و آند اعمال می‌شود. چگالی شار مغناطیسی B0 در راستای محور Z است. وقتی که ولتاژ dc و شار مغناطیسی به درستی تنظیم شوند الکترون‌ها مسیرهای دایروی را در فضای آند- کاتد تحت نیروی ترکیبی میدان الکتریکی و مغناطیسی طی می‌کند.

   برای سالهای بسیار مگنترون‌ها منابع پرقدرتی در فرکانس‌هایی به بزرگی GHZ 70 بوده‌اند. رادار نظامی از مگنترون‌های موج رونده قراردادی برای تولید پالس‌های RF با پیک قدرت بالا استفاده می‌کند. هیچ‌وسیله مایکروویوی دیگری نمی‌تواند همانطور که مگنترون‌های قراردادی می‌توانند عمل مگنترون را با همان اندازه، وزن، ولتاژ و محدوده راندمان انجام دهد. در حال حاضر، مگنترون می‌تواند پیک قدرت خروجی تا KW 800 می‌رسد. راندمان بسیار بالاست و از 40 تا 70% تغییر می‌کند.

مگنترون کواکسیالی[3]

    مگنترون کواکسیالی از ترکیب یک ساختار رزوناتوری آند که توسط یک حفره با Q بالا که در مورد TE011 کار می‌کنند احاطه شده است تشکیل شده است.

 شیارهایی که در پشت دیواره حفره‌های متناوب ساختار رزوناتوری آند قرار دارند به طور محکمی میدان‌های الکتریکی این رزوناتورها را با حفره احاطه‌کننده کوپل می‌کنند. در عمل مود    میدان‌های الکتریکی در همه حفره‌های دیگر هم فاز هستند و بنابراین آنها در جهت یکسان با حفره احاطه‌کننده کوپل می‌شوند. در نتیجه حفره کواکسیالی محیطی مگنترون را در مورد      مطلوب تثبیت می‌کند. در مورد TE011 مطلوب میدان‌های الکتریکی مسیری دایروی را در داخل حفره طی می‌کنند و در دیواره‌های حفره به صفر کاهش می‌یابند. جریان در مورد TE011 در دیواره‌های حفره در مسیرهای دایروی حول محور لامپ جریان دارند. مودهای غیرمطلوب توسط تضعیف‌کننده در داخل استوانه داخلی شیاردار نزدیک انتهاهای شیارهای کوپلینگ میرا می‌شوند. مکانیزم تنظیم ساده و قابل اعتماد است. رزوناتور آند مگنترون کواکسیالی می‌تواند بزرگتر و با پیچیدگی کمتری نسبت به مگنترون قراردادی باشد. بنابراین بارگذاری کاتد کمتر است و شیب‌های ولتاژ کاهش داده می‌شوند.

1-2-1- مگنترون‌های کواکسیالی شرکت Litton

Product Number	Band	Frequency GHz	Peak Power Kw	Duty Cycle
L-4570	C	5.4-5.88	250	0.0013
L-4469	X	8.5-9.6	200	0.001
L-4936	X	7.8-8.5	20	0.0012
L-4972	X	8.5-9.6	20	0.0012
L-4575	X	8.5-9.6	200	0.001
L-4593	X	8.5-9.6	250	0.0005
L-4590	X	8.7-9.4	200	0.001
L-4770	X	9.0-9.16	70	0.00066
L-4791	X	9.0-9.2	80	0.0011
L-4581	X	9.0-9.6	220	0.001
L-4979	X	9.05-10.0	100	0.001
L-4666	X	9.16-9.34	350	0.001
L-4583 A	X	9.2-9.55	200	0.001
L-5190	X	9.24	90	0.001
L-5362 B	X	9.345	10	0.001
L-5274 B	X	9.345	7.5	0.001
L-4652 B	X	9.345	8.7	0.001
L-4704	X	9.345	8.7	0.001

 

مگنترون با قابلیت تنظیم ولتاژ[4]

   مگنترون با قابلیت تنظیم ولتاژ یک اسیلاتور باند وسیع با فرکانس متغیر با تغییر ولتاژ اعمال شده بین آندوسل[5] است. همانطور که در شکل زیر نشان داده می‌شود پرتو الکتریکی از یک کاتد استوانه‌ای کوتاه از یک انتهای دستگاه ساطع می‌شود.

 الکترون‌ها توسط میدان‌های الکتریکی مغناطیس به شکل یک پرتو توخالی درمی‌آیند و سپس به طور اساسی از کاتد به بیرون فرستاده می‌شود. سپس پرتو الکترونی به ناحیه بین سل و کاتد وارد می‌شوند. پرتو با سرعتی که توسط میدان مغناطیسی محوری و ولتاژ dc اعمال شده بین آند و سل کنترل می‌شود حول سل می‌گردد.

   مگنترون با ولتاژ قابل تنظیم از یک رزوناتور با Q کم استفاده می‌کند و پهنای باند آن در سطوح قدرت کم از 50% تجاوز می‌کند. در مورد  ، فرآیند دسته‌شدن پرتو توخالی در رزوناتور رخ می‌دهد و فرکانس نوسان توسط سرعت چرخشی پرتو الکترونی تعیین می‌شود. به عبارت دیگر فرکنش نوسان را می‌توان با تغییر ولتاژ dc اعمال شده بین آند و سل کنترل کرد.

   در سطوح قدرت بالا و فرکانس‌های بالا درصد پهنای باند محدود است، در حالیکه در سطوح قدرت کم و فرکانس‌های بالا پهنای باند ممکن است به 70% برسد.

1-3-1- مگنترون قابل تنظیم[6] ساخت شرکت TMD

Duty Cycle Max	Tuning Range  MHZ	پیک قدرت KW	فرکانس GHZ
001/0	1000	200	5/9-5/8
0015/0	50	100	2/9-9
0015/0	200	100	5/9-1/9
0015/0	200	100	4/9-3/9

 

2-3-1- مگنترون با فرکانس ثابت[7] ساخت شرکت TMD

Duty Cycle Max	پیک قدرت KW	فرکانس GHZ
001/0	3	24/9-21/9
0015/0	100	27/9-22/9
001/0	100	39/9-35/9
0015/0	50	17-16

 

مگنترون کواکسیالی معکوس

   مگنترون را می‌توان با آند و کاتد معکوس ساخت. یعنی اینکه کاتد آند را احاطه کند. در مگنترون کواکسیالی معکوس حفره در داخل یک استوانه شیاردار قرار می‌گیرد و آرایه پره رزوناتور در خارج آن قرار گرفته است. کاتد یک حلقه حول آند تشکیل  می‌دهد. شکل زیر دیاگرام شماتیکی مگنترون کواکسیالی را نشان می‌دهد.

مگنترون کواکسیالی Frequency- Agile

   مگنترون کواکسیالی Frequency Agile با مگنترون قابل تنظیم استاندارد متفاوت است. Frequency Agility (FA) یک مگنترون کواکسیالی به صورت قابلیت تنظیم فرکانس خروجی رادار با سرعت به اندازه کافی بالا برای ایجاد تغییر فرکانسی پالس به پالس است، به طوری که این تغییر بزرگتر از مقدار لازم موثر برای خنثی کردن وابستگی اکوهای مجاور رادار باشد تعریف می‌شود.

   مگنترون Frequency – Agile به همراه مدارهای مجتمع گیرنده مناسب می‌تواند جرقه‌زنی[8] هدف را کاهش می‌دهد، قابلیت تشخیص هدف را در یک محیط شلوغ افزایش دهد و مقاومت در برابر اقدام‌های متقابل الکترونیکی (ECM) را افزایش دهد. افزایش جدا سازی فرکانسی پالس به پالس بیشتر، شکل بیشتر در مرکز قرار دادن فرستنده پارازیتی در فرکانس رادار روی خواهد داد که این کار برای تداخل موثر با عملکرد سیستم صورت می‌گیرد.

1-5-1- مگنترون‌های Frequency Agile شرکت Litton

 

Product Number	Band	Frequency GHz	Agility Rate Hz	Agility  Range MHz	Peak Power Kw	Duty Cycle
L-4771	X	9.05	25	215	200	0.001
L-4736	X	9.1-9.5	75	30	75	0.001
L-4683	X	9.35	0	250	250	0.001
L-4798	X	9.375	75	40	100	0.001
L-4799	X	9.375	75	40	100	0.001
L-4528	Ku	15.60	0	100	100	0.001
L-4752 B	Ku	16.85	60	80	50	0.0007
L-4525	Ku	16.20	0	250	75	0.0008
L-4770	Ku	16.0-17.0	200	25	55	0.0010
L-4754	Ku	16.0-17.0	200	25	55	0.001
L-4527	Ku	16.50	0	300	65	0.0007

 

2-5-1- مگنترون‌های Frequency Agile شرکت TMD

Duty Cycle Max	Tuning Range MKZ	پیک قدرت KW	فرکانس GHZ
0015/0	450	100	5/9-5/8
0013/0	450	200	2/9-5/8
0013/0	450	200	4/9-7/8
0013/0	450	200	5/9-7/8
0011/0	100	80	5/9-9/8
0015/0	450	100	5/9-9
0015/0	450	100	5/9-9
0015/0	450	100	3/9-1/9
0013/0	200	70	17-16
0012/0	*	80	باند Ku

 

VANE AND STRAP

   با برگشت به جنگ جهانی دوم مدار Vane and strap اولین مدار مگنترون مدرن آن روز بود. Vane and strap تعامل بعدی ترتیب حفره و شیار (hole and slot) بود که کارآیی کمتری داشت و از مشکلات ناپایداری مد صدمه می‌دید.

   مگنترون Vene and strap همانطور که از اسمش برمی‌آید، عمل انتخاب مدش را با بستن یا وصل کردن پره‌های متناوب با تکه سیم‌های دایروی شکل که نوار[9] نامیده می‌شوند انجام می‌دهد. ساختار رزوناتور شبیه بسیاری از مدارهای رزوناتور نیم‌موج دارای مدهای نوسانی چندگانه است.

1-6-1- مگنترون‌های Vane and strap شرکت Litton

Product Number	Band	Frequency GHz	Peak Power Kw	Duty Cycle
L-3858	S	2.45	2.5	CONTINUOUS
L-4933	S	2.72	480	0
L-4932	S	2.76	480	0.0007
L-4931	S	2.8	480	0.0007
L-4919	S	2.805	4500	0.001
L-4830	S	2.84	480	0.0007
L-4939	S	2.88	480	0.0007
L-4928	S	2.9-3.1	1000	0.001
L-4678	C	3.9-4.1	350	0.001
L-4620	C	4.5-5.1	250	0.00125
L-4727	C	5.4	85	0.0012
7158 B	C	5.45-5.825	250	0.0006
6344 A	C	5.45-5.25	176	0.00085
L-5080	C	5.45-5.825	250	0.001
7156 A	C	5.45-5.825	228	0.0009
L-4701	C	6.8-7.3	300	0.001
L-3108 A	X	8.5-9.6	65	0.001
6543	X	8.5-9.6	65	0.001
6543 A	X	8.5-9.6	85	0.001
L-4193 A	X	8.5-9.6	200	0.001

 

Rising sun

   مدار Rising sun نام خود را از ظاهر مقطع رزوناتور گرفته است. رزوناتورها متناوباً با یک قطر مشترک داخلی بزرگ و کوچک می‌شوند. این ساختار از طراحی الکتریکی یک سیستم رزوناتوری دوگانه کوپل شده منتج می‌شوند.

اگرچه ساختارهای Rising sun 40 قدمت دارند اما به اندازه مگنترون‌های کواکسیالی و Vane and strap موردتوجه نیستند چون در باندهای میلیمتری تقاضا زیاد نیست. ساختارهای Rising sun هزینه کمی نسبت به مدار Vane and Strap در GHZ 100 دارند. Q این مدار نسبتاً کم است.

1-7-1- مگنترون‌های Rising sun شرکت Litton

Product Number	Band	Frequency GHz	Peak Power Kw	Duty Cycle
L-4154 B	Ka	24.25	40	0.0003
L-4054 A	Ka	34.85	88	0.0008
	Ka	34.85	124	0.0004
L-4064 E	Ka	34.85	125	0.0004
L-4516 A	Ka	34.7-34.93	70	0.0007
	Ka	34.7-34.93	125	0.0003

 

Injection - Locked

   مگنترون‌های Injectipn - Locked به عنوان جانشین عملی برای TWTها و کلایسترون‌ها در کاربردهایی که انسجام مورد نیاز است عمل می‌کنند.

   این مگنترون‌ها از نظر هزینه نسبت به لامپ‌های TWT موثرترند. علاوه بر این ترکیب نادر اندازه فشرده و کارایی خوب هم از مزایای این مگنترون‌ها است.

   مفهوم Injectipn - Locked  نسبتاً ساده است. یک سینگنال با سطح کم به طور مستقیم به مدار رزوناس یک اسیلاتور پرقدرت Free running داده می‌شود.

   اگر فرکانس منبع به اندازه کافی به فرکانس Free running اسیلاتور نزدیک باشد و دامنه سیگنال به اندازه کافی باشد وسیله پرقدرت در یک پهنای باند معین دارای پایداری فرکانس و فازی می‌شود. در مورد یک مگنترون Injectipn - Locked  انرژی از طریق یک سیر کولاتور به داخل آند کوچک می‌شود.

مگنترون‌های Beacon

   مگنترون‌های Beacon (مگنترون‌های قراردادی مینیاتوری) پیک قدرت خروجی KW 5/3 را تولید می‌کنند، در حالیکه وزن آنها از 2 پوند است. این وسایل برای استفاده در جاهایی که منابع خیلی فشرده و لتاژ کم‌قدرت پالسی نیاز است ایده‌آل هستند. نظیر هواپیمایی، موشک، ماهواره یا سیستم‌های Doppler . بیشتر مگنترون‌های Beacon شیفت فرکانسی ناچیزی دارند و کارایی با طول عمر زیاد در سخت‌ترین شرایط محیطی و دمایی از خود نشان می‌دهند.

1-9-1- مگنترون‌های Beacon شرکت Litton

Product Number	Band	Frequency GHz	Peak Power Watts	Duty Cycle
L-4850	C	4.4-4.8	900	0.002
L-4846	C	5.4-5.9	350	0.002
L-4847	C	5.4-5.9	540	0.000
L-4844	C	5.4-5.9	600	0.002
L-4848	C	5.4-5.9	600	0.002
L-4855	C	5.4-5.9	600	0.001
L-4841	C	5.4-5.9	900	0.001
L-4854	C	5.4-5.9	900	0.001
L-4851	C	5.4-5.9	1500	0.000
L-4843	C	5.4-5.9	4500	0.001
L-4832	X	8.8-9.5	400	0.000
L-4834	X	8.8-9.5	475	0.000
L-4839	X	8.8-9.5	400	0.001
L-4833	X	8.8-9.5	700	0.000
L-4831	X	8.8-9.5	500	0.001
L-4837	X	9.2-9.55	560	0.002
L-4766	Ku	16.2-16.3	560	0.000

 

• CFA (Cross Field Amplifier)

   تقویت‌کننده با میدان متقاطع (CFA) پیامد وجود مگنترون است. می‌توان CFAها را براسا مد عملکردشان به صورت انواع موج جلو‌رونده و موج و موج‌عقب‌رونده گروه‌بندی کرد و یا براساس منبع جریان الکترونی آنها به صورت انواع emitting sole یا injected-beam طبقه‌بندی کرد. گروه اول به جهت فاز و سرعت گروه انرژی در مدار مایکروویوی مربوط است. چون جریان الکترون به نیروهای میدان الکترونی RF واکنش می‌دهد. رفتار سرعت فاز با فرکانس اولین موضوع مورد علاقه است. گروه دوم بر روشی که با آن الکترون‌ها به ناحیه اندرکنش می‌رسند و چگونه کنترل می‌شوند تاکید می‌کند

   در مورد موج پیشرو، اغلب ساختار موج آهسته نوع مارپیچی به عنوان مدار مایکروویوی برای تقویت‌کننده با میدان متقاطع انتخاب می‌شود. در مورد موج عقب‌رونده خط Strap یک انتخاب رضایت‌مندانه را نمایش می‌دهد. ساختار تقویت‌کننده با موج متقاطع Strap در شکل زیر نشان داده می‌شود.

1-2- اصول عملکرد

   در لامپ emitting-sole در پاسخ به نیروهای میدان الکتریکی در فضای بین کاتد و آند جریان از کاتد خارج می‌شود. مقدار جریان تابعی از ابعاد، ولتاژ اعمالی و خواص ساطع شدن از کاتد می‌باشد. در لامپ injected-beam پرتو الکترونی در یک تفنگ جداگانه تولید می‌شود و به داخل ناحیه اندرکنش تزریق می‌شود.

   شکل‌های اندرکنش مدار- پرتو در لامپ‌های emitting-sole و injected-beam مشابه هستند. الکترون‌های فازی مطلوب به طرف آند که به طور مثبت پلاریزه شده ادامه مسیر می‌دهند تا سرانجام جذب شوند. در حالیکه الکترون‌های فازی غیرمطلوب به طرف الکترود منفی پلاریزه شده حرکت می‌کنند.

   در اندرکنش پرتو خطی همانطور که در لامپ‌های TWT بیان کردیم جریان الکترون ابتدا توسط یک تفنگ الکتریکی شتاب می‌گیرند تا به سرعت dc کامل برسند. سرعت dc تقریباً برابر سرعت فازی محوری میدان RF در ساختار موج آهسته است. بعد از اینکه کنش‌اندرکنش رخ داد، الکترون باقی‌مانده با یک سرعت با متوسط کم ناحیه اندرکنش را ترک می‌کند. تفاوت سرعت، انرژی RF تولید شده از مدار ماکروویوی را توجیه می‌کند. در CFA الکترون در معرض نیروی میدان الکتریکی، نیروی میدان مغناطیسی و نیروی میدان الکتریکی میدان RF ، حتی در معرض نیروی بار دیگر الکترون‌ها قرار می‌گیرد. آخرین نیرو به دلیل پیچیدگی معمولاً در مطالعات آنالیتیک در نظر گرفته نمی‌شود.

   تحت‌تأثیر سه نیرو، الکترون در مسیر حلزونی در جهت‌های هم پتانسیل حرکت می‌کند. شکل زیر طرح جریان الکترونی در CFA را با تکنیک‌های کامپیوتری نشان می‌دهد.

   تقویت‌کننده با میدان متقاطع CFA با بهره قدرت کم یا متوسط، پهنای باند متوسط، راندمان بالا، تقویت‌کنندگی اشباع شده، اندازه کوچک و وزن کم مشخص می‌شود. این خواص باعث می‌شوند ک از CFA در سیستم‌های الکترونیکی بسیاری از مخابرات فضایی با قدرت کم و قابلیت اطمینان بالا گرفته تا رادار پالسی همزمان با قدرت متوسط بالا در حد چند مگاوات استفاده می‌شود.

[1] Split - Anode

[2] Conventional

[3] Coaxial Magnetron

[4] Volltage - Tunable Magnetron

[5] Sole

[6] Tunable Magnetron

[7] FIXD FREWUENCY Magnerton

[8] Scintillation

[9] Vane

 

 

تاریخچه کارخانه برق تا به امروز

تاریخچه کارخانه برق تا به امروز

تاریخچه کارخانه برق 

بخش یک:تاریخچه

بخش دوم:حقوق و دستمزد

بخش سوم:طبقه بندی شرکت

بخش چهارم:فعالیت مالی ترازنامه

• تاریخچه

اگر کسی بخواهد که تاریخ علم الکتریسیته را تا قرن ششم قبل از میلاد بکشا ند. بر او خرده نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان گرفت زیرا در آن عصر کهربا و مغناطیس و برخی از خاصیتهای این دو ماده شنا‌خته شده بود و این سخن از طا لس ملطی[1] روایت شده است که گفته بود «مغناطیس در خود روحی دارد، چه آهن را به جنبش در می آورد[2].»

اما در واقع الکتریسیته از تاریخ 1785 میلادی که کولن[3] قانون اصلی الکتریسیته ساکن را یافت و شباهت بسیار نزدیک آن را با قانون جاذبة عمومی نشان داد[4] آغاز می‌شود.

از این زمان تا سال 1871 که گرم ماشین برقی خود را اختراع کرد 86 سال طول کشید. انرژی، استعداد یک سیستم برای انجام دادن کار خارجی است[5]. تأثیر گذاری هر عامل بر محیط اطرا فش به همین استعداد بستگی دارد. در میان تأثیر گذاران بر محیط، انسان از این امتیاز شگرف بر خوردار است. که می‌تواند با به کار بردن تمهیداتی، حاملهای انرژی را به خد مت خود در آورد و از استعداد کارزایی آنها در راههای مطلوب خودش سود ببرد.

انسان این مهم را به اختراع دستگاههای لازم تحقق بخشیده است. این دستگاهها واسطه‌ای هستند که گونه خاصی از انرژی را به گونه‌ دیگر تبدیل می‌کند به نحوی که از نظر کاربرد قابل استفاده و مطلوب باشد.

ماشینهای ساده مانند اهرم، چرخ، اره، چکش و سطح شیب دار از دیرباز توسط بشر شناخته شده بودند و کار آنها اساساً تغییر شکل انرژی مکانیکی حاصل از نیروی عضلانی بود. با گذ شت زمان و متنوع شدن نیاز بشر به انرژی انواع دیگری از ماشینها که تبدیلات پیچیده تری را انجام می‌دادند اختراع شد.

ماشینهای تازه، علاوه بر آنکه استفاده از انرژی عضلانی انسان را متنوعتر و کار آمد‌تر ساختند، توانستند منابع دیگری در بیرون از وجود انسان را نیز مهار کنند و به خدمت او در آورند.

ماشینهای بافندگی دستی، آسیابهای بادی و آبی و کشتیهای بادبانی را می توان از این زمره محسوب داشت.

دستیابی بدین گونه منابع انرژی، گام بزرگی در راه فراتر رفتن انسان از محدودة امکانات بدنی وی بشمار می‌رفت. ولی چون سیستمهای بکار رفته، نسبت به انرژی قابل استحصال از آنها بسیار حجیم بودند، ماشینها هم می‌بایست به همان نسبت حجیم و بزرگ باشند و همین امر محدودیتهای بسیاری را بر کم و کیف و کارائی ماشینها تحمل می کرد.

بنابراین، توجه دانشمندان به ساخت ماشینهایی که بتوانند منابع انرژی متراکم را به کار گیرند معطوف شد. اختراع ماشین بخار در سال 1764 میلادی توسط جیمز وات[6]، منشأ تحولی سریع و شدید در صنعت گردید. وجه تمایز این ماشین جدید با ماشینهای قبلی در این بود که با حجم بسیار مختصری می‌توانست انرژی متراکم در سوخت را به انرژی از نوع دلخواه (مکانیکی) تبدیل کند.

استفاده از ماشین بخار در وسائط نقلیه و کارخانه‌ها به سرعت پیشرفت نمود. در کارخانه ها، با سود جستن از یک محور انتقال انرژی و با کمک تعدادی چرخ فلکه و تسمه، انرژی مکانیکی را از ماشین بخار در یا فت و بین دستگاههای مصرف کننده توزیع می کردند و با این روش توانستند انرژی حاصل از ناشین بخار را مهار سازند.

ماشین بخار تا 140 سال پس از اختراع آن، یکه تاز میدان بود و در عین حال، تلاش در   راه دستیابی به ماشینهای کار آمد‌تر ادامه داشت.مثلاً :

• در سال 1876 نیکولاس آگرست اوتو[7] ماشین چهار زمانة خود را که با گاز کار می‌کرد اختراع نمود .
• در سال 1892 رودلف دیزل[8] موتور اختراعی خود را به ثبت رسانید .
• از اواخر قرن نوزدهم توربینهای بخاری و آبی باری تهیة انرژی مکانیکی از انرژیهای حرارتی و پتانسیل وارد بازار شدند.

1-2- نخستین کارخانه برق شهری در ایران

بی تردید، پرسابقه‌ترین و نام آورترین فرد در میان بنیاد گران صنعت برق در ایران را باید مرحوم حاج حسین امین الضرب (مهدوی) فرزند حاج حسن امین الضرب دانست. او نخستین کسی بود که با کسب امتیاز نامة‌معتبر اقدام به تأسیس کارخانة برق شهری در ایران کرد و با توجه به شرایط زمان،‌ جمعیت و نیاز مصرف،‌مولدهای مناسب وارد کشور کرد و در تهران به کار انداخت.

آن شادروان در سال 1246 هجری شمسی دیده به جهان گشود و در 28 آذر سال 1311 بر اثر سکته در گذشت. وی در دورة اول مجلس شورای ملی به نمایندگی انتخاب شد و نایب رئیس مجلس گردید و در دورة ششم هم از تهران به نمایندگی رسید. علاوه بر اینها مدتی هم ریاست اتاق تجارت را بر عهده داشت.

چنانکه از امتیاز نامة حاج امین الضرب بر می‌آید، امتیاز کارخانه‌های برق، آجر سازی و تجاری تؤاماً گرفته شده بود. کارخانة آجر سازی، ابتدای جادة شهر ری در جنوب غربی میدان شوش احداث شد و به بهره برداری رسید. آجرهای محصول این کارخانه کاملاً شبیه آجرهای مشبک سفالی امروزی بود، ولی به علت نبودن ملات سیمان مشکل کلی ساختمانها و شیوه‌های رایج ساختمان سازی در آن زمان و همچنین گرانی آجرهای تولید کارخانه‌ در مقابل ارزانی اجرت کارگران خشت مال، آجرسازی ماشینی در این کارخانه چندان دوامی نیافت وبسیار زود تعطیل گردید، اما از کورة بلند آن سالها برای پخت آجرها معمولی استفاده می‌شد و می‌توان گفت که این کوره، بعدها به صورت الگویی برای احداث دیگر کوره‌های آجرپزی درآمد.

2-2- برقراری انشعاب و نحوه وصول مطالبات

با توجه به اعلان تاسیس کارخانه چراغ برق، تأمین لوازم الکتریکی و سیم کشی انشعاب و ساختمانها باید توسط کارکنان کارخانه انجام می‌شد. چون نه تنها در آن زمان بلکه بیست سال بعد هم شخص یا شرکتی اقدام به واردات و فروش لوازم الکتریکی ننمود و بعلاوه به هیچ وجه تخصصی هم برای اینکه در مملکت وجود نداشت. به این منظور لوازم مورد نیاز برای برقراری انشعاب و سیم کشی داخلی منازل و سایر اماکن و حتی لامپ و سرپیچ تهیه و نصب می‌شد و برای وصول هزینه‌های مربوطه در دو سال اولیه کار بخط و امضاء مدیر کارخانه که شخصی فرانسوی بنام هرمیه بود فاکتوری (قبض) نوشته و برای وصول به مشتری ارائه می شد.

بهای هریک از لوازم طبق فاکتورهای موجود رقم قابل ملاحظه‌ای بوده، مثلاً لامپ 16 شمعی 5 قران بود و تعویض لامپ با پرداخت بهای آن هر سه ماه یکبار توسط کارخانه انجام می‌شد. بهای هر دستگاه کنتور نیز 280 قران بود و به دلیل گرانی بعضاً کنتور را کرایه می‌داده‌اند.

در شروع کار حتی در منازل هم انشعاباتی بدون کنتور و از طریق لامپ شماری دائر می‌گردید و بهای برق براساس لامپ شماری برای پنج تا هفت ساعتی که کارخانه کار می‌کرد محاسبه و دریافت می‌شد و برای کسی هم امکان استفاده بیشتر نبود. از طرفی لوازم و تخصص کاری انحصاراً در اختیار کارخانه بود، البته بعد از چند سال که کنتور افزایش ارزانتر به مقدار کافی وارد شد در تمام منازل کنتور نصب گردید، ولی مغازه‌ها می‌توانستند از دو طریق یعنی نصب کنتور و یا لامپ شماری استفاده کنند.

سالهای بعد در خیابان چراغ برق مقابل کارخانه برق شخصی بنام حسن ضرابی شروع به واردات لوازم الکتریکی کرد و روی تابلوی مغازه خود نوشته بود اولین وارد کنندة لوازم الکتریکی.

لامپها در آن زمان عموماً 16، 25، 32،‌ و بندرت 100 شمعی بودند و حدود ده دستگاه چراغ آرک که به شکل قوس الکتریکی کار می‌کرد نیز وارد شده بود که بیشتر برای مراسم و مبادین مورد استفاده قرار می‌گرفت (یک دستگاه از این چراغها بر روی سر در کارخانه در عکس دسته جمعی افتتاحیه دیده می‌شود) .

باید توجه داشت که تا حدود 30 سال بعد از تاسیس کارخانه برق، امین الضرب تنها مصرف برق، روشنایی بود. 1310 بادبزن برقی و در سال 1318، رادیو و یخچال وارد بازار شد.

برای نمونه در قبض مصرف برق بنام مهمانخانه مرکزی (کازانچیان) از طریق محاسبه شماره کنتور کرایه‌ای،‌ برای 431 هکتووات 20/96 قران مطالبه بود. از آنجائی که برق در آن زمان کالای بسیار گرانبهائی بوده واحد اندازه گیری ده برابر کوچکتر از امروز یعنی هکتو وات ساعت بوده، و کنتورها غالباً بر این اساس ساخته می‌شدند.

بهای برق بازاء هر کیلو وات 2/0 قران یعنی کیلو واتی 2 قران بود (بهای تمام شده امروزی برق حدود یکصد ریال برای هر کیلو وات ساعت است) و علت اساسی بهای بسیار زیاد برق در آن زمان گرانی سوخت، تکنولوژی پائین، راندمان کم، نیاز به سرمایه زیاد و بهره وری کم بوده است.

برای وصول بهای برق مصرفی مغازه‌های بدون کنتور حدود شش نفر تحصیلدار از نیم ساعت به غروب مانده شروع به جمع آوری پول چراغ طبق صورت تنظیمی می‌دادند. دو ساعت از شب گذشته دخل را تحویل دفتر شبانه می‌نمودند. ولی برای منازل اعم از با کنتور یا بدون کنتور و مغازه‌های با کنتور ماهیانه قبض صادر می‌شد و با مراجعه به منازل یا مغازه‌ها وجه دریافت می شد، وصول این پول کار ساده‌ای نبود و بعضاً با مراجعات مکرر وصول می‌شد و گاهی نیز اصولاً وصول نمی‌شد.

جالب آنکه در شرایطی که وضع مالی کارخانه خوب نبود به کارمندان،‌برابر حقوقشان قبض برق یا فاکتور تحویل می‌دادند.
1-3- صنعت برق در برنامه اول عمرانی کشور

در اولین سالهای بعد از سال 1320 هجری شمسیی نظر به اشغال ایران توسط قوای خارجی و اثرات ناشی از آن، توسعه صنعت برق به کندی صورت گرفت. در این سالها که همزمان با ادامه جنگ جهانی دوم و ویران شده بسیاری از کارخانه‌ها سازنده لوازم و تجهیزان مختلف از جمله مولد برق در سراسر جهان بود، صنعت برق در ایران نیز نمی‌توانست از این بحران جهانی به دور باشد و در نتیجه پیشرفت قابل توجهی در این زمینه صورت نگرفت. با این وجود برای تأمین برق کشور اقدام به خرید و نصب چهار دستگاه مولد 2000 کیلو واتی ( در مجموع به قدرت 8000 کیلو وات) در محل شرکت برق منطقه‌ای فعلی تهران (میدان شهدا) شد که در مهرماه سال 1327 بهره برداری از آن آغاز شد.

احداث این نیروگاه و حتی استفاده از نیروی مولد برق کارخانه‌های دولتی از جمله سلطنت آباد، سیمان ری، سیلو، دخانیات و راه آهن نیز تکافوی پاسخگویی به نیازهای برق تهران را نمی‌کرد. چنانکه در زمستان سال 1328 کمبود نیروی برق در تهران به طور کامل محسوس شد و به همین خاطر مسئولان پس از مطالعه و بررسیهای لازم در سالهای 1332 و 1333 اقدام به خرید سه دستگاه مولد دیزلی 1300 کیلو واتی و در مجموع به قدرت 3900 کیلو وات از کارخانه «نردبرگ» آمریکا به مبلغ 500000 دلار نمودند .

این مولدها در فاصلة‌ سالهای 1334 و 1335 مورد بهره برداری قرار گرفتند.

در طی این مدت در برخی از شهرها و روستاهای بزرگ، شهرداریها و یا بخش خصوصی به طور مستقل اقدام به نصب مولد و احداث شبکه توزیع برق نمودند. در این سالها به منظور رفع مشکلات ناشی از جنگ جهانی دوم و جبران عقب افتادگیهای امور کشور از جمله صنعت برق، اقدامات گسترده‌ای به عمل آمد و نظام اقتصادی کشور با پیاده شدن برنامه‌های عمرانی،‌ بصورت برنامه ریزی شده و منظم آغاز گردید.

در برنامه اول عمرانی کشور که هفت ساله در نظر گرفته شده بود و از مهر ماه سال 1327 به اجراء گذاشته شد، هدف اصلی در توسعه صنعت برق، تامین مصارف خانگی و روشنایی شهرها و فراهم آوردن رفاه اجتماعی بوده است. دراین برنامه مبلغ 250 میلیون ریال برای خرید و مولدهای برق هزینه شده است. در طول برنامه مذکور، سازمان برنامه‌ مولدهای برق دیزلی 50، 100 و 150 کیلو واتی را خریداری نمود و یا کارمزد و بهره 3 درصد به شرکتهای برق خصوصی و شهرداریها فروخت. در این برنامه کمکهای سازمان برنامه محدود به تقاطی بود که مؤسسه‌های برق آنها قدرت پرداخت 50 درصد سهم سرمایه گذرای برق را دارا باشند. در نتیجه توسعه صنعت برق در برنامه اول عمرانی تابع امکانات و نیاز جاری و آینده شهرها بود.

در اواخر برنامه اول عمرانی قدرت نصب شده نامی نیروگاههای برق کشور برابر 40 مگاوات و میزان تولید انرژی برق نزدیک به 200 میلیون کیلو وات ساعت بود. در این برنامه اقدامات بسیار محدودی برای ایجاد نیروگاههای برق آبی، بخاری و گازی نیز صورت گرفت و با نصب یک توربین بر روی رودخانه شوشتر با ژنراتوری به قدرت 500 کیلو وات، استفاده از نیروی برق آبی در خوزستان آغاز گردید.

2-3- صنعت برق در برنامه دوم عمرانی:

در این برنامه که از مهر ماه سال 1334 تا مهر ماه سال 1341 ادامه یافت،‌ اجرای طرحهای مربوط به گسترش و ایجاد شبکه‌های برق به عنوان یک فعالیت عمران شهری در جهت بهبود وضع زندگی مردم در برنامه گنجانده شد. هدفهای اصلی در این برنامه بر پایه محورهای زیر استوار بود :

• افزایش قابلیت تولید برق،
• کاهش هزینه تولید برق، و
• اصلاح نرخها و کاهش سطح عمومی نرخها .

برای تحقق اهداف فوق، کارشناسان داخلی و خارجی پیشنهاد داده بودند که محدودة جغرافیایی کشور به چهار منطقه تقسیم شده و برای هر منطقه با توجه به شرایط خاص آن منطقه، برنامه جداگانه‌ای برای توسعه تأسیسات برق تنظیم گردیده و به مورد اجراء گذاشته شود. این چهار منطقه عبارت بودند از :

• منطقه خوزستان : در این منطقه افزایش قابلیت تولید برق می‌بایست براساس پیش بینی تقاضاهای برق پایه گذاری شده و هزینه‌ها کاهش داده می‌شد. همچنین سطح عمومی نرخها باید به قسمتی طراحی می‌شد که مشرق صنایع برای استفاده بیشتر از نیروی برق باشد.
• منطقه تهران : تهران منطقه‌ای بود که می‌توانست عرضه کافی برق را در اختیار داشته باشد. لازم بود نرخ برق در تهران کاهش یابد تا از این راه مصرف برق صنایع افزایش یافته تحولی در صنعت بوجود آید.
• شهرهای بزرگ : در شهرهای بزرگ به ویژه شهرهای اصفهان، مشهد، تبریز، شیراز، ساری، بابل، قائم شهر و … لازم بود در مورد احداث نیروگاههای بخاری اقدام شود تا در این شهرها نیز از طریق کاهش سطح برق، مصارف صنعتی افزایش داده شده و بتواند رشد اقتصادی آینده را موجب شود.
• شهرهای کوچکتر : گرچه در این شهرها برای رشد صنعت امکاناتی وجود داشت ولی در مرحلة نخست تأمین برق برای مصارف روشنائی بیشتر مورد توجه بود.

برنامه دیگری که در طی سالهای برنامه دوم عمرانی کشور آغاز گردید شروع کار ساختمان سدهای بزرگ از قبیل سدهای دز، امیر کبیر و سفید رود و سپس احداث نیروگاههای برق – آبی در آنها به شرح زیر بود :

• سد دز با ظرفیت نصب شده اولیه 130 مگاوات ،
• سد امیر کبیر با ظرفیت نصب شده اولیه 91 مگاوات ، و
• سد سفید رود با ظرفیت نصب شده اولیه 35 مگاوات .

هدف این بود که عملیات اجرائی سدهای فوق درسالهای اولیه برنامه سوم عمرانی کشور پایان یافته و ظرفیت نیروگاههای برق آبی کشور راکد بسیار ناچیز و غیر قابل ذکر بود به حدود 250 مگاوات برسد، و در آینده نیز به موازات افزایش نیاز به نیروی برق، ظرفیت این نیروگاهها به تدریج افزایش یابد.

3-3- صنعت برق در برنامه سوم عمرانی :

در برنامه سوم عمرانی کشور که از مهرماه سال 1341 به مدت 5 سال و نیم به اجراء گذاشته شده بود به نقش صنعت برق در تقویت زیر بنای اقتصادی اهمیت زیادی داده شد و ضمن آنکه تأمین برق برای مصارف صنعتی در درجه اول اهمیت قرار داشت، روشنائی شهرها و مصارف خانگی نیز از نظر دور نمانده و برنامه ریزیهایی به منظور تأمین رفاه اجتماعی صورت گرفته بود.

 

[1]. Thales of Miletos

[2]  - تاریخ علم، جرج سارتن، ترجمه احمد آرام .

[3] . Charles Augustion Coulomb

[4] - تاریخ صنایع و اختراعات، پی یر روسو،‌ ترجمه حسن صفاری .

[5] - تعبیر از ماکس پلانک Max Plant

[6] - James Watt .

[7] - Nikolaus August Otto .

[8] - Rudolf Diesel .

برق خودرو

برق خودرو

برق خودرو

 

در اجتماع حاضر دنیا با توجه به روند سریع و رو به رشد صنایع خودرو سازی، بحثهای گوناگون کیفی و کمی خودروها باعث شده، سازندگان با سلیقه های متنوع مشتریان خود روبروه شوند که در راستای تولید خودرو، وسایل و امکانات رفاهی فراوانی راجهت عرضه محصولات خود به خودرو بیفزایند. با توجه به اینکه اغلب وسایل مورد بحث الکتریکی بوده و محتاج منبع عظیمی از نیرو می باشد و باطریها جوابگوی میزان مصرف بالای مصرف کننده ها نیستند، نیاز به مولد نیروی الکتریکی مناسب جهت راه اندازی وسایل الکتریکی و حتی شارژ باطری بسیار ضروری بوده ، در همین راستا مولدهای برق با نام دینام ( مولد برق DC ) تولید گشت که تا حدی جوابگوی نیاز خودرو و وسایل ضروری آن مانند کویل، چراغهای جلو و عقب، بوق و شارژ باطری بود ولی وسایل رفاهی مانند کولر، بخاری، شیشه بالابر برقی، پروژکتورهای اضافی، در بعضی موارد یخچال خودرو و غیره مصرف بسیار بالایی داشته که سازندگان بالاجبار رو به ساخت مولدهای AC (آلترناتور) آوردند که کاملا نیاز آنها را  برآورده می کرد.

امروز در صنایع خودروسازی دنیا دیگر خبری از ساخت دینام نیست. بلکه همه سازنده ها از آلترناتور با میزان جریاندهی دلخواه خود استفاده می کنند.

توضیحات  مربوط به دینام و آلترناتور در قسمتهای مختلف بازگو خواهد شد.

فصل اول : دینام

دینام مولد جریان مستقیم می باشد که بطور کلی از قطعات زیر تشکیل می گردد.

شکل

1-براکت	7-بوش	13- واشر نمدی	19- آرمیچر
2-بوش برنزی	8-بلبرینگ	14-ذغال	20-رینگ
3-واشر	9-تخت	15-نگهدارنده واشر نمدی	21-واشر نگهدارنده بلبرینگ
4-بالشکتها	10-یاتاقان براکت جلو	16-پیچهای بلند	22-رینگ فشاری لاستیکی
5-بدنه دینام	11-مهره و واشر	17-کموتاتور،	واشر نمدی
		کلکتور
6-محور آرمیچر	12-ترمینال	18-پیچ کفشک	درپوش جلو

بررسی عملکرد مدار ساده دینام

از حرکت دادن یک سیم هادی در میدان مغناطیسی به طریقی که خطوط قوای میدان مغناطیسی را قطع کند، نیروی محرکه ای القاء می شود که این نیرو به وسیله آمپرمتر در هادی قابل تشخیص است. با تغییر جهت حرکت هادی جهت حرکت عقربه آمپرمتر نیز تغییر می کند. اگر سیم هادی در جهتی حرکت کند حرکت آن با خطوط قوا موازی باشد،  هیچ  نیروی محرکه ای در آن القاء نمی شود.

در دینام حرکت هادی بصورت دورانی است. حرکت دورانی هادی به این صورت قابل انجام است که سیم هادی بصورت قاب در می آید. جریان ایجاد شده در قاب بصورت متناوب خواهد بود که در زمان اندازه گیری آن به وسیله آمپرمتر، عقربه آمپرمتر بین صفر منفی و مثبت در نوسان است.

برای تبدیل ولتاژ متناوب به ولتاژ یکسو، حلقه هادی را به دو نیم حلقه تبدیل می کنند که بین نیم حلقه ها عایق می شود. آنگاه ذغال روی حلقه ها قرار می دهند که جریان را از  طرف (ذغال مثبت) میگیرد و به مصرف کننده انتقال می دهد. ذغال دیگر مدار جریان را مسدود می کند. به دو نیم حلقه ای که به منظور یکسو سازی جریان، نسبت به هم عایق بندی شده اند کلکتور (کموتاتور) می گویند.

ساختمان یک دینام ساده

در ساده ترین صورت دینام فقط یک کلاف یا یک سیم پیچ و دو تکه کلکتور به کار رفته است. در این دینام جریان لازم برای بالشتکها از ذغال مثبت تامین می شود، یعنی مقداری از جریان تولید شده دینام برای مغناطیس کردن قطبها به مصرف می رسد. چنین دینامی را خود تحریک گویند.

در چنین دینامهایی شدت نوسانات ولتاژ زیاد است و برای کاهش دادن آن بجای استفاده  از یک کلاف سیم پیچ از کلافهای متعدد استفاده کنند و مجموعه کلافها را در بدنه آرمیچر قرار دهند و در میدان مغناطیسی به دوران در می آورند.

نوسانات بوجود آمده در واقع همان منحنی هایی هستند که از چرخش هادی در جریان خطوط قوا بوجود می آیند. با اضافه شدن تعداد سیم پیچ، تعداد منحنیها در یک دوره گردش آرمیچر آنقدر زیاد می شود که تواتر آنها حالت خط مستقیم را بوجود می آورد.

در نتیجه ازدیاد حلقه های سیم پیچ آرمیچر، منحنی ولتاژ و جریان ایجاد شده به خطوط مستقیم نزدیکتر می شود و این حالت است که به آن کم کردن نوسانات ولتاژ دینام می گویند.

افزایش ولتاژ خروجی دینام

برای افزایش ولتاژ خروجی دینام، یعنی رساندن آن به حدی که بتواند پاسخگوی نیاز مصرف کننده ها باشد، به نسبت لازم عوامل زیر باید افزایش یابد.

1-طول سیم

2-سرعت حرکت آمیچر

3-شدت میدان قطبین

4-زاویه بین خطوط میدان و مسیر حرکت

در حرکت دورانی، مسیر هادی بین صفر تا 360 درجه است و نمی توان آن را افزایش داد، اما سرعت حرکت آرمیچر تابع سرعت موتور است و به شرایط کار موتور بستگی دارد. شدت میدان قطبین (میدان مغناطیسی ) تابع قدرت خروجی دینام است. با چنین وضعیتی برای افزایش ولتاژ و جریان خروجی دینام بهترین کار ازدیاد طول سیم کلافهای آرمیچر است.

در دینامیهای 6 ولتی در حدود 8 دور سیم بدور شیار آرمیچر پیچیده می شود که این کار به خاطر ازدیاد طول سیم انجام می گیرد. در دینامهای 12 ولتی پیچش در بیش از 10 دور انجام می گیرد.

آفتامات (رگولاتور)

رگولاتور (آفتامات) در مدار شارژ وظایفی را بعهده دارد که این وظایف عبارتند از :

• کنترل ولتاژ خروجی دینام.
• کنترل جریان تولید شده دینام.
• دادن اجازه شارژ به باطری سالمی که خالی شده است.
• قطع عمل شارژ پس از پر شدن باطری.
• ممانعت از تخلیه جریان باطری در دینام به هنگام خاموش بودن موتور.

ساختمان آفتامات (رله ولتاژ)

رله ولتاژ دارای یک هسته آهنی با چندین دور سیم پیچ است که آن را بطور موازی پیچیده اند. روی هسته یک جفت پلاتین تعبیه شده که در حالت عادی بسته است.

جریان مصرفی بالشتکهای دینام و سیم اتصال بدنه خارجی از ذغال مثبت گرفته می شود و پس از تغذیه قطبها به F آفتامات می رود و در حالت عادی که ولتاژ خروجی دینام کم است، از طریق پلاتین ها اتصال بدنه می شود. با  افزایش دور موتور ولتاژ دینام نیز بالا می رود و همزمان ولتاژ موثر بر سیم پیچ رله ولتاژ افزایش می یابد. زمانی که ولتاژ تولید شده دینام از حد معینی تجاوز کند نیروی کشش هسته بیش از نیروی فنر پلاتین متحرک می شود و در نتیجه هسته پلاتین متحرک را جذب می کند. با باز شدن پلاتینهای رله ولتاژ، اتصال بدنه قطبین به وسیله مقاومت کامل می شود. افت مقاومت در مدار قطبها باعث کم شدن جریان مصرفی بالشتکها شده، در نتیجه شدت میدان مغناطیسی تضعیف می گردد و ولتاژ خروجی دینام کم می شود. این کاهش ولتاژ باعث می گردد که هسته رله ولتاژ نیروی خود را از دست بدهد و فنر آن پلاتین متحرک را بکشد و با پلاتین ثابت تماس دهد و مجددا جریان میدان از طریق پلاتینها اتصال بدنه شود. عمل قطع و وصل پلاتینها در ثانیه چندین بار انجام می شود و به این ترتیب مقدار ولتاژ در حد لازم تثبیت می گردد.

در دینامهایی که اتصال بدنه داخلی است، جریان D آفتامات به پلاتینهای رله ولتاژ به میدان دینام فرستاده  می شود و در دینام اتصال بدنه می شود. در زمان باز شدن پلاتینهای رله ولتاژ از طریق مقاومت جریان به میدان وارد می شود و مقدار آن کاهش می یابد. آفتامات نیسان از نوع اتصال بدنه داخلی است.

عملکرد دینام در حالت واقعی

زمانیکه استارت زده می شود و موتور شروع بکار می نماید، این چرخش توسط تسمه دینام به پروانه دینام انتقال پیدا کرده و باعث چرخش آرمیچر دینام می گردد. هسته های مغناطیسی موجود بر روی هسته دینام که ایجاد میدان قوی مغناطیسی می نمایند توسط آرمیچر، این میدانها قطع شده و باعث القاء جریان در داخل آرمیچر می گردد. این جریان از طریق کموتاتور، یا کلکتور به ذغالها رسیده و از آنجا به باطری و مصرف کننده ها می رسد.

با توجه به عملکرد ساده دینام براحتی می توان پی به معایب آن برد که این معایب عبارتند از :

1-این سیستم به دور بالای موتور جهت چرخاندن آرمیچر و القاء جریان داخل سیم پیچهای آرمیچر احتیاج دارد.

2-با توجه به گرفتن جریان بالا از سر جاروبکهای ذغال و کلکتور این امر باعث سیاه شدن کلکتور و پایین آمدن عمر مفید ذغال و در نتیجه کل دینام می گردد.

3-آفتامات دینام حداقل دارای سه رله (رله جریان، رله ولتاژ و رله قطع و وصل ) می باشد که هر کدام منحصرا عملیات ویژه ای را از قبیل تنظیم ولتاژ، جریان و غیره انجام می دهند که این امر باعث بالا رفتن هزینه ساخت دینام و حساسیت بالای آفتامات می گردد که  در صورت بهم خوردن تنظیم آفتامات صدمات شدیدی به آفتامات و دینام وارد می گردد.

4-سرویس و نگهداری مشکل دینام، بازدید ذغالها و کلکتور بعلاوه هزینه مونتاژ و دمونتاژ و نصب مجدد دینام به روی خودرو از دیگر معایب دینام می باشد.

5-با توجه به وجود هسته های مغناطیسی، آرمیچری با جریان بالا تولید می گردد که باعث حجیم شدن و بالا رفتن وزن دینام می گردد. این عیب از معایب منحصر به فرد دینام می باشد. تنها مزیت دینام این است که مولد DC بوده و همخوانی نزدیکی با باطری موجود در خودرو دارد، ولی تنظیم مشکل آفتامات حساس دینام سازندگان را بسوی ساخت آلترناتور سوق می دهد.

فصل دوم

1-براکت عقب	8-براکت جلو
2-آفتامات	9-پروانه یا پنکه
3-استاتور	10-تسمه
4-سیم پیچی استاتور	11-پولی
5-مجموعه یاتاقان بندی عقب	12-رکتی فایر (دیودهای یکسو کننده )
6-روتور	13-بوش
7-مجموعه یاتاقان بندی جلو	14-ذغالها

عملکرد آلترناتور

زمانی که استارت زده می شود و موتور شروع بکار می  کند، این چرخش توسط تسمه به پروانه آلترناتور انتقال می یابد وباعث چرخش روتور که از طریق آفتامات مغناطیسی شده است می گردد. این میدان مغناطیسی دوار توسط سیم پیچهای استاتور قطع شده، باعث ایجاد جریان داخل استاتور می گردد که از طریق رکتی فایر (یکسو کننده قدرت) بصورت جریان یکسو شده به باطری و مصرف کننده ها می رسد.

مزایای آلترناتور نسبت به دینام

• سیستم میدان مغناطیسی دوار نیاز به دور بالای موتور ندارد و حتی در دورهای پایین و بالا ولتاژ ثابت تولید کرده و باطری دائما تحت شارژ مناسب قرار می گیرد.

2-جریان جاری در استاتور توسط رکتی فایز یکسو شده و با کابلشوهای قوی به باطری و مصرف کننده ها می رسد. این امر باعث می شود هرگز جرقه یا گرمای شدید حاصل از اتصالات ضعیف بوجود نیاید و آلترناتور سالم بماند.

3-آفتامات آلترناتور دارای دو رله جریان و قطع و وصل بوده که فقط جهت تغذیه روتور با مصرف حداکثر سه آمپر بوده که آسیبی به روتور و آفتامات نمی رساند.

4-سرویس و نگهداری آلترناتور با توجه به مصرف پایین روتور نسبت به دینام هزینه کمتری را در بردارد، زیرا قطعات آلترناتور بسیار ساده با بازدهی بالا می باشد.

5-کم بودن حجم و وزن استاتور و روتور و کوچکتر بودن یکسو کننده ها باعث پایین آمدن حجم و وزن آلترناتورگشته که سازنده ها رغبت بیشتری برای ساخت آلترناتور با هزینه کم و بازدهی فراوان نشان می دهند.

6-جدیدا با پیشرفت وسایل الکتریکی حجم آفتاماتهای آلترناتور بقدری کم شده است که آنرا داخل خود آلترناتور تعبیه می نمایند که این امر باعث کاهش فضای اشغالی در سیستم موتور خودرو می گردد.

منحنی مقایسه دینام و آلترناتور.

آلترناتور در دورهای کم آمپر بیشتری نسبت به دینام تولید می نماید. بطوریکه دیده می شود آمپر خروجی آلترناتور کمی پایین تر از دور آرام تولید می شود، در حالی که در دینام آمپر مورد نیاز در دوری بالاتر از آزاد گردی موتوز بوجود می آید. سطح هاشور بین دو منحنی رجحان آلترناتور بر دینام را نشان می دهد.

آلترناتور سه فاز با روتور دو قطبی

اگر بجای یک سیم پیچ از سه سیم پیچ استفاده کنیم در در یک دور گردش روتور سه منحنی ولتاژ تولید می شود که به آن ولتاژ متناوب سه فاز می گویند. در آلترناتور سه فاز روتور دو قطبی می باشد، بنابراین فاصله سیم پیچی یک طرف کلاف نسبت به طرف دیگرش 180 درجه است به این دلیل که وقتی یک طرف کلاف در مقابل N قرار گیرد طرف دیگرش در مقابل قطب S می باشد.

فصل سوم : آلترناتور نیسان جونیور 2000

آلترناتور مورد بحث ما مربوط به خودرو نیسان جونیور 2000 می باشد که در حال حاضر در کشورمان توسط خودروسازی زامیاد مونتاژ و به بازار عرضه می گردد. موتور این خودرو که آلترناتور بر روی آن نصب شده در شرکت مگاموتور مونتاژ گشته و شرکت الکتروشار تنها تأمین کننده آلترناتور نیسان در کشور می باشد که وظیفه تأمین این قطعه را بعهده دارد.

مشخصات فنی

این آلترناتور بطول 157mm و ارتفاع 179mm که دارای سه پایه به ضخامت 13mm و یک پولی به قطر 69mm بوده که در موتور نیسان جونیور با کد (P-1 ) مشخص گردیده و عملکرد آن تولید مقدار جریان الکتریسیته لازم جهت کارکرد موتور، مصرف کننده ها و شارژ باطری می باشد. ولتاژ تولید شده آلترناتور که توسط آفتامات تنظیم می شود برابر با 13.5V و حداقل جریان 35A می باشد.

بخش اول

قطعاتی که آلترناتور نیسان جونیور را تشکیل می دهند عبارتند از :

1-براکت پشتی و جلویی : این دو قسمت پوسته اصلی آلترناتور را تشکیل می دهد که قطعات را در بر می گیرد جنس براکت از آلومینیوم A413-Minex  می باشد.

براکت جلویی از قطعات زیر تشکیل شده است.

1-بلبرینگ

2-صفحه نگهدارنده بلبرینگ که از جنس ورق آهن ST-12 می باشد.

پیچ m5×17 به همراه واشر تخت   A5×10

2-استاتور : کار استاتور بدین صورت می باشد که سیمهای استاتور میدان مغناطیسی حاصل از گردش روتور را قطع کرده و دارای جریان AC گشته، پس از عبور از رکتی فایر و یکسو شدن جهت شارژ باطری و استفاده لوازم برقی خودرو مورد استفاده قرار می گیرد. سیم پیچی استاتور بصورت دو طبقه دوبل می باشد که به صورت سه فاز و ستاره بسته می شود. برای سیم پیچی از سیم 0.85 استفاده می کنند. هسته استاتور 36 شیار می باشد. استاتور خود از قسمتهای زیر تشکیل می گردد.

1-لمینیشن : تعداد لمینیشنها 21 عدد می باشد و جنس آن نیز از ورق آهن ST-12 به ضخامت 1mm می باشد.

2-عایق روی سیمها : این عایقها وظیفه جلوگیری از بیرون زدن کلافها و اتصال بدنه را به عهده دارند. جنس این عایقها از فیبر استخوانی الیاف دار با ضخامت 1mm می باشد.

3-عایق زیری سیمها : این عایق تنها وظیفه جلوگیری از اتصال بدنه را به عهده دارد و جنس آن از مایلار با ضخامت 0.25 میلی متر می باشد.

محاسبات سیم بندی استاتور

تعداد شیارهای استاتور به تعداد قطبهای روتور و تعداد فاز آلترناتور بستگی دارد.  تعداد قطبها × تعداد فاز = تعداد شیار استاتور

در آلترناتور نیسان جونیور که روتور آن دارای 12 قطب است (6 قطب N و 6 قطب S) و برق سه فاز تولید می نماید تعداد شیارهای استاتور برابر است با

36= 12×3 = تعداد شیار استاتور نیسان جونیور

زاویه دو شیار مجاور : زاویه دو شیاز مجاور بستگی به تعداد شیارهای استاتور دارد. درجه  زاویه دو شیار مجاور آلترناتور نیسان جونیور

زاویه سیم پیچی در استاتور نیسان : زاویه سیم پیچی در استاتور بستگی به تعداد قطبها دارد.

 زاویه سیم پیچی در آلترناتور نیسان جونیور

ساختمانهای چوبی

ساختمانهای چوبی

ساختمانهای چوبی

 

ساختمانهای چوبی

مقدمه:

پیش از به وجود آمدن خانه و مسکن از مصالح بنائی انسانهایی که در       کناره های جنگل زندگی می کردند برای رهایی از خطر حیوانات از کلاف بندی های کوچک و بزرگ به شکل ترکیبی از آلاچیق ساده و پوششهای گیاهی در جوانب آن جهت دیواره ها و بطور کلی سرپناه به وجود می آورده اند تا از گزند حیوانات وحشی در امام باشند. پس از تکامل زندگی، معماری پدید آمده که در شکلهای مختلف و از مصالح گوناگون نظیر سنگ، خشت و آجر جهت اسکلت سازی بنا در فرمهای مطلوب استفاده شده است. به طور کلی بنا به موقعیت زمان و نسبت به نوع سلیقه تزیینات در نماسازی داخلی و خارجی نیز به وجود آمده است.

در کاوشهای باستان شناسی که در طبقات سوم تپه های سیلک کاشان انجام شده، وجود پوششهای سقف چوبی از معماری هزاره سوم قبل از میلاد حکایت می کند. همچنین در اکتشافات دیگر باستان شناسی که از شهر سوخته در کناره رود هیرمند که به علت وقوع زمین لرزه در زیر خاک مدفون شده، سقفهای چوبی و نعل درگاه دربها و پنجره ها و تیرهای حمال و باربر در زیر پله ها جهت استفادة طبقه دوم بناها از تکامل معماری و کاربرد موثر چوب سخن می گوید.

در بسیاری از مکتوبات محققان رشته های معماری جهان آمده است که آثار تخت جمشید و کاخهای هفده گانه هخامنشی که از آثار معماری عظیم در جهان می باشد، حکایت از این دارد که در تعدادی از این کاخها از ستونهای چوبی مرتفع و قطور همراه با سرستونهای جالب و کلاف کشی پلها سود برده  شده است و در پوششهای سقف آنها نیز از چوبهای مقاوم سدر و انواع دیگر به نام آسمانه استفاده گردیده.

در این بناها تزیینات چوبی و کله گاوسازیها مورد توجه بوده. زیرا که چوب هم مقاوم و هم شکل پذیر می باشد و اجرای آن در زمان کوتاه نسبت به انواع سنگی آن به وجود می آید. در کاخهای ساسانی از چوب در نماسازیهای داخلی و دربهای بزرگ و در کلاف بندیها و اجرای  طاقها استفاده شده است. در دوران صفویه از بناهای چوبی و کلاف کشی آن جهت اسکلت بندی و سپس نماسازیهای خارجی و در برخی موارد قسمتهای داخلی نیز به شکلهای مطلوب جهت کاخهای عالی قاپو – چهل ستون و عمارت هشت بهشت در اصفهان استفاده شده.

علاوه بر استخوان بندی، از تزئینات بسیار زیبای چوبی در قابسازی سقفها به شکل کارهای بسیار ظریف گره و همچنین پنجره های مشبک گره درودگران و درهای منبت و معجرها (جانپناه) استفاده فراوان شده که تا امروز باقی مانده و مانند گوهری بر تارک معماری جهان می درخشد. شکل 371-372-373-374)

ایجاد ساختمانهای چوبی در دورانهای معاصر نیز به شکلهای مختلف مورد توجه بوده است و در زمان حاضر بناهای چوبی جدا از گرایشهای سنتی ساخته می شوند. ساکنین بومی در حواشی جنگل به علت وجود چوب فراوان در مناطق شمال و کم بودن مصالح دیگر ساختمانی از چوب استفاده فراوان میکنند همچنین در بناهای چوبی مدرن که در مواردی اجرای سنتی در آنها نیز حاکم می باشد از چوب استفاده فراوان می کنند.

طرح و روابط در بناهای چوبی

بنای چوبی به شکلهای ساده کلبه های جنگلی و مسکونی کوچک در حواشی جنگل، همچنین بناهای مسکونی در روستاها و شهرکهای کوچک و بزرگ ساخته می شوند. مسلماً در بناهای مسکونی در روستاها و شهرکهای کوچک و بزرگ ساخته می شوند. مسلماً در بناهای کوچک طرح بسیار ساده بوده. اما در ساختمانهای مسکونی چوبی بزرگ یک طبقه با توجه به مرتفع بودن آنها از زمین طبیعی بنا می گردد در مواردی در اصطلاح محلی طبقه کوتاه همکف «زیرزمین» نامیده می شود. در بناهای دو طبقه طرحهای سنتی برابر با نیاز و خواسته های زندگی پرجمعیت با فضاهایی در یک راستا و مواردی به شکل مجموعه با توجه به روابط فضاهای متداخل در یکدیگر به وجود می آید. در این طرحها به وسیله راهرو، هال، اطاق نشیمن، خواب، تالار (پذیرایی)، انباری و در مواردی آشپزخانه نیز در مجموعه فضاها ساخته می شود. به طور کلی ارتباط آشپزخانه با بنا بیشتر به شکل منفرد با رعایت فاصله از بنای مسکونی خواهد بود. این فاصله کوتاه بیشتر به خاطر پیشگیری از خطر آتش سوزی می باشد.

بالکن: در بناهای مسکونی یک طبقه داشتن ایوان سرپوشیده و در بناهای دوطبقه بالکن عریض سرتاسری سرپوشیده یکی از خواسته های اصلی طرح می باشد. معمولاً ایوان و بالکن در جهت اصلی بنا مورد نظر خواهد بود. در مواردی اجرای ایوان در دو و یا سه طرف و در طرحهای خاص در چهار طرف بنا و فضاها قرار می گیرد. معمولاً فاصله تیرها در ایوان بین 2/1 تا 5/1 متر و در مواردی ستونهای چوبی ایوان در امتداد ستونهای فضا واقع می شود. وجود ایوان و بالکن سرپوشیده سبب پیشگیری آب باران به داخل فضاها می شود. ضمناً وجود ایوان سرپوشیده مقداری وزش مستقیم باد را به داخل فضاها کاهش می دهد.

پنجره و در واشو در بناهای چوبی: معمولاً وجود پنجره در جهت جنوب ساختمان مورد توجه می باشد. در این حالت تابش خورشید در تابستان به درون اطاق کم و محدود خواهد بود. اما در زمستان نفوذ اشعه و تابش خورشید به داخل فضا به خوبی انجام می گردد. بجز ضلع جنوبی از اضلاع شرقی و غربی نیز جهت نورگیر و پنجره استفاده می شود. به طور کلی استقرار پنجره در ضلع شمالی بنا بسیار کم بوده و این به سبب نفوذ بخار آب دریا در فصول سال بویژه تابستان می باشد که به وسیله وزش باد حاصل می گردد. (شکل 375-376)

اثر باد در اسکلت ساختمانی چوبی: در طراحی بناهای چوبی «جهت وزش باد» مورد توجه می باشد. از این رو اساس اسکلت سازی خرپا بیشتر به شکل سنتوی می باشد. به طور کلی خرپاهای مثلثی و یا دو طرفه در جهت مخالف باد سبب شده که اسکلت از جا کنده شود و در مواردی موجب تخریب بنا می گردد. (شکل 377)

فضاهای منفرد: رعایت انبارهای بزرگ، اطاق تکی و بخصوص توالت در گوشه حیاط از ضوابط بنا می باشد. در مواردی اجرای توالت در فاصله نزدیک ساختمان نیز مورد توجه می باشد.

مکانهای الزامی در فضاها: در بناهای چوبی، طاقچه و رف در بین ستونهای چوبی ساخته می شود اینگونه بناها با رعایت فاصله از دیوار و بر اساسی خاص، دودکش اجاق جهت آشپزخانه بوجود می آید که بعداً به آن می پردازیم.

سکوسازی جهت آشپزخانه نیز با مصالح چوبی می باشد. به علت وجود چوب فراوان در منطقه، بخاریهای گلین و قطور با تورفتگی که در اصطلاح محلی به آن «کله» می گویند، با رعایت فاصله از دیوارها در فضاهای نشیمن و بخصوص در تالار ساخته می شود تا در زمستان مورد استفاده بگیرد. ضمناً از این بخاری ها، جهت پخت و پز نیز استفاده می گردد. چون دود، سبکتر از هوا می باشد. از دریچه بالای پنجره از فضای ساختمان خارج خواهد شد. با شرایط خاص و با توجه به اصول ایمنی میتوان برای اینگونه ساختمانها، بخاری دیواری نیز ساخت. چگونگی ایجاد دودکش آنها را بعداً بررسی خواهیم کرد.

نماسازیهای ترکیبی: تزیین و آراستن اینگونه بناها، بستگی به وضعیت و توان مالی صاحبان آن دارد.

این تزیینتن به ستونهای خراطی شده، سر ستون سازی، پل کشی با طرحهای برجسته و نقوش دار، کلافبندیهای زیبا، لمبه کوبی در زیر سقفهای ایوان و اطاقها، قاب سازیها جهت فضا، مشبک بندی درب و پنجره، کارهای جالب هندسی، تنکه سازی به شکل برجسته، همچنین منبت و گره سازی برروی در و پنجره های چوبی بخصوص طره سازی در پیش آمدگی به شکلهای مختلف و مطلوب ساخته شده که امروزه نیز از آنها به شکلهای سنتی یتا در فرمهای جدید استفاده می شود. (شکل الف-378 و ب-378 تا 381)

معایب و محاسن بناهای چوبی

الف- معایب: چوب عنصری بدشت آسیب پذیر است، بویژه در مقابل نفوذ رطوبت فرسوده می شود. رطوبت در ابتدا باعث سفیدک زدن مصالح چوبی شده و شرایط برای رشد باکتریهای مضر آماده می گردد و ازدیاد آنها سبب کپک زدن چوب و به مرور پوسیده شدن آن می شود. این رطوبت از زمین و یا مکانهای تماس با زمین حاصل می شود و این پوسیدگی سبب ناپایداری ستونها و اجزاء دیگر بناهای چوبی شده که از عمر مفید بنا می کاهد و امنیت آن را تهدید می کند. از این رو برای پیشگیری از نفوذ رطوبت به ریشه بناهای چوبی، باید موارد زیر را مورد توجه قرار داد:

• در اجرای سنتی که ستونها در زمین مستقر می گردد، جهت پیشگیری از پوسیده شدن، آنها را به وسیله قیر معدنی و یا قیر نفتی از ریشه ستون تا ارتفاعی بالاتر از سطح زمین و تا سطح ترشح آب‌اندود شود.
• چنانچه قیر در دسترس نباشد باید محل نشست چوب در ابتدا قدری سوزانیده شده و سپس با دوغابه آهک اندود شود.
• چنانچه تیر چوبی در پی واقع شود، شفته آهک باید دارای دانه بندی ماسه و شن (هرکدام به تناسب) و قلوه سنگ به میزان 45 درصد بوده و عمل شفته ریزی به صورت اصولی انجام پذیرد. در چنین صورتی خطر سرایت رطوبت بمراتب کم خواهد شد، زیرا شفته به مرور زمان سخت شده و این سخت شدگی تا آنجا پیش می رود که نفوذ رطوبت در شفته منتفی می شود.
• چنانچه نفوذ رطوبت همزمان با برودت و سرما همراه باشد، موجب ازدیاد حجم آن می شود که به آن اصطلاحاً «باد کردن» چوب گفته می شود. مسلماً این اثرات در فصول مختلف سبب تأثیراتی بر اجزاء و اتصالات نظیر فشرده شدن عضوها به یکدیگر و پس از خشک شدن نسبی، موجب جمع شدن عضوهای اتصالات می شود. شکی نیست که اجرای فنی و اصولی همراه با در نظر داشتن موارد مذکور، سبب یکنواختی و تعادل در کل بنا خواهد شد و در سلامت و ایمنی بنا تأثیر فراوان دارد.
• نفوذ آتش در بناهای چوبی به علت بی توجهی پیش آمده که در نتیجه آتش سوزی، به سرعت تمام جوانب بنا را در بر گرفته، که در مواردی باعث از بین رفتن کل بنا در زمانی کوتاه می شود. از این رو در نگهداری وسایل گرم کننده و چراغ نفتی و غیره در بناهای چوبی باید دقت شود و برای مقابله و پیشگیری از زیانهای آتش سوزی، نگهداری کپسولهای آتش نشانی در ساختمانهای چوبی بسیار ضروری می باشد.
• نفوذ گرما و سرما در بناهای چوبی موجب بروز مشکلاتی در زندگی خواهد شد. از این رو محدود کردن در و پنجره در حد لازم و استفاده از وسایل گرم کننده در زمستان به طرق مختلف در بوجود آوردن هوای ملایم و یکنواخت مؤثر خواهد بود.

در تابستان می توان از وسایل خنک کننده یا تعبیة پنجره هایی در جوانب بنا جهت کوران هوا و تهویه استفاده کرد.

توجه: رعایت پیش آمدگی پوشش سقف به طوری که قسمتی از ارتفاع بنا را زیر پوشش بگیرد، هم در گرمای تابستان و هم در سرمای زمستان مؤثر خواهد بود.

ب: محاسن

• تهیه چوب در نواحی شمال ایران به دلیل وجود سرشار آن ساختمان سازی چوبی را به راحتی ممکن می سازد. در صورتی که تهیه و کمبود مصالح مختلف بنائی جهت انواع دیگر ساختمان سازیها، امروز دشوار و مسئله ساز می باشد.
• حمل راحت چوب و جابجایی عضوهای چوبی در ساخت یک اسکلت بنای چوبی بسیار مؤثر بوده و در زمانی کوتاه فضاهای لازم به وجود می آید.
• اجرای اصول فنی موجب اتصالات صحیح می شود و به کمک آنها می توان بناهای چوبی را در مقابل عوامل جوی پایدار و مقاوم ساخت و عمر آنرا ثابت نگهداشت.
• امروزه با شیوه های خاص، کار عمل آوردن چوب را انجام می دهند. و نفوذ دادن محلولهای شیمیایی در حوضچه های مخصوص، عمر چوب را تثبیت می کنند. حتی اندود کردن چوب با برخی از مواد شیمیائی سبب مقاومت آنها در مقابل آتش سوزی نیز می شود؛ که در بحث ساختمانهای چوبی مدرن به آن می پردازیم.
• هزینه و مخارج ساخت بناهای چوبی در مقابل بناهایی که از مصالح گوناگون استفاده می کنند، بسیار کمتر خواهد بود.
• حفاظت بناهای چوبی در قسمتهای خارجی و خصوصاً در بخشهای داخلی به وسیله رنگ آمیزی به راحتی ممکن می باشد.
• در بناهای چوبی با آرامش خاص و تنوعی مطلوب همراه می باشد.

تهیه چوب

قبل از اجرای ساختمانهای چوبی – چه در اجرای سنتی و چه در اجرای پیشرفته بایستی به نکاتی توجه داشت.

الف: داشتن مصالح مرغوب که عبارتست از چوب مقاوم و خشک

ب: وسایل کار

ج: کارگر ماهر

وجود چوب سالم که در به وجود آوردن یک بنای چوبی از اهمیت خاص برخوردار می باشد.

بطور کلی چوبهای مورد استفاده در ساختمانهای چوبی از نظر مقاومت دسته بندی می شوند و هر یک کاربرد خاص دارند. چوبهای مناسب برای بناهای چوبی به این شرح است: شمشاد، انجیلی، ممرز، راش، توسکا، پلت، خرمندی، کرات، ملچ و گردو که ذیلاً بروش تهیه آن می پردازیم:

• جهت تهیه تیر، قطع درخت در اواخر پائیز و یا زمستان انجام می شود. زیرا در این زمان درخت فاقد شیره در جداره های پوستی می باشد. وجود شیره در درخت سبب انباشته شدن باکتریها در نقاط تراوش می گردد.
• جداسازی پوست درخت سبب تراوش شیره به خارج از تیز شده که باکتریها در محل مذکور رشد و نمو می کنند که در مجموع سبب به وجود آمدن کپک در نتیجه پوک شدن سطوح خارجی تیر می گردد.
• با توجه به موارد ذکر شده، جداسازی پوست از تیر، کاری غیر اصولی است مگر این که در شرایط فنی پوست درخت قطع شده، گرفته شود و در مسیر رودخانه بر آب انداخته شود تا شیره آن کاملاً خارج گردد.

خشک کردن چوب: چوب به دو روش مکانیکی (با بخار آب گرم و گرمای داغ) و یا به شکل طبیعی خشک می شود که بحث طبیعی و سنتی آن مورد نظر ما خواهد بود. به طوری که اشاره شد، قطع درخت باید در فصل زمستان انجام شود. برای بناهای چوبی تیرهای یکنواخت و قائم قطع شده و به دو ترتیب افقی و قائم نگهداری می شوند.

روش افقی: 1- سرشاخه در راستای تیر از آن جدا می گردد و سپس محل های مذکور به علاوه به دو سر تیر گل مالی شده تا کپک زدگی در مکانهای مذکور به وجود نیاید.

2- در مکانی مرتفع و مسطح زیر سری جهت دو سر و قسمت میانی تیرها خوابانیده می شود. چنانچه جهت این کار از چهار تراش استفاده شود به علت یکنواختی سطح، پیچیدگی در تیرها به وجود نمی آید.

3- تیرها با رعایت سرشاخه گذاری یکنواخت در بین آنها در جوار یکدیگر خوابانیده می شوند.

• پس از چیدن تیرهای زیر سری تیرهای بلند مجدداً همانند ردیف زیرین، پهلوی یکدیگر چیده می شوند. ممکن است عمل در چند ردیف تکرار گردد.

توجه 1: فاصله گذاری با رعایت سرشاخه ها، سبب حرکت هوا در اطراف تیرها شده و موجب می شود تا سریعتر خشک گردند.

توجه 2: پوشش روی تیرها با رعایت سرپوش به ترتیبی که بارش باران و برف بر آنها نفوذ نداشته باشد انجام می شوند.

چنانچه خشک کردن آنها در فضای سرپوشیده انجام گردد اصولی خواهد بود.

روش قائم: 1- در این حالت تیرها به شکل عمودی و متکی به یکدیگر در محلی مستقر می شود این روش بیشتر به خاطر نداشتن محوطه و متکی به یکدیگر در محلی مستقر می شود این روش بیشتر به خاطر نداشتن محوطه و مکان خواهد بود. در این حالت اتکای تیرها بر پهلوی یکدیگر می باشد که تیرهای میانی را درگیر می کند. اما در تیرهای کناری به علت آزاد بودن آنها خطر پیچشی وجود دارد.

2- چنانچه اطراف ستونها تسمه کشی شود، حالت پیچشی از تیرهای آزاد گرفته می شود. ضمناً به علت این که تیرها در ناحیه انتهایی و سر در تنگ بوده و در ناحیه پا به علت ایستایی به شکل مورب واقع می شود، به همین سبب امکان پیچش در آنها وجود خواهد داشت.

3- به طور کلی چنانچه تیری قبل از خشک شدن دارای خمیدگی باشد، می توان دو سر آن را تنگ بسته و با استقرار تیرهای عمودی در ناحیه خمیدگی تیر، پس از مدتی آن را به حالت مستقیم برگردانیم. مسلماً پس از خشک شدن چوب برگشت خمیدگی به حال اول وجود نخواهد داشت.

4- به طور کلی در این حالت نیز اگر تیرها در محل سرپوشیده قائم انبار شود به مراتب زودتر خشک شده و در مقابل بارندگیها مصون خواهد بود.

5-در انبار کردن چوب به شکل عمودی نفوذ هوا در چوبهای میانی کم بوده که در نتیجه خشک شدن آنها طولانی تر از روش افقی خواهد بود. به طور کلی خشک شدن چوب به طور طبیعی نیاز به مدت و زمانی در حدود 6 ماه خواهد داشت.

توجه: مسلماً چوبی که در بناهای چوبی به کار می رود اولاً باید کاملاً خشک و ثانیاً بدون ترک و در تیرها و ستونها کاملاً راست و بدون خمیدگی و با قطری یکنواخت باشد. خصوصاً مقاومت فشاری چوب باید در حد مطلوب و از انواع درختان غیرسوزنی برگ باشد. (شکل 382-383)

بناهای چوبی دوگانه: به طور کلی ساختمانهای چوبی به دو شکل اصلی یعنی ساختمانهای سنتی آن مورد بحث ما بوده که به شرح و نحوه ساخت آن می پردازیم.

ساختمانهای چوبی سنتی: این بناها بومی و محلی در اسکلت سازیها دارای روشی مشترک، مشابه با تغییراتی کم می باشد. در برخی موارد با اساس واحدی از چوبهای موجود در محل و با طرحهای ساده و ایوان دار که تقلیدی از بناهای چوبی دوره های گذشته مانند عمارت چهلستون می باشد، به وجود ”مده. اجرای این بناها تا به امروز چندان فرقی نکرده است. به علاوه طرح آنها نسبت به خواسته های زندگی و نیازهای افراد خانواده به وجود آمده است. به طور خلاصه با درنظر داشتن «طرح و نوع مصالح چوبی و بخصوص اجرای آن» در روشهای سنتی «گالی پوش خانه، لت پوش خانه، سفالخانه، سیمکاخانه» ساخته می شود. این ساختمانها برای کلبه های روستائی، جنگلی، منازل مسکونی یک و دو طبقه، دکاکین محلی، انبارهای برنج و غلات، آغل چهارپایان و غیره مورد استفاده قرار می گیرد که ذیلاً به نحوة اجرای آن می پردازیم.

اجرای ساختمانهای سنتی از پی سازی تا سقف

بناهای چوبی سنتی ساده ترین بناهای چوبی می باشد که در نواحی شمال ایران ساخته می شود. معمولاً این بناها در اراضی و زمینهای مرتفع روستائی بنا می شود که اجرای آن را از پی سازی و سپس دیوارسازی و در نهایت شیوه پوشش سقف دنبال کنیم.

پی سازی

الف: پی سازی سگتی

• معمولاً خاکبرداری جهت ساختن پی تا سطح زمین سخن که در اصطلاح محلی «بن سل» نامیده می شود، انجامی می گردد.
• ستون مقاوم چوبی به قطر حدود 20 سانتیمتر و به ارتفاع مشخص فضا با توجه به مقداری که در چاله کنده شده به عنوان پی نشست می کند، با رعایت شاقولی قرار دادن آن، در چاله می گذاریم و اطراف آن را خرده سنگ ریخته و کاملاً می کوبیم.
• به اندازه 20 سانتیمتر روی خرده سنگ، خاک رس ریخته و کوبیده می شود تا از نفوذ آب به طور مستقیم در ریشه ستون که در اصطلاح محلی «سگت» گفته می شود، پیشگیری گردد.

توجه: چنانچه بیشتر قسمتی که از تیر فوق که به نام «سگت» در درون سنگها نشست می کند با قیر آغشته شود، خطر فرسوده شدن و پوسیدن احتمالی آن از بین می رود. (شکل 384)

پی سگتی قطور:

• در این روش گودبرداری «پی»های منفرد در ابعاد 120×120 سانتیمتر و به عمق یک تا 2 متر نسبت به نوع زمین کنده می شود.
• از گردبینه قطور به ارتفاع پی کنده شده با توجه به 50 سانتیمتر اضافی از سطح زمین به قطر تقریبی 40 سانتیمتر یا بیشتر استفاده کرده درون پی مستقر می سازیم. (چنانچه بدنه گردبینه با ارتفاعی بیشتر که در پی نشست می کند به وسیله قیر قبلاً آغشته سازیم کاری اصولی می شود)
• اطراف گردبینه را با سنگ پر کرده و بآرامی می کوبیم تا سخت شود.
• فاصله پی های سگتی از یکدیگر 150 سانتیمتر می باشد که سطوح گردبینه مذکور باید تراز بوده تا برای نعل کشی که حالت شناژ را دارا می باشد آماده گردد (شکل 385)

عایق رطوبتی بر سطح پی سگتی

جهت پیشگیری از نفوذ رطوبت به پی سگت در درون سنگهای مهارکننده در پی کنی سطح نشست پی، سگت چوبی و ارتفاع بالاتر از آن به وسیله قیر به طور کامل آغشته می شود. در اجرای پوشش قیر بر سطح تیر مذکور باید توجه شود قیر در مقطع تیر نیز آغشته شود.

توجه 1- جهت درگیری کامل ناحیه تیر آغشته شده به قیر اصولی، تیر عمودی باید دارای زائده های سرشاخه باشد. مسلماً این سرشاخه ها باعث درگیری کامل تیر نشست کرده در اطراف سنگهای همجوار می شود. باید توجه گردد که زائده های سرشاخه نیز بنحوی با قیر آغشته شود.

توجه 2- ابتدا سطح پی کنده می شود و بعد از آن تمام سطح بوسیله سنگهای درشت مفروش شده – محل نشست تیر آغشته به قیر، سنگ تخت بکار می رود – سپس تیر را عمودی روی سنگ تخت نگهداشته اطراف آن را با سنگهای درشت چیده و فضاهای بین آنها را با قلوه سنگ پر می کنیم.