دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص) مجله دفاع هوافضایی 2821-1553 5 2 2026 08 23 Fine-Grained Visual Classification Using a Convolutional Sparse Auto-Encoder طبقه بندی ریزدانه دیداری با استفاده از اتوانکدرکانولوشنال تنک 1 27 260 FA فرهاد صادقی دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران 0000-0003-2365-4114 فربد رزازی دانشیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسلامی، واحدعلوم و تحقیقات، تهران، ایران 0000-0003-4970-8117 آرش امینی استاد، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران. Journal Article 2026 03 02 In this study, we propose a novel multi-layer architecture, termed the Convolutional Sparse Network (CSN), designed to enhance fine-grained classification accuracy. This architecture is founded upon Dictionary Learning (DL) and Convolutional Sparse Coding (CSC). Fine-grained classification is considered one of the most challenging tasks in this domain due to significant intra-class variance and subtle inter-class similarities, necessitating the extraction of highly discriminative features. To achieve optimal performance, deep neural network-based models are typically engineered to localize informative regions at both the image and part levels, thereby extracting the discriminative features essential for precise classification. The proposed model maintains the capacity for high-level feature extraction, analogous to deep convolutional neural networks, while simultaneously mitigating information redundancy across the layer depth. These dual mechanisms facilitate a form of implicit localization, enabling the extraction of discriminative features that are highly effective for fine-grained tasks. Within this framework, we introduce a Sparse Autoencoder (SAE) which, when integrated with a standard pre-trained deep neural network, improves classification accuracy on fine-grained datasets. Experimental results demonstrate that the proposed hybrid model increases classification accuracy on the CUB-200 dataset by 3.5% compared to the base model and achieves a 28% reduction in the misclassification error rate. مقدمه: در این تحقیق یک معماری متفاوت چند لایه بر مبنای یادگیری لغت نامه و کدگذاری کانولوشن بنام شبکۀ کد گذاری تنک جهت ارتقاء دقت طبقه بندی ریزدانه معرفی است. طبقه بندی ریزدانه به دلیل تنوع درونکلاسی و شباهت های ظریف بین کلاسی یکی از چالش برانگیزترین مأموریتهای این حوزه محسوب شده و نیازمند ویژگی های تفکیک کننده می باشد. روش: برای رسیدن به نتایج مطلوب در این نوع طبقه بندی، مدل های مبتنی بر شبکه های عصبی عمیق به گونهای طراحی میشوند که بتوانند با مکانیابی بخشهای حاوی اطلاعات مهم در سطح تصویر و در سطح ناحیه، ویژگی های تفکیک کننده را استخراج و در طبقه بندی استفاده نمایند. مدل پیشنهادی قابلیت استخراج ویژگیهای سطح بالا را همچون شبکه های عصبی عمیق کانولوشنال دارد و از طرفی همزمان از افزونگی اطلاعات در عمق لایه ها جلوگیری میکند. این دو عامل منجر به نوعی مکانیابی ضمنی میشود که استخراج ویژگیهای تفکیک کننده از این نواحی میتواند در مأموریت ریزدانه موثر و کارآمد باشد. یافته ها: ما در این پژوهش بر مبنای معماری یاد شده، یک اتوانکدر تنک معرفی کردهایم که ترکیب آن با یک شبکۀ عمیق عصبی از پیش آموزش داده شده استاندارد، دقت طبقه بندی در مجموعه داده های ریزدانه را بهبود بخشید. نتیجه گیری: مدل ترکیبی پیشنهادی دقت طبقه بندی را به میزان 5/3 درصد در مجموعه دادۀ CUB-200 نسبت به مدل پایۀ مورد استفاده در این معماری افزایش می دهد و نرخ خطای تشخیص کلاسهای نادرست را در این مجموعه داده به میزان 28 درصد کاهش میدهد.

https://jasd.khadu.ir/article_260_a4f23670e1833f3fdb077ca70bbd5d66.pdf

دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص) مجله دفاع هوافضایی 2821-1553 5 2 2026 08 23 Effect of Mechanical Activation of Andalusite on Mullitization and Sintering Behavior of Mullite-Based Ceramics for Aerospace and Advanced Thermal Applications اثرفعال‌سازی مکانیکی آندالوزیت بر مولایت‌زایی و رفتار تفجوشی سرامیک‌های پایه ‌مولایتی برای کاربرد در صنایع هوافضا و سامانه‌های حرارتی پیشرفته 28 49 264 FA محمد صادق عبدی مقصودلو گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ملایر Journal Article 2026 02 22 Introduction: Mullite is a key high-temperature ceramic phase widely recognized for its outstanding properties in advanced refractory and structural applications. Methods:This study investigates the synthesis and sintering behavior of mullite-based ceramics using mechanically activated Iranian andalusite. Raw andalusite powder was washed, characterized, and subjected to high-energy ball milling for up to ۶۰ h. The phase evolution, microstructural development, and sintering behavior of the milled powders were evaluated between ۸۰۰ °C and ۱۵۰۰ °C and compared with an unmilled reference sample. Findings: XRD analysis showed that prolonged mechanical activation disrupted the crystalline structure of andalusite and lowered the onset of mullitization by approximately ۴۰۰ °C. The activated powder began forming mullite at ۸۰۰ °C and reached a predominantly single-phase mullite state above ۱۲۰۰ °C. Crystallite size calculated by the Scherrer equation remained in the nanocrystalline range (approximately ۸–۱۳ nm), while Williamson–Hall analysis indicated a progressive reduction of lattice microstrain with increasing temperature, approaching near-zero values at ۱۵۰۰ °C. SEM observations of samples sintered at ۱۵۰۰ °C revealed that mechanical activation produced finer, more elongated, and more uniformly distributed acicular mullite grains (aspect ratio ≈ ۸–۱۵) together with a denser microstructure, in contrast to the coarser and more porous structure of the unmilled sample. Conclusion:Consequently, the activated powder exhibited more stable densification and higher relative density at lower firing temperatures. This work provides an efficient route for fabricating fine-grained, homogeneous mullite ceramics that are of significant interest for high-temperature aerospace and defense applications مقدمه مولیت یکی از مهم‌ترین فازهای سرامیکی دما-بالا است که به دلیل پایداری حرارتی، مقاومت مکانیکی مناسب و کاربرد گسترده در صنایع نسوز و سازه‌ای پیشرفته، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در این پژوهش، اثر فعال‌سازی مکانیکی آندالوزیت ایرانی بر سنتز و رفتار تف‌جوشی سرامیک‌های پایه مولیت بررسی شد. روش‌ها برای این منظور، پودر خام آندالوزیت پس از شستشو و مشخصه‌یابی، تا ۶۰ ساعت تحت آسیاب‌کاری گلوله‌ای پرانرژی قرار گرفت. سپس تحولات فازی، تکامل ریزساختار و رفتار تف‌جوشی نمونه‌ها در بازه دمایی ۸۰۰ تا ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد ارزیابی و با نمونه مرجع آسیاب‌نشده مقایسه شد. یافته‌ها نتایج XRD نشان داد که فعال‌سازی مکانیکی طولانی‌مدت موجب تخریب ساختار بلوری آندالوزیت و کاهش حدود ۴۰۰ درجه سانتی‌گرادی دمای آغاز مولیت‌زایی شد. پودر فعال‌سازی‌شده از ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد شروع به تشکیل مولیت کرد و در دماهای بالاتر از ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد به فاز غالب مولیت تک‌فاز رسید. اندازه بلورک‌های محاسبه‌شده با معادله شرر در محدوده ۸ تا ۱۳ نانومتر باقی ماند و تحلیل ویلیامسون-هال نیز کاهش تدریجی ریزکرنش شبکه را با افزایش دما نشان داد. تصاویر SEM نمونه‌های تف‌جوشی‌شده در ۱۵۰۰ درجه سانتی‌گراد بیانگر تشکیل دانه‌های سوزنی‌شکل مولیت با ابعاد ریزتر، کشیدگی بیشتر، توزیع یکنواخت‌تر و ریزساختاری متراکم‌تر نسبت به نمونه آسیاب‌نشده بود. نتیجه‌گیری در مجموع، فعال‌سازی مکانیکی روشی مؤثر برای کاهش دمای مولیت‌زایی، بهبود رفتار متراکم‌سازی و تولید سرامیک‌های مولیتی همگن و ریزدانه است. این روش می‌تواند برای ساخت مواد مناسب جهت کاربردهای دما-بالای پیشرفته، از جمله در صنایع هوافضا و دفاعی، مورد استفاده قرار گیرد.

https://jasd.khadu.ir/article_264_d6baf65e0b240ce177cf70da146c8dc8.pdf

دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص) مجله دفاع هوافضایی 2821-1553 5 2 2026 08 23 Electronic and Optical Analysis of Strained Germanium Carbide Nanotubes Using a Density Functional Theory Approach تحلیل الکترونیکی و اپتیکی نانولوله‌های کربید ژرمانیوم تحت تنش با رویکرد نظریه تابع چگالی 50 62 258 FA حمیدرضا البرزنیا رئیس گروه آموزشی کارشناسی ارشد تحصیلات تکمیلی دانشگاه پدافندهوایی خاتم الانبیاء(ص) قباد محمد کریمی گروه مهندسی برق، واحد جنوب تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Journal Article 2026 02 28 Introduction:The development of advanced functional nanomaterials is crucial for next-generation optoelectronic devices. Germanium Carbide Nanotubes (GeCNTs) have emerged as promising candidates due to their unique electronic properties and potential for structural tunability, making them highly relevant for high-tech applications. Methods:In this study, the electronic and optical properties of GeCNTs with various chiral indices were investigated under the influence of hydrostatic strain. The calculations were performed using first-principles methods based on Density Functional Theory (DFT) within the Perdew-Burke-Ernzerhof Generalized Gradient Approximation (PBE-GGA) framework. Findings:The results demonstrate a significant dependence of electronic behavior on the nanotube chirality. Specifically, the (5,0) GeCNT exhibits a near-zero direct bandgap, behaving as a quasi-metallic structure, whereas the (10,0) GeCNT functions as a semiconductor with a direct bandgap of 1.29 eV. Optical property analysis in out-of-plane polarization reveals that the most significant optical transitions occur within the 1.5 to 4 eV energy range. Furthermore, both changes in chirality and the application of hydrostatic strain lead to substantial modifications in the optical response of these nanostructures. Conclusion:GeCNTs offer exceptional tunability in both electronic and optical domains. These characteristics position GeCNTs as highly suitable materials for applications in optical sensors, photonic devices, and infrared detectors, particularly within the aerospace and defense sectors. مقدمه: توسعه نانومواد عملکردی پیشرفته برای نسل بعدی ادوات اپتوالکترونیک بسیار حیاتی است. نانولوله‌های کربید ژرمانیوم (GeCNTs) به دلیل خواص الکترونیکی منحصربه‌فرد و قابلیت تنظیم ساختاری، به عنوان کاندیداهای بسیار نویدبخشی شناخته شده‌اند که آن‌ها را برای کاربردهای فناوری بالا بسیار مرتبط می‌سازد. روش‌ها: در این پژوهش، خواص الکترونیکی و اپتیکی نانولوله‌های GeCNT با شاخص‌های مختلف و تحت اعمال تنش هیدرواستاتیکی مورد بررسی قرار گرفت. محاسبات با استفاده از روش‌های اصول اولیه مبتنی بر نظریه تابعی چگالی (DFT) و در چارچوب تقریب PBE-GGA انجام شده است. یافته‌ها:نتایج نشان‌دهنده وابستگی شدید رفتار الکترونیکی به شاخص پیچش (Chirality) نانولوله است. به‌طور مشخص، نانولوله (5,0) دارای شکاف نواری مستقیم نزدیک به صفر است و رفتاری شبه‌فلزی دارد، در حالی که نانولوله (10,0) یک نیمه‌رسانای با شکاف نواری مستقیم ۱.۲۹ الکترون‌ولت است. بررسی خواص اپتیکی در قطبش خارج از صفحه نشان می‌دهد که مهم‌ترین گذارهای اپتیکی در بازه انرژی ۱.۵ تا ۴ الکترون‌ولت رخ می‌دهند. همچنین، تغییر شاخص و اعمال تنش هیدرواستاتیکی منجر به تغییرات محسوس در پاسخ اپتیکی این نانوساختارها می‌شود. نتیجه‌گیری:نانولوله‌های GeCNT قابلیت تنظیم استثنایی در هر دو حوزه الکترونیکی و اپتیکی را ارائه می‌دهند. این ویژگی‌ها، این نانوساختارها را به گزینه‌ای بسیار مناسب برای کاربرد در حسگرهای اپتیکی، ادوات فوتونیکی و آشکارسازهای فروسرخ، به‌ویژه در سامانه‌های هوافضا و دفاعی تبدیل می‌کند

https://jasd.khadu.ir/article_258_502e4a16930e414107ee22b6198c578f.pdf

دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص) مجله دفاع هوافضایی 2821-1553 5 2 2026 08 23 Robust Adaptive Integrator Backstepping Control for Quadrotor UAV Stabilization Under Unknown Mass Uncertainty کنترل پس‌گام تطبیقی انتگرالی مقاوم برای پایدارسازی پهپاد کوادروتور تحت عدم قطعیت جرم ناشناخته 63 106 259 FA علی حسینی لقا گروه مهندسی برق و کامپیوتر، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران Journal Article 2026 07 03 Introduction: Quadrotor unmanned aerial vehicles (UAVs) are highly nonlinear, underactuated, and strongly coupled systems whose performance is sensitive to physical parameter uncertainties. Among these uncertainties, mass variation is especially important because it directly affects the altitude dynamics, since the vertical acceleration depends on the ratio between the applied thrust and the vehicle mass. In practical missions, the quadrotor mass may change due to payload variation, battery replacement, mounted equipment, or modeling errors. Therefore, designing a stabilizing controller that does not require exact prior knowledge of the vehicle mass is essential for improving flight reliability and robustness. Methods: In this study, a nonlinear mathematical model of the quadrotor is first derived using the Newton–Euler formulation. The model includes translational and rotational dynamics and is represented in a twelve-state nonlinear state-space form. Then, a nominal integrator backstepping controller is designed for altitude and attitude stabilization under the assumption that all physical parameters are known. To handle unknown mass uncertainty, the nominal controller is extended into an adaptive integrator backstepping controller. Findings: Numerical simulations show that the proposed controller drives the quadrotor altitude and the roll, pitch, and yaw angles to their reference values with zero steady-state error and no overshoot in the attitude channels. Benchmarking against non-adaptive integrator backstepping, PID, MPC, and SMC under identical mass uncertainty shows that the proposed scheme, unlike its non-adaptive counterpart, eliminates the steady-state altitude error (final altitude of 0.998 m versus 0.626 m) and is the only controller that reconstructs the unknown and even time-varying mass online; under a +50% mass variation it is the only method that fully reaches the altitude reference (ITAE of 3.85 versus 17.43 for SMC). Conclusion: The proposed robust adaptive integrator backstepping controller provides an effective solution for quadrotor stabilization in the presence of unknown mass uncertainty. By combining Lyapunov-based adaptive estimation with integrator backstepping control, the method guarantees boundedness of closed-loop signals and improves robustness against mass variations, making it suitable for quadrotor applications involving payload changes or uncertain modeling conditions. مقدمه: پهپادهای کوادروتور به دلیل ساختار ساده، قابلیت برخاست و فرود عمودی، پرواز ایستا و مانورپذیری بالا، در کاربردهای مختلف نظامی و غیرنظامی مورد توجه قرار گرفته‌اند. با این حال، این سامانه‌ها دارای دینامیک غیرخطی، با تعداد عملگر کمتر از درجات آزادی، و به‌شدت کوپل‌شده هستند و عملکرد آن‌ها نسبت به عدم‌قطعیت‌های پارامتری حساس است. در میان این عدم‌قطعیت‌ها، جرم نقش مهمی دارد، زیرا مستقیماً در دینامیک ارتفاع و نسبت نیروی پیشران به جرم ظاهر می‌شود. تغییر بار محموله، خطاهای مدل‌سازی یا تغییر تجهیزات نصب‌شده می‌تواند باعث نامعلوم بودن جرم واقعی کوادروتور شود. روش: در این پژوهش، ابتدا مدل ریاضی غیرخطی کوادروتور با استفاده از فرمول‌بندی نیوتن-اویلر استخراج شده و به‌صورت مدل فضای حالت دوازده‌حالته شامل دینامیک‌های انتقالی و دورانی بیان می‌شود. سپس یک کنترل‌کننده پس‌گام مبتنی بر انتگرال‌گیر برای پایدارسازی ارتفاع و وضعیت طراحی می‌گردد. در ادامه، به‌منظور مقابله با جرم نامعلوم، کنترل‌کننده اسمی به یک کنترل‌کننده پس‌گام انتگرال‌گیر تطبیقی توسعه داده می‌شود. یافته ها: نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد کنترل‌کننده پیشنهادی ارتفاع و زوایای غلت، فراز و سمت را بدون خطای ماندگار و بدون فراجهش در کانال‌های وضعیت به مقادیر مرجع همگرا می‌کند. مقایسه با چهار کنترل‌کننده مرجع تحت عدم‌قطعیت جرم یکسان نشان می‌دهد روش پیشنهادی، برخلاف پس‌گام غیرتطبیقی، خطای ماندگار ارتفاع را حذف می‌کند (ارتفاع نهایی 998/0 در برابر 626/0 متر) و تنها روشی است که جرم نامعلوم و حتی متغیر با زمان را به‌صورت برخط بازسازی می‌نماید. در سناریوی افزایش ۵۰ درصدی جرم نیز تنها کنترل‌کننده‌ای است که ارتفاع را به‌طور کامل به مرجع می‌رساند. نتیجه گیری: روش پیشنهادی با ترکیب کنترل پس‌گام انتگرال‌گیر و تخمین تطبیقی مبتنی بر لیاپانوف، راهکاری مؤثر برای پایدارسازی کوادروتور در حضور عدم‌قطعیت جرم فراهم می‌کند. این کنترل‌کننده ضمن تضمین پایداری حلقه‌بسته، مقاومت سامانه را در برابر تغییرات جرم افزایش داده و برای مأموریت‌هایی با بار محموله متغیر یا مدل‌سازی نامطمئن مناسب است.

https://jasd.khadu.ir/article_259_cfa0860e83a4c3a763a7e62d825349f7.pdf

دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص) مجله دفاع هوافضایی 2821-1553 5 2 2026 08 23 Thermal Analysis and Parametric Investigation of a Hot-Air Anti-Icing System for Engine Air Intake تحلیل حرارتی و بررسی پارامتریک عملکرد سیستم ضدیخ هوای گرم در ورودی هوای موتور 265 FA محمد نجاتی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران 0000-0003-3839-4984 محیط بیگلریان گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 0000-0002-8178-2512 میثم نوری نیارکی دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران Journal Article 2026 05 29 In this study, the performance of a thermal anti-icing system utilizing hot air extracted from the engine compressor is analytically investigated to prevent ice accretion on the leading edge of the engine air intake. The calculations are performed for critical icing conditions, including an altitude of 3000 meters, a flight Mach number of 0.45, and an ambient temperature of −30°C. By simultaneously solving the energy balance equations for the hot-air heating channel (with an inlet temperature of 200°C) and the external surface of the leading edge, the surface temperature distribution as well as the internal and external convective heat transfer coefficients are determined at four different clock positions (12, 9, 6, and 3 o'clock). The results indicate that with appropriate design of the heating channels, the surface temperature remains above the freezing point at all locations. Furthermore, increasing the number of heating channels and the hot-air mass flow rate ratio directly enhances the surface temperature and improves the overall system performance. The proposed analytical model can serve as a fast and efficient tool for the preliminary design of anti-icing systems. در این پژوهش، عملکرد یک سیستم ضدیخ حرارتی با استفاده از هوای گرم کمپرسور موتور، برای جلوگیری از تشکیل یخ بر روی لبه‌ی ورودی هوای موتور به صورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات برای شرایط بحرانی یخ‌زدگی شامل ارتفاع ۳۰۰۰ متر، ماخ پروازی 45/0 و دمای محیط ۳۰- درجه‌ سانتی‌گراد انجام شده است. با حل همزمان معادلات بقای انرژی در کانال گرمایش (با دمای ورودی ۲۰۰ درجه‌ سانتی‌گراد) و سطح خارجی لبه، توزیع دمای سطح و ضرایب انتقال حرارت جابجایی داخلی و خارجی در چهار موقعیت ساعتی مختلف (۱۲، ۹، ۶ و ۳) محاسبه شده است. نتایج نشان می‌دهد که با طراحی مناسب کانال‌های گرمایش، دمای سطح در تمامی نقاط بالاتر از نقطه‌ی انجماد باقی می‌ماند. همچنین، افزایش تعداد کانال‌های گرمایشی و نسبت دبی هوای گرم مصرفی، تأثیر مستقیمی بر افزایش دمای سطح و بهبود عملکرد سیستم دارد. این مدل تحلیلی می‌تواند به عنوان یک ابزار سریع و کارآمد برای طراحی اولیه‌ی سیستم‌های ضدیخ مورد استفاده قرار گیرد.