لدمييگراكهب-تيعطقمدعطياشردتايلمعيابيسدنهم ...€¦ · 51...

51 1397سال هفتم، شمارة دوم، پاييز و زمستان

كارگيري‌مدل‌‌به‌-‌هاي‌پيچيدة‌مهندسي‌براي‌عمليات‌در‌شرايط‌عدم‌قطعيت‌سازي‌طراحي‌سيستم‌بهينه

‌در‌طراحي‌يک‌سامانة‌سنجش‌از‌دور‌راداري

3، محمد حسين کريمي گوارشکي2، جعفر قيدر خلجاني1مالک طهوري اشتر، تهران مالک ي، دانشگاه صنعت، دانشکدة مهندسي صنايعيدکتر يدانشجو 1

[email protected]، اشتر، تهران مالک ي، دانشگاه صنعتدانشکدة مهندسي صنايع ،ارياستاد 2

اشتر، تهران مالک ي، دانشگاه صنعتدانشکدة مهندسي صنايع ،ارياستاد 3

29/01/1396افت: يخ دريتار 05/12/1396رش: يخ پذيتار

دهيچک

‌واژگان‌كليدي

مقدمه. 1

هوافضا يدانش و فناور نشرية علمي پژوهشي 52

ينهبه

تم

يس س

حيطرا

ي ساز

يد

يچي پ

ها ه

ت طعي

م قعد

ط راي

شدر

ت ليا

عمي

براي

دسمهن

به -ان

سامک

ي يراح

ر طل د

مدي

گيركار

هري

راداور

ز دش ا

نجس

53 1397زمستان سال هفتم، شمارة دوم، پاييز و

کيرش

گواي

ريمن ك

سي ح

مدمح

ي، جان

خلدر

قيعفر

جي،

ورطه

ک مال


ينهبه

تم

يس س

حيطرا

ي ساز

يد

يچي پ

ها ه

ت طعي

م قعد

ط راي

شدر

ت ليا

عمي

براي

دسمهن

به -ان

سامک

ي يراح

ر طل د

مدي

گيركار

هري

راداور

ز دش ا

نجس

[7] مهندسي ةپذيري سيستم هاي پيچيد . الگوهاي طراحي براي زيست1جدول

TCP/IP


کيرش

گواي

ريمن ك

سي ح

مدمح

ي، جان

خلدر

قيعفر

جي،

ورطه

ک مال

[8] مهندسي ةهاي پيچيد پذيري سيستم . ابتكارات طراحي براي زيست2جدول

unix


ينهبه

تم

يس س

حيطرا

ي ساز

يد

يچي پ

ها ه

ت طعي

م قعد

ط راي

شدر

ت ليا

عمي

براي

دسمهن

به -ان

سامک

ي يراح

ر طل د

مدي

گيركار

هري

راداور

ز دش ا

نجس

𝑆 = {𝑠1, 𝑠2, … }

si

𝑠𝑠𝑐𝑖 = 𝑠𝑙𝑖𝑘𝑒𝑙𝑖ℎ𝑜𝑜𝑑

𝑖 ∗ 𝑠𝑜𝑝𝑝𝑜𝑟𝑡𝑢𝑛𝑖𝑡𝑦𝑖

SscSlikelihood

Sopportunityi

{FR1i , FR2

i , … } ∈ ai

FR

i

a

kn

ij

ساختار. نمونة يك ماتريس 1شكل


کيرش

گواي

ريمن ك

سي ح

مدمح

ي، جان

خلدر

قيعفر

جي،

ورطه

ک مال

. امتيازدهي به احتمال وقوع سناريو3جدول

دهي به شدت اثر سناريو امتياز. 4جدول

20-0

a1 a2 a3 … aη x1 x2 … xk

a1

a2

a3

…

aη

x1

x2

…

xk

design variablesAttributes

يك ماتريس ساختار طراحي ة. نمون2شكل

XsDSM

k

iji

j

sDSM

𝑠𝐷𝑆𝑀 (𝑖, 𝑗) = (𝑑𝑥𝑖

∗

𝑑𝑎𝑗⁄ ) (

𝑎𝑗

𝑥𝑖∗⁄ )


ينهبه

تم

يس س

حيطرا

ي ساز

يد

يچي پ

ها ه

ت طعي

م قعد

ط راي

شدر

ت ليا

عمي

براي

دسمهن

به -ان

سامک

ي يراح

ر طل د

مدي

گيركار

هري

راداور

ز دش ا

نجس

MDL

PR(Vi) = (1 − d) + d ∗ ∑ wji

PR(Vj)

∑ wjkNk=1

N

j=1

wij

d

wijm = sij ∗ pi

m ∗ pjm

wijmijmsij

ijpimpj

m

ijm

Nn

MDL

[

fDSM = ( 1 − α − β)(nc log nn

+ log nn ∑ cli)

nc

i=1

+ α([|S1|(2 log nn + 1)]

+ β([|S2|(2 log nn + 1)]

ncnn

clii𝛼

𝛽

V = 1 − CSRV

MSRV

CSRV = ∑ ∑ L − Oij ∗ Sij

z

j=1

z

i=1

MSRV = max L − O ∗ max S ∗

# sensitive elements

L-Oiji

jSijij

sDSM

sDSMها با ماتريس . ترکيب امتياز سناريو3شكل


کيرش

گواي

ريمن ك

سي ح

مدمح

ي، جان

خلدر

قيعفر

جي،

ورطه

ک مال

sDSM

sDSM

𝛼

𝛽


ينهبه

تم

يس س

حيطرا

ي ساز

يد

يچي پ

ها ه

ت طعي

م قعد

ط راي

شدر

ت ليا

عمي

براي

دسمهن

به -ان

سامک

ي يراح

ر طل د

مدي

گيركار

هري

راداور

ز دش ا

نجس

امتيادهي به آنها ةشد . سناريوهاي شناسايي5جدول

. الزامات کارکردي براي هر سناريو6جدول

. الزامات کارکردي براي هر سناريو7جدول

a1 FR.1.1, FR.1.2, FR.1.3

a2

a3FR.4.1, FR.4.2

a4

a5FR.3.1, FR.3.2

هاي کليدي عملكرد . متغيرهاي طراحي مرتبط با شاخص8جدول

5 S1

4

3 S4 S3

2

1 S2

1 2 3 4 5

الحتم

ا

اثر

�

دهش سناريوهاي تعيينبندي . ماتريس رتبه4شكل


کيرش

گواي

ريمن ك

سي ح

مدمح

ي، جان

خلدر

قيعفر

جي،

ورطه

ک مال

. تحليل حساسيت براي دقت تفكيك مكاني9جدول

. تحليل حساسيت براي عرض نوار تصوير10جدول

. تحليل حساسيت براي کيفيت تصوير )نرخ پاسخ ضربه(11جدول

dB

dB

dB

IRF

IRF


ينهبه

تم

يس س

حيطرا

ي ساز

يد

يچي پ

ها ه

ت طعي

م قعد

ط راي

شدر

ت ليا

عمي

براي

دسمهن

به -ان

سامک

ي يراح

ر طل د

مدي

گيركار

هري

راداور

ز دش ا

نجس

RO

W

MODULE

AT

TR

IBU

TE

1:

reso

luti

on

AT

TR

IBU

TE

2:

imag

e q

ual

ity

AT

TR

IBU

TE

5:

swat

h

ban

dw

idth

inci

den

ce a

ng

le

pay

load

po

wer

dat

a R

ate

ante

nn

a le

ng

th

min

imu

m P

RF

PS

LR

ISL

R

ante

nn

a g

ain

ante

nn

a w

idth

hei

gh

t

Po

inti

ng

MA

GT

MA

GM

SU

NS

RW

00

GY

RO

IU0

0

GP

S0

GP

AN

OB

C0

TM

TX

TM

AN

TC

RX

TC

AN

TX

HY

RX

HY

SC

DU

PP

T0

PD

U0

PR

U0

WD

M0

BA

TP

SP

AN

PD

TX

PD

AN

PA

MP

PT

X0

PR

X0

PA

N0

PD

GU

PP

DU

gro

un

d s

tati

on

ATTRIBUTE1: resolution Range

ATTRIBUTE2: IRF

ATTRIBUTE5: swath

bandwidth 1.0 2.0 2.0

incidence angle 0.5 2.0 1.0 1.0 2.0 2.0

power 0.5 0.5 2.0 2.0 2.0

data Rate 2.0 1.0 2.0 2.0 2.0

antenna length 2.0

minimum PRF 1.0 0.5 2.0 2.0

PSLR 2.0 1.0 0.5

ISLR 0.5 1.0 0.5

antenna gain 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

antenna width 2.0 2.0

height 2.0

pointing 0.5 1.0 0.5 2.0 1.0 2.0 0.5 0.5

MAGT 2.0 2.0

MAGM 2.0 2.0

SUNS 2.0 2.0

RW00 2.0 2.0

GYRO 2.0 2.0

IU00 0.5 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 2.0 2.0

GPS0 2.0 2.0

GPAN 0.5

OBC0 2.0 2.0

TMTX 0.5 2.0 2.0

TMAN 2.0 2.0 2.0

TCRX 0.5 2.0 2.0 2.0

TCAN 2.0

TXHY

RXHY

SCDU 2.0 2.0

PPT0 1.0 2.0 2.0

PDU0 2.0 2.0 2.0 2.0 0.5

PRU0 1.0 2.0

WDM0 2.0 2.0

BATP 2.0 2.0

SPAN 1.0

PDTX 1.0 0.5 2.0 2.0 2.0

PDAN 0.5 2.0 2.0

PAMP 1.0 2.0 1.0 0.5 2.0

PTX0 1.0 2.0 2.0 0.5 2.0 2.0

PRX0 1.0 1.0 2.0 0.5 2.0 2.0

PAN0 2.0 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0 0.5 2.0

PDGU 0.5 1.0 0.5 0.5 0.5 2.0 2.0 2.0

PPDU 1.0 1.0 2.0

ground station 2.0 2.0

حاصل sDSM. ماتريس 5شكل

. ارتباط بين پارامترهاي طراحي6شكل

-

Pt d

T

PR

F T

P

PRF max

PRF min

W L

G A

Wgr

λ H, Ƴm

,R


کيرش

گواي

ريمن ك

سي ح

مدمح

ي، جان

خلدر

قيعفر

جي،

ورطه

ک مال

RO

W

MODULE

po

inti

ng

MA

GT

MA

GM

SU

NS

RW

00

GY

RO

IU0

0

GP

S0

GP

AN

po

wer

PP

T0

PR

U0

BA

TP

SP

AN

PA

MP

PP

DU

AT

TR

IBU

TE

1:

reso

luti

on

Ran

ge

dat

a R

ate

OB

C0

WD

M0

PD

TX

PD

GU

AT

TR

IBU

TE

2:

IRF

inci

den

ce a

ng

le

ante

nn

a le

ng

th

ante

nn

a w

idth

PA

N0

TM

TX

TM

AN

PD

AN

gro

un

d s

tati

on

TC

RX

TC

AN

SC

DU

ISL

R

ante

nn

a g

ain

hei

gh

t

min

imu

m P

RF

PT

X0

AT

TR

IBU

TE

5:

swat

h

PS

LR

ban

dw

idth

PR

X0

PR

X0

RX

HY

TX

HY

pointing 0.5 1.0 0.5 2.0 1.0 2.0 0.5 0.5

MAGT 2.0 2.0

MAGM 2.0 2.0

SUNS 2.0 2.0

RW00 2.0 2.0

GYRO 2.0 2.0

IU00 0.5 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 2.0 2.0

GPS0 2.0 2.0

GPAN 0.5

power 2.0 0.5 0.5 2.0 2.0

PPT0 1.0 2.0 2.0

PRU0 1.0 2.0

BATP 2.0 2.0

SPAN 1.0

PAMP 2.0 2.0 1.0 0.5 1.0

PPDU 1.0 1.0 2.0

ATTRIBUTE1: resolution Range 0.5

data Rate 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0

OBC0 2.0 2.0

WDM0 2.0 2.0

PDTX 1.0 2.0 2.0 0.5 2.0

PDGU 0.5 0.5 0.5 0.5 2.0 1.0 2.0 2.0

ATTRIBUTE2: IRF 0.5

incidence angle 2.0 0.5 2.0 1.0 2.0 1.0

antenna length 2.0


PAN0 0.5 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

TMTX 2.0 0.5 2.0

TMAN 2.0 2.0 2.0

PDAN 0.5 2.0 2.0


TCRX 2.0 2.0 0.5 2.0

TCAN 2.0

SCDU 2.0 2.0

ISLR 0.5 1.0 0.5

antenna gain 2.0 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.0

height 2.0

minimum PRF 1.0 0.5 2.0 2.0

PTX0 2.0 2.0 2.0 0.5 2.0 1.0

ATTRIBUTE5: swath

PSLR 0.5 1.0 2.0


PRX0 1.0 2.0 2.0 0.5 2.0 1.0

PRX0 2.0 2.0 0.5 2.0 2.0

RXHY

TXHY

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9 C10

بندي شده براي ماهواره سار مفروض قطاع sDSM. ماتريس 7شكل

RO

W

MODULE

po

inti

ng

MA

GT

MA

GM

SU

NS

RW

00

GY

RO

IU0

0

GP

S0

GP

AN

po

wer

PP

T0

PR

U0

BA

TP

SP

AN

PA

MP

PP

DU

AT

TR

IBU

TE

1:

reso

luti

on

Ran

ge

dat

a R

ate

OB

C0

WD

M0

PD

TX

PD

GU

AT

TR

IBU

TE

2:

IRF

inci

den

ce a

ng

le

ante

nn

a le

ng

th

ante

nn

a w

idth

PA

N0

TM

TX

TM

AN

PD

AN

gro

un

d s

tati

on

TC

RX

TC

AN

SC

DU

ISL

R

ante

nn

a g

ain

hei

gh

t

min

imu

m P

RF

PT

X0

AT

TR

IBU

TE

5:

swat

h

PS

LR

ban

dw

idth

PR

X0

PR

X0

RX

HY

TX

HY

pointing 0.5 1.0 0.5 2.0 1.0 2.0 0.5 0.5

MAGT 2.0 2.0

MAGM 2.0 2.0

SUNS 2.0 2.0

RW00 2.0 2.0

GYRO 2.0 2.0

IU00 0.5 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 2.0 2.0

GPS0 2.0 2.0

GPAN 0.5

power 2.0 0.5 0.5 2.0 2.0

PPT0 1.0 2.0 2.0

PRU0 1.0 2.0

BATP 2.0 2.0

SPAN 1.0

PAMP 2.0 2.0 1.0 0.5 1.0

PPDU 1.0 1.0 2.0

ATTRIBUTE1: resolution Range 0.5

data Rate 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0

OBC0 2.0 2.0

WDM0 2.0 2.0

PDTX 1.0 2.0 2.0 0.5 2.0

PDGU 0.5 0.5 0.5 0.5 2.0 1.0 2.0 2.0

ATTRIBUTE2: IRF 0.5

incidence angle 2.0 0.5 2.0 1.0 2.0 1.0

antenna length 2.0


PAN0 0.5 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

TMTX 2.0 0.5 2.0

TMAN 2.0 2.0 2.0

PDAN 0.5 2.0 2.0


TCRX 2.0 2.0 0.5 2.0

TCAN 2.0

SCDU 2.0 2.0

ISLR 0.5 1.0 0.5

antenna gain 2.0 1.0 2.0 2.0 2.0 2.0 1.0

height 2.0

minimum PRF 1.0 0.5 2.0 2.0

PTX0 2.0 2.0 2.0 0.5 2.0 1.0

ATTRIBUTE5: swath

PSLR 0.5 1.0 2.0


PRX0 1.0 2.0 2.0 0.5 2.0 1.0

PRX0 2.0 2.0 0.5 2.0 2.0

RXHY

TXHY

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9 C10

کارهاي طراحي قطاع بندي شده پس از اعمال راه sDSM. ماتريس 8شكل


ينهبه

تم

يس س

حيطرا

ي ساز

يد

يچي پ

ها ه

ت طعي

م قعد

ط راي

شدر

ت ليا

عمي

براي

دسمهن

به -ان

سامک

ي يراح

ر طل د

مدي

گيركار

هري

راداور

ز دش ا

نجس

[1] R. deNeufville, S. Scholtes, Flexibility in

Engineering Design, Cambridge, MA: MIT Press,

2011.

[2] Y. Haimes, Risk Modeling, Assessment and

Management, Vol. XIII, New York: Wiley, 1998.

[3] M. K.Adams, Non-functional Requirements in

Systems Analysis and Design, Springer, 2015.

[4] B. Mekdeci, Managing the impact of change

through survivability and pliability to achieve

viable systems of systems, Doctor of Philosophy

Dissertation, Engineering Systems Division,

MIT, 2013.

[5] K. Beck, R. Crocker, G. Meszaros, J. Vlissides, J.

Coplien, L. Dominick, Industrial experience with

design patterns, the 8th international conference

on Software engineering, 1996.

[6] E. Rechtin, The art of systems architecting.

Spectrum, IEEE, Vol. 29, No. 10, pp.66-69, 1992.

[7] M. G. Richards, Multi-Attribute Tradespace

Exploration for Survivability, PhD Thesis, MIT,

Cambridge, MA, 2009.

[8] S. Jackson, Resilience Principles for Human-

Made Systems, Systems Engineering, (Draft

submitted to the INCOSE Resilience Working

Group), 2012.

65 1397شمارة دوم، پاييز و زمستان سال هفتم،

کيرش

گواي

ريمن ك

سي ح

مدمح

ي، جان

خلدر

قيعفر

جي،

ورطه

ک مال

[9] N. Ricci, E. M. Fitzgerald, M. A. Ross, H. D.

Rhodes, Architecting Systems of Systems with

Ilities: An Overview of the SAI Method,

Procedia Computer Science, Vol. 28, pp. 322-

331, 2014.

[10] G. J. Pierce, Designing flexible engineering

systems utilizing embedded architecture options,

PhD Thesis, Vanderbilt University, 2010.

[11] J. Bartolomei, Qualitative Knowledge

Construction for Engineering Systems: Extending

the Design Structure Matrix Methodology in

Scope and Procedure, Engineering Systems. MIT:

Cambridge, MA, 2007.

[12] R. E. Thebeau, System Design and Management

Program. Knowledge management of system

interfaces and interactions from product

development processes, 2007.

[13] A. Skabar, K. Abdalgader, Clustering Sentence-

Level Text Using a Novel Fuzzy Relational

Clustering Algorithm, IEEE transactions on

knowledge and data engineering, Vol. 25, No.1,

2013.

[14] J. Rissanen, Modeling by shortest data

description, Automatica, Vol. 14, No.5, pp. 465-

471, 1978.

[15] P. D. Grünwald, J. Rissanen, The Minimum

Description Length Principle, MIT Press. 2007.

[16] T. L. Yu, A. A. Yassine, D. E. Goldberg, An

Information Theoretic Method for Developing

Modular Architectures Using Genetic

Algorithms, Research in Engineering Design,

Vol. 18, No. 2, pp. 91-109, 2007.

1. Adams

2. Mekdeci

3. synthetic aperture radar (SAR)

4. margin

5. mobility

6. camouflage

7. containment

8. separation

9. deterrence

10. maintenance

11. fail-safe

12. hardness

13. redundancy

14. functional redundancy

15. Feed

16. deflection

17. diversion

18. vigilance

19. flag

20. authentication

21. throttling

22. down-clock

23. failure mode reduction

24. layered defense

25. complexity avoidance

26. independent review

27. least privileges

28. pliability

29. reversion

30. stable intermediate instances

31. contingency

32. design structure matrix (DSM).

33. sensitivity DSM

34. clustering

35. minimum description length

36. resolution range

37. IRF

38. peak sidelobe ratio (PSLR)

39. integrated sidelobe ratio (ISLR)

40. Swath

41. incident angle

42. timeliness

43. revisit time

44. inclination

45. geo location

46. pointing accuracy

لدمييگراكهب-تيعطقمدعطياشردتايلمعيابيسدنهم ...€¦ · 51...

Documents