بررسی و ارزیابی حدود فاصله شناسایی پهپادهای چهارملخه
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1025-ISAV2024 (R1)
نویسندگان
1دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مکانیک
2دانشگاه شیراز - دانشکده مکانیک
چکیده
بررسی و ارزیابی حدود فاصله شناسایی پهپادهای چهار ملخه
مجتبی سمیعیآ*، محمدمهدی علیشاهیب
آ ایران، شیراز، خیابان ملاصدرا، دانشگاه شیراز، دانشکده مهندسی مکانیک، کد پستی: 7193616548، فارغ التحصیل کارشناسی ارشد
ب ایران، شیراز، خیابان ملاصدرا، دانشگاه شیراز، دانشکده مهندسی مکانیک، کد پستی: 7193616548، استاد
*پست الکترونیکی نویسنده مسئول: mersami88@gmail.com
طی سالیان گذشته پهپادهای (پرنده هدایت پذیر از دور) کوچک کاربردهای وسیعی یافته و از جهتی تهدیداتی را نیز بوجود آورده است. از جمله کاربردهای تهدید آمیز این وسایل به جاسوسی، انهدام و تخریبگری و ایجاد آزار صوتی برای حیوانات میتوان اشاره نمود. جهت جلوگیری از زیان های صوتی و تشخیص پهپادهای نزدیک شونده، در مطالعه حاضر هدف این است که از طریق روشی ساده و کاربردی حدود فاصله شناسایی پهپادها را تخمین زد. در این راستا به بررسی و تحلیل نوفه تولیدی پهپادهای چند ملخه در راستای شناسایی این وسایل پروازی از طریق بررسی نوفه دریافت شده میپردازیم. با توجه به نوفه محیط‌های مختلف میتوان حد فاصله شناسایی پهپادها را تعیین نمود. برای نیل به این اهداف، با استفاده از نرم افزار متلب برنامه‌ای رایانه‌ای نوشته شده است که بوسیله آن صداهای یک پهپاد چند ملخه معین (بصورت ویژه پهپاد چهار ملخه) مدلسازی و تخمین زده میشود. در این برنامه ابتدا با ورود داده‌های اولیه هندسی ملخ پهپاد، مؤلفه‌های ایرودینامیکی نظیر نیروها و ضرایب برآ، پسا و پیشرانش محاسبه گردیده و سپس با استفاده از این نتایج و با بهره‌گیری از روش هاوکینگز و لاوسون، مؤلفه‌های هوا صوتی بدست آمده‌اند. در راستای صحت سنجی برنامه و مدلسازی انجام شده، نتایج بدست آمده با نتایج تجربی و عددی مقایسه گردیده و همچنین از منظر تطابق با روابط ریاضی و فیزیکی حاکم نیز نتایج بررسی و ارزیابی شده که من حیث المجموع تطابق خوبی حاصل شد. در نهایت حد شناسایی پهپاد نمونه در فرکانس‌ها و شرایط مختلف بدست آمد.
مجتبی سمیعیآ*، محمدمهدی علیشاهیب
آ ایران، شیراز، خیابان ملاصدرا، دانشگاه شیراز، دانشکده مهندسی مکانیک، کد پستی: 7193616548، فارغ التحصیل کارشناسی ارشد
ب ایران، شیراز، خیابان ملاصدرا، دانشگاه شیراز، دانشکده مهندسی مکانیک، کد پستی: 7193616548، استاد
*پست الکترونیکی نویسنده مسئول: mersami88@gmail.com
طی سالیان گذشته پهپادهای (پرنده هدایت پذیر از دور) کوچک کاربردهای وسیعی یافته و از جهتی تهدیداتی را نیز بوجود آورده است. از جمله کاربردهای تهدید آمیز این وسایل به جاسوسی، انهدام و تخریبگری و ایجاد آزار صوتی برای حیوانات میتوان اشاره نمود. جهت جلوگیری از زیان های صوتی و تشخیص پهپادهای نزدیک شونده، در مطالعه حاضر هدف این است که از طریق روشی ساده و کاربردی حدود فاصله شناسایی پهپادها را تخمین زد. در این راستا به بررسی و تحلیل نوفه تولیدی پهپادهای چند ملخه در راستای شناسایی این وسایل پروازی از طریق بررسی نوفه دریافت شده میپردازیم. با توجه به نوفه محیط‌های مختلف میتوان حد فاصله شناسایی پهپادها را تعیین نمود. برای نیل به این اهداف، با استفاده از نرم افزار متلب برنامه‌ای رایانه‌ای نوشته شده است که بوسیله آن صداهای یک پهپاد چند ملخه معین (بصورت ویژه پهپاد چهار ملخه) مدلسازی و تخمین زده میشود. در این برنامه ابتدا با ورود داده‌های اولیه هندسی ملخ پهپاد، مؤلفه‌های ایرودینامیکی نظیر نیروها و ضرایب برآ، پسا و پیشرانش محاسبه گردیده و سپس با استفاده از این نتایج و با بهره‌گیری از روش هاوکینگز و لاوسون، مؤلفه‌های هوا صوتی بدست آمده‌اند. در راستای صحت سنجی برنامه و مدلسازی انجام شده، نتایج بدست آمده با نتایج تجربی و عددی مقایسه گردیده و همچنین از منظر تطابق با روابط ریاضی و فیزیکی حاکم نیز نتایج بررسی و ارزیابی شده که من حیث المجموع تطابق خوبی حاصل شد. در نهایت حد شناسایی پهپاد نمونه در فرکانس‌ها و شرایط مختلف بدست آمد.
کلیدواژه ها
Title
Investigation and Evaluation of the Detection Distance Limits of Four-Propeller Drones
Authors
Mojtaba Samiei, Mohammad Mahdi Alishahi
Abstract
During the past years, small UAVs (remotely controlled birds) have been widely used and have also created threats in some way. Among the threatening uses of these devices, we can mention espionage, destruction and vandalism and creating noise harassment for animals. In order to prevent sound losses and detect approaching drones, the aim of this study is to estimate the detection distance of drones through a simple and practical method. In this regard, we will investigate and analyze the smell produced by multi-propeller drones in order to identify these flying devices by examining the smell received. According to the smell of different environments, the detection distance limit of drones can be determined. To achieve these goals, a computer program has been written using MATLAB software to model and estimate the sounds of a certain multi-propeller drone (especially a four-propeller drone). In this program, first by entering the basic geometric data of the UAV propeller, aerodynamic components such as forces and drag, drag and propulsion coefficients were calculated, and then using these results and using the Hawkings and Lawson method, the aero-acoustic components were obtained. In line with the validity of the program and modeling, the obtained results were compared with the experimental and numerical results, and also from the point of view of compliance with the governing mathematical and physical relationships, the results were checked and evaluated, and overall a good agreement was obtained. Finally, the detection limit of the sample UAV was obtained in different frequencies and conditions.
Keywords
Drone, Identification, Aerodynamic and acoustic numerical modeling, Propeller, noise