William Shakespeare
Sonnet 130
My mistress' eyes are nothing like the sun;
Coral is far more red than her lips' red;
If snow be white, why then her breasts are dun;
If hairs be wires, black wires grow on her head.
I have seen roses damask'd, red and white,
But no such roses see I in her cheeks;
And in some perfumes is there more delight
Than in the breath that from my mistress reeks.
I love to hear her speak, yet well I know
That music hath a far more pleasing sound;
I grant I never saw a goddess go;
My mistress, when she walks, treads on the ground:
And yet, by heaven, I think my love as rare
As any she belied with false compare.
ماهواره ی مصنوعی
ماهواره ی مصنوعی شی ایست که توسط انسان ساخته شده و به طور مداوم در حال حرکت در مداری حول زمین یا اجرام دیگری در فضا می باشد. بیشتر ماهواره های ساخته شده تاکنون حول کره زمین در حرکتند و در مواردی چون مطالعه کائنات، ایستگاه های هوا شناسی، انتقال تماس های تلفنی از فراز اقیانوس ها، ردیابی و تعیین مسیر کشتی ها و هواپیماها و همینطور امور نظامی به کار می روند.
ماهواره هایی نیز وجود دارند که دور ماه، خورشید، اجزام نزدیک به زمین و سیاراتی نظیر زهره، مریخ و مشتری در حال گردش می باشند. این ماهواره ها اغلب اطلاعات مربوط به جرم آسمانی که حول آن در گردشند را جمع آوری می کنند.
به جز ماهواره های مصنوعی مذکور اشیای در حال گردش دیگری نیز در فضا وجود دارند از جمله فضا پیما ها، کپسول های فضایی و ایستگاه های فضایی که به آنها نیز ماهواره می گوییم. البته اجرام دیگری نیز در فضا وجود دارند به نام زباله های فضایی شامل بالابرنده های مستهلک راکت ها، تانک های خالی سوخت و … که به زمین سقوط نکرده اند و در فضا در حرکتند. در این مقاله به این اجرام نمی پردازیم.
اتحادیه جماهیر شوروی پرتاب کننده اولین ماهواره مصنوعی، اسپاتنیک 1، در سال 1957 بود. از آن زمان ایالات متحده و حدود 40 کشور دیگر سازنده و پرتاب کننده ماهواره به فضا بوده اند.
امروزه قریب به 3000 ماهواره فعال و 6000 زباله فضایی در حال گردش به دور زمینند.
انواع مدارها
مدارهای ماهواره ها اشکال گوناگونی دارند. برخی دایره شکل و برخی به شکل بیضی می باشند. مدارها از لحاظ ارتفاع (فاصله از جرمی که ماهواره حول آن در گردش است) نیز با یکدیگر تفاوت دارند. برای مثال بعضی از ماهواره در مداری دایره شکل حول زمین خارج از اتمسفر در ارتفاع 250 کیلومتر(155 مایل) در حرکتند و برخی در مداری حرکت می کنند که بیش از 32200 کیلومتر (20000 مایل) از زمین فاصله دارد. ارتفاع بیشتر مدار برابر است با دوره گردش ( مدت زمانیکه ماهواره یک دور کامل در مدار خود حرکت می کند) طولانی تر.
یک ماهواره زمانی در مدار خود باقی می ماند که بین شتاب ماهواره ( سرعتی که ماهواره می تواند در طی یک مسیر مستقیم داشته باشد ) و نیروی گرانش ناشی از جرم آسمانی که ماهواره تحت تاثیر آن می باشد و دور آن در گردش است تعادل وجود داشته باشد. چنانچه شتاب ماهواره ای بیشتر از گرانش زمین باشد ماهواره در یک مسیر مستقیم از زمین دور می شود و چنانچه این شتاب کمتر باشد ماهواره به سمت زمین برخواهد گشت.
برای درک بهتر تعادل بین گرانش و شتاب، جسم کوچکی را در نظر بگیرید که به انتهای یک رشته طناب متصل و در حال چرخش است. اگر طناب پاره شود جسم متصل به آن در یک مسیر صاف به زمین می افتد. طناب در واقع کار گرانش را انجام می دهد تا شی بتواند به چرخش خود ادامه دهد. ضمنا وزن شی و طناب میتوانند نشانگر رابطه بین ارتفاع ماهواره و دوره گردش آن باشد. طناب بلند مانند ارتفاع بلند است. هر چه طناب بلندتر باشد زمان بیشتری نیاز است تا شی متصل به آن یک دور کامل بچرخد. طناب کوتاه مانند ارتفاع کوتاه است و در زمان کمتری شی مذکور یک دور کامل در مدار خود گردش خواهد کرد.
انواع گوناگونی از مدارها وجود دارند اما اغلب ماهواره هایی که حول زمین در گردشند در یکی از این چهار گونه مدار حرکت میکنند. (1) ارتفاع بلند، ﮋئوسینکرنوس. (2) ارتفاع متوسط. (3) سان سینکرنوس، قطبی. (4) ارتفاع کوتاه . شکل اغلب این گونه مدارها دایره ایست.
مدارهای ارتفاع بلند، ﮋئوسینکرنوس بر فراز استوا و در ارتفاع 35900 کیلومتر(22300 مایل) قرار دارند. ماهواره های اینگونه مدارها حول محور عمودی زمین با سرعت و جهت برابر حرکت زمین حرکت می کنند. بنابراین هنگام رصد آنها از روی زمین همواره در نقطه ای ثابت به نظر می رسند. برای پرتاب و ارسال این ماهواره ها انرﮋی بسیار فراوانی لازم است.
ارتفاع یک مدار متوسط حدود 20000 کیلومتر (12400 مایل) و دوره گردش ماهواره های آن 12 ساعت است . مدار خارج از اتمسفر زمین و کاملا پایدار است. امواج رادیویی که از ماهواره های موجود در این مدارها ارسال می گردد در مناطق بسیارزیادی از زمین قابل دریافت است. پایداری و وسعت مناطق تحت پوشش این گونه مدارها آنها را برای ماهواره های ردیاب مناسب می نماید.
مدارهای سان سینکرنوس، قطبی، ارتفاع نسبتا کوتاهی دارند. آنها تقریبا از فراز هر دو قطب زمین عبور می کنند.مکان این مدارها متناسب با حرکت زمین به دور خورشید در حرکت است به گونه ایکه ماهواره ی این مدار خمواره در یک ساعت محلی ثابت از استوا عبور می کند. از آنجاییکه این ماهواره ها از همه عرض های جغرافی زمین می گذرند قادرند که اطلاعات را از تمامی سطح زمین دریافت نمایند. در اینجا می توان ماهواره TERRA را به عنوان مثال نام برد. وظیفه این ماهواره مطالعه اثرات چرخه ها ی طبیعی و فعالیت های انسان بر روی آب و هوای کره زمین است. ارتفاع مدار این ماهواره 705 کیلومتر (438 مایل) و دوره گردش آن 99 دقیقه است. زمانیکه این ماهواره از استوا عبور می کند ساعت محلی همیشه 10:30 صبح و یا 10:30 شب است.
یک مدار ارتفاع کوتاه درست بر فراز جو زمین قرار دارد جاییکه تقریبا هوایی برای ایجاد تماس و اصطکاک وجود ندارد. برای ارسال ماهواره به این نوع مدارها انرﮋی کمتری نسبت به سه نوع مدار مذکور دیگر لازم است. ماهواره ها ی مطالعاتی که مسئول دریافت اطلاعات از اعماق فضا می باشند غالبا در این مدارها در حرکتند. برای مثال تلسکوپ هابل که در ارتفاع 610 کیلومتر(380 مایل) با دوره گردش 97 دقیقه در حرکت است.
انواع ماهواره ها
ماهواره های مصنوعی بر اساس ماموریت هایشان طبقه بندی می شوند. شش نوع اصلی ماهواره وجود دارند. (1) تحقیقات علمی، (2) هواشناسی، (3) ارتباطی، (4) ردیاب، (5) مشاهده زمین، (6) تاسیسات نظامی.
ماهواره های تحقیقات علمی اطلاعات را به منظور بررسی های کارشناسی جمع آوری می کنند. این ماهواره ها اغلب به منظور انجام یکی از سه ماموریت زیر طراحی و ساخته می شوند. (1) جمع آوری اطلاعات مربوط به ساختار، ترکیب و تاثیرات فضای اطراف کره زمین. (2) ثبت تغییرات در سطح و جو کره زمین. این ماهواره ها اغلب در مدارهای قطبی در حرکتند. (3) مشاهده سیارات، ستاره ها و اجرام آسمانی در فواصل بسیار دور. بیشتر این ماهواره ها در ارتفاع کوتاه در حرکتند. ماهواره های مخصوص تحقیقات علمی حول سیارات دیگر، ماه و خورشید نیز حضور دارند.
ماهواره های هواشناسی به دانشمندان برای مطالعه بر روی نقشه های هواشناسی و پیش بینی وضعیت آب و هوا کمک می کنند. این ماهواره ها قادر به مشاهده وضعیت اتمسفر مناطق گسترده ای از زمین می باشند.
بعضی از ماهواره های هواشناسی در مدارهای سان سینکرنوس، قطبی، در حرکتند که توانایی مشاهده بسیار دقیق تغییرات در کل سطح کره زمین را دارند. آنها می توانند مشخصات ابرها، دما، فشار هوا، بارندگی و ترکیبات شیمیایی اتمسفر را اندازه گیری نمایند. از آنجا که این ماهواره ها همواره هر نقطه از زمین را در یک ساعت مشخص محلی مشاهده می کنند دانشمندان با اطلاعات به دست آمده قادر به مقایسه دقیق تر آب و هوای مناطق مختلفند. ضمنا شبکه جهانی ماهواره های هواشناسی که در این مدارها در حرکتند می توانند نقش یک سیستم جستجو و نجا ت را بر عهده گیرند. آنها تجهیزات مربوط به شناسایی سیگنال های اعلام خطر در همه هواپیما ها و کشتی های خصوصی و غیر خصوصی را دارا هستند.
بقیه ماهواره های هواشناسی در ارتفاع های بلند تر در مدارهای ژئوسینکرنوس قرار دارند. از این مدارها، آنها می توانند تقریبا نصف کره زمین و تغییرات آب و هوایی آن را در هر زمان مشاهده کنند. تصاویر این ماهواره ها مسیر حرکت ابرها و تغییرات آنها را نشان می دهد. آنها همینطور تصاویر مادون قرمز نیز تهیه می کنند که گرمای زمین و ابرها را نشان می دهد.
ماهواره های ارتباطی در واقع ایستگاه های تقویت کننده سیگنال ها هستند، از نقطه ای امواج را دریافت و به نقطه ای دیگر ارسال می کنند. یک ماهواره ارتباطی می تواند در آن واحد هزاران تماس تلفنی و جندین برنامه شبکه تلوزیونی را تحت پوشش قرار دهد. این ماهواره ها اغلب در ارتفاع های بلند، مدار ﮋئوسینکرنوس و بر فراز یک ایستگاه در زمین قرار داده می شوند.
یک ایستگاه در زمین مجهز به آنتنی بسیار بزرگ برای دریافت و ارسال سیگنال ها می باشد. گاهی چندین ماهواره که دریک شبکه و درمدارهای کوتاهترقرار گرفته اند، امواج را دریافت و با انتقال دادن سیگنال ها به یکدیگر آنها را به کاربران روی زمین در اقصی نقاط آن می رسانند. سازمانهای تجاری مانند تلوزیون ها و شرکت های مخابراتی در کشورهای مختلف از کاربران دائمی این نوع ماهواره ها هستند.
به کمک ماهواره های ردیاب، کلیه هواپیماها، کشتی ها و خودروها بر روی زمین قادربه مکان یابی با دقت بسیار زیاد خواهند بود. علاوه بر خودروها و وسایل نقلیه اشخاص عادی نیز میتوانند از شبکه ماهواره های ردیاب بهره مند شوند.در واقع سیگنال های این شبکه ها در هر نقطه ای از زمین قابل دریافتند.
دستگاه های دریافت کننده، سیگنال ها را حداقل از سه ماهواره فرستنده دریافت و پس از محاسبه کلیه سیگنال ها، مکان دقیق را نشان می دهند.
ماهواره های مخصوص مشاهده زمین به منظور تهیه نقشه و بررسی کلیه منابع سیاره زمین و تغییرات ماهیتی چرخه های حیاتی در آن، طراحی و ساخته می شوند. آنها در مدارهای سان سینکرنوس قطبی در حرکتند. این ماهواره ها دائما در شرایط تحت تابش نور خورشید مشغول عکس برداری از زمین با نور مرئی و پرتوهای نا مرئی هستند.
رایانه ها در زمین اطلاعات به دست آمده را بررسی و مطالعه می کنند. دانشمندان به کمک این ماهواره معادن و مراکز منابع در زمین را مکان یابی وظرفیت آنها را مشخص می کنند.همینطور می توانند به مطالعه بر روی منابع آبهای آزاد و یا مراکز ایجاد آلودگی و تاثیرات آنها و یا آسیب های جنگل ها و مراتع بپردازند.
ماهواره های تاسیسات نظامی مشتمل از ماهواره های هواشناسی، ارتباطی، ردیاب و مشاهده زمین می باشند که برای مقاصد نظامی به کار می روند.برخی از این ماهواره ها که به ماهواره های جاسوسی نیز شهرت دارند قادر به تشخیص دقیق پرتاب موشکها، حرکت کشتی ها در مسیر های دریایی و جابجایی تجهیزات نظامی در روی زمین می باشند.
زندگی و مرگ ماهواره ها
ساخت یک ماهواره
هر ماهواره حامل تجهیزاتیست که برای انجام ماموریت خود به آن ها نیاز دارد. برای مثال ماهواره ای که مامور مطالعه کائنات است مجهز به تلسکوپ و ماهواره مامور پیش بینی وضع هوا مجهز به دوربین مخصوص برای ثبت حرکات ابرها است.
علاوه بر تجهیزات تخصصی، همه ماهواره ها دارای سیستمهای اصلی برای کنترل تجهیزات خود و عملکرد ماهواره می باشند. از جمله سیستم تامین انرﮋی، مخازن، سیستم تقسیم برق و … . در هر یک از این بخشها ممکن است از سلول های خورشیدی برای جذب انرﮋی مورد نیاز استفاده شود. بخش داده ها و اطلاعات نیز مجهز به رایانه هایی به منظور جمع آوری و پردازش اطلاعات به دست آمده از طریق تجهیزات و اجرای فرامین ارسال شده از زمین می باشد.
هریک از تجهیزات جانبی و بخشهای اصلی یک ماهواره به طور جداگانه طراحی، ساخته و آزمایش می شوند. متخصصان بخشهای مختلف را کنارهم گذاشته و متصل می کنند تا زمانیکه ماهواره کامل شود و سپس ماهواره در شرایطی نظیر شرایطی که هنگام ارسال از سطح زمین و هنگام استقرار در مدار خود خواهد داشت آزمایش می شود. اگر ماهواره همه آزمایش ها را به خوبی گذراند آماده پرتاب می شود.
پرتاب ماهواره
برخی ماهواره ها توسط شاتل ها در فضا حمل می شوند ولی اغلب ماهواره ها توسط راکت هایی به فضا فرستاده می شوند که پس از اتمام سوختشان به درون اقیانوسها می افنتد.بیشتر ماهواره ها در ابتدا با حداقل تنظیمات در مسیر مدار خود قرار داده می شوند. تنظیمات کامل را راکت هایی انجام می دهند که داخل ماهواره کار گذاشته می شوند. زمانیکه ماهواره در یک مسیر پایدار در مدار خودقرار گرفت می تواند مدت های درازی در همان مدار بدون نیاز به تنظیمات مجدد باقی بماند.
انجام ماموریت
کنترل بیشتر ماهواره ها در مرکزی بر روی زمین است. رایانه ها و افراد متخصص در مرکز کنترل وضعیت ماهواره را تحت نظر دارند. آنها دستورالعمل ها را به ماهواره ارسال می کنند و اطلاعات جمع آوری شده توسط ماهواره را دریافت می نمایند. مرکز کنترل از طریق امواج رادیویی با ماهواره در ارتباط است. ایستگاه ها یی بر روی زمین این امواج را از ماهواره دریافت و یا به آن ارسال می کنند.
ماهواره ها معمولا به طور دائم از مرکز کنترل دستورالعمل دریافت نمی کنند. آنها در واقع مثل روباتهای چرخان هستند.روباتی که سلول های خورشیدی خود را برای دریافت انرﮋی کافی تنظیم و کنترل می کند و آنتن های خود را برای دریافت دستورات خاص از زمین آماده نگه می دارد. تجهیزات ماهواره به صورت مستقل و اتوماتیک وظایف خود را انجام می دهند و اطلاعات را جمع آوری می کنند.
ماهواره ها ی موجود در ارتفاع عای بلند مدار ﮋئوسینکرنوس در ارتباط همیشگی و دائم با زمین می باشند. ایستگاه ها ی زمین می تواند دوازده بار در روز با ماهواره های موجود در ارتفاع کوتاه ارتباط برقرار نمایند. در طول هر تماس ماهواره اطلاعات خود را ارسال و دستورالعمل ها را زا ایستگاه دریافت می کند. تبادل اطلاعات تا زمانیکه ماهواره از فراز ایستگاه عبور می کند می تواند ادامه داشته باشد که معمولا زمانی حدود 10 دقیقه است.
چنانچه قسمتی از ماهواره دچار نقص فنی شود اما ماهواره قادر به ادامه ماموریت های خود باشد، معمولا همچنان به کار خود ادامه می دهد. در چنین شرایطی مرکز کنترل روی زمین بخش آسیب دیده را تعمیر و یا مجددا برنامه نویسی می کند. در موارد نادری نیزعملیات تعمیرماهواره را شاتل ها در فضا انجام می دهند. و اما چنانچه آسیب های وارد آمده به ماهواره به اندازه ای باشد که ماهواره دیگر قادر به انجام ماموریت های خود نباشد مرکز کنترل فرمان توقف ماهواره را صادر می کند.
سقوط از مدار
یک ماهواره در مدار خود باقی می ماند تا زمانیکه شتاب آن کم شود و در چنین حالتی نیروی گرانش ماهواره را به سمت پایین و به سمت اتمسفر می کشاند. سرعت ماهواره هنگام برخورد با مولکول های خارجی ترین لایه اتمسفر کم می شود. هنگامی که نیروی گرانش ماهواره را به سمت لایه های داخلی اتمسفر می کشاند هوایی که در جلوی ماهواره قرار می گیرد سریعا به قدری فشرده و داغ می شود که در این هنگام بخشی و یا تمامی ماهواره می سوزد.
تاریخچه
در سال 1955 شوروی تحقیقات خود را برای پرتاب ماهواره مصنوعی به فضا آغاز کرد. در تاریخ چهارم اکتبر 1957 این اتحادیه ماهواره اسپاتنیک 1 را به عنوان اولین ماهواره مصنوعی به فضا ارسال نمود. این ماهواره در هر 96 دقیقه یک دور کامل به دور زمین می چرخید و اطلاعات به دست آورده خود را به شکل سیگنال های رادیویی قابل دریافت به زمین ارسال می کرد. در تاریخ 3 نوامبر 1957 اتحادیه جماهیر شوروی دومین ماهواره مصنوعی یعنی اسپاتنیک 2 را به فضا فرستاد. این ماهواره حامل اولین حیوانی بود که به فضا سفر کرد. سگی به نام لایکا. پس از آن ایالات متحده ماهواره کاوشگر1 را در تاریخ 31 ﮋانویه 1958 و ونگارد 1 را در تاریخ 17 مارس همان سال به فضا فرستاد.
نخستین ماهواره ارتباطی اکو1 در ماه اگست سال 1960 از ایالات متحده به فضا فرستاده شد. این ماهواره امواج رادیویی به زمین می فرستاد. در آپریل 1960 نیز اولین ماهواره هواشناسی تیروس 1 که تصاویر ابرها را به زمین ارسال می کرد فرستاده شد.
نیروی دریایی آمریکا سازنده اولین ماهواره ردیاب، ترانزیت 1ب درآپریل سال 1960 بود. به این ترتیب تا سال 1965 در هر سال بیش از 100 ماهواره به مدارهایی در فضا فرستاده شدند.
از سال 1970 دانشمندان به کمک رایانه و نانو تکنولوﮋی موفق به اختراع سازه ها تجهیزات پیشرفته تری برای ماهواره شده اند. به علاوه کشور های دیگر همینطور سازمانهای تجاری مبادرت به خریداری و ارسال ماهواره نموده اند. در سالهای اخیر بیشتر از 40 کشور ماهواره در اختیار دارند و نزدیک به 3000 ماهواره در مدارها به انجام ماموریت های خود می پردازند.
ماهواره ها و فرکانس های مخابراتی
لایه أنیوسفر در فرکانس حدود 30 مگا هرتز به صورت شفاف عمل می کند. علائم ارسالی بر روی این فرکانس مستقیما از میان آن می گذرد و در فضای بیرون گم می شوند. این فرکانس ها همچنین در خط مستقیم دید حرکت می کنند. به این دلایل برای مقاصد ارتباطی آن ها را باید به طریقه های گوناگون به کار گرفت. فرکانسهای 30 تا 300 مگاهرتز بسیار مفید و کارامد هستند چون انتشار آنها با وجود محدود بودن پایدار است
.امواج مایکروویو چه نوع امواجی هستند؟
فرکانس های بین 3000 تا 12000 مگاهرتز برای رابطهای در خط مستقیم که در آن پیام رسانی از طریق آنتن هایی بر فراز برجهای بلند ارسال می شود به کار می رود. ایستگاههای تکرار کننده را که ساختاری برج مانند دارند نیز در فواصل 40 تا 48 کیلومتری ( معمولا بالای تپه ها ) کار می گذارند. این ایستگاهها امواج را می گیرند تقویت می کنند و دوباره به مسیر خود می فرستند. بخش مربوط به امواج مایکروویو برای ارتباط مراکز پرجمعیت بسیار مفید است چون فرکانس بالا به معنای آن است که امکان حمل باند عریضی از طریق مدولاسیون وجود دارد و این نیز به این معنی است که هزاران کانال تلفن را می توان روی یک فرکانس مایکروویو فرستاد. باند عریض این نوع فرکانس اجازه می دهد که علائم ارسالی تلویزیون سیاه و سفید و تلویزیون رنگی بر روی یک موج حامل منفرد ارسال شوند و چون این امواج دارای طول موج بسیار کوتاه هستند برای متمرکز کردن علائم رسیده می توان از بازتابنده های بسیار کوچک و اجزای هدایت مستقیم بهره گرفت
.ماهواره چیست ؟
دستگاههای ارتباطی ماهواره ها در باند مایکروویو عمل می کنند در واقع ماهواره ها صرفا ایستگاه مایکروویو غول پیکری است در مدار زمین که با کمک پایگاه زمینی بازپخش می شود. این مدار تقریبا دایره شکل در ارتفاع 36800 کیلومتری بالای خط استوا قرار دارد و در این فاصله سرعت ماهواره با سرعت زمین برابر است و نیروی خود را به وسیله سلولهای خورشیدی از خورشید می گیرد. نیروی جاذبه زمین شتاب زاویه شی قرار گرفته در مدار را دقیقا بی اثر می سازد. در این فاصله دور چرخش ماهواره ها با حرکت دورانی زمین کاملا همزمان و برابر است و باعث می شود ماهواره نسبت به نقطه مفروض روی زمین ثابت بماند
.ایستگاه زمینی در کشور اطلاعات را با فرکانس 6 گیگاهرتز ارسال می کند. این فرکانس فرکانس
UPLINK نامیده می شود. سپس ماهواره امواج تابیده شده را گرفته و با ارسال آن به نقطه دیگر که بر روی فرکانس حامل متفاوت DownLink برابر 4 گیگا هرتز است عمل انتقال اطلاعات از فرستنده به گیرنده را انجام می دهد. در واقع ماهواره اطلاعات گرفته شده را به سمت مقصد تقویت و رله می کند. آنتن ماهواره ترانسپوندر نام دارد. از مدار همزمان با زمین هر نقطه از زمین بجز قطبین در Line of sight است. و هر ماهواره می تواند تقریبا 40 % از سطح زمین را بپوشاند. آنتن ماهواره ها را طوری می شود طراحی کرد که علائم پیام رسانی ضعیف تر به تمام این ناحیه فرستاده شود و یا علائم قویتر را در نواحی کوچکتری متمرکز کند. بر حسب مورد این امکان وجود دارد که از ایستگاه زمینی در کشوری فرضی به چندین ایستگاه زمینی دیگر واقع در کشورهای گوناگون علائم ارسال کرد. به طور مثال : وقتی برنامه ای تلویزیونی در تمام شهر ها و دهکده های یک یا چند کشور پخش شود در این حالت ماهواره ماهواره پخش برنامه است ولی وقتی علائم ارسال ماهواره در سطح گسترده ای از زمین انتشار یابد ایستگاههای زمینی باید آنتنهای بسیار بزرگ و پیچیده ای داشته باشند. هنگامی که علائم ارسالی ماهواره در محدوده کوچکترین متمرکز می شوند و به حد کافی قوی هستند می توان از ایستگاههای زمینی کوچکتر ساده تر و ارزانتر استفاده کرد.از آنجاییکه ماهواره ها برای جلوگیری از تداخل امواج رادیویی باید جدا از هم باشند لذا شماره مکان های مداری در مدار همزمان با زمین که امکان استفاده آن برای ارتباطات وجود دارد محدود است. از این رو جای شگفتی نیست که وظیفه مدیریت در امور دستیابی به مدار و استفاده از فرکانس ها برای انواع روز افزون و متنوع کاربردهای زمینی و ماهواره ای بوسیله شمار روزافزونی از کشورها بی نهایت دشوار شده است. از سویی استفاده از ماهواره ها در کش.رهای متمدن و پیشرفته به عملکرد دقیق و عملیات روز به روز دقیق تر نه تنها از نظر به کارگیری شیوه خودشان بلکه از نظر همسایگانشان در مدار همزمان با زمین نیاز می باشد. برخی از ماهواره ها نیز در مدار ناهمزمان با چرخش زمین
non- geosynchronous قرار داده می شوند.در ماهواره های ناهمزمان با مدار زمین ماهواره دیگر در دید ایستگاه زمینی نیست زیرا که سطح افق زمین را پشت سر می گذارد و از دیررس خارج می شود در نتیجه برای اینکه ارسال همواره ادامه یابد به چندین ماهواره از این نوع نیاز است و چون نگهداری و ادامه کار چنین شیوه ارتباطی بسیار پیچیده و گران است لذا کاربران و متخصصان طراحی ماهواره ها بیشتر جذب ماهواره همزمان با زمین می شود.فرکانس های بالای فرکانس مایکروویو چه نوع فرکانس هایی هستند؟
با کشف لیزر برای نخستین بار آن قسمت از محدوده فرکانسی که بالاتر از باند فرکانس های مایکروویو بودند به منظور حمل پیام های بی سیم در نظر گرفته شدند. پرتو های لیزری تحت تاثیر عواملی مانند مه - غبار -- خرابی وضع هوا و روزهای بسیار داغ به شدت ضعیف می شوند. اگر چه لیزر برای حمل اطلاعات تا مسافت های کوتاه خط ارتباطی بسیار عالی ایجاد می کند ولی چون پرتو لیزر خاصیت هدایت شونده بالایی دارد بازداشتن یا سد کردن آن بسیار دشوار است. این امر سبب می شود برای ارتش و بعضی از مقاصد نظامی که شیوه های آن ها باید دارای حفظ اسرار باشد بسیار سودمند است در ضمن دستگاه لیزر برای کاربردهای ارتباط سیار از سبکی و قابلیت حمل خوبی برخوردار است. برخلاف امواج رادیویی امواج نوری را نمی توان با عبور دادن جریان های متناوب در سیم ها تولید کرد آن ها تنها با فرایند هایی که داخل اتم روی می دهد به وجود می ایند فن آوری تار نوری مشابه موج رسان فلزی مایکروویو برای پرتو تابانی الکترومغناطیسی در ناحیه نور مرئی تعریف شده است. این شیوه به طور کلی شامل رشته ای شیشه ای با نازکی موی انسان است که از هدر رفتن انرژی نور در مسافت طولانی جلوگیری می کند همچنین بر خلاف پرتوی نور معمولی پرتوی نور لیزری تکفام است یعنی فقط دارای یک فرکانس تنها است. پرتوی لیزر دارای گستره پهن فرکانس است که خاصیت گسیختگی نور را ندارد به همین دلیل آن ها را می توان دقیقا به همان طریق که با فرکانس های مایکروویو تعدیل می شوند و تغییر نوسان می دهند را با پیام های تلفنی و اطلاعات و علائم تصویری تعدیل کرد
.به هر حال چون فرکانس آن ها خیلی بالاتر است به تناسب آن می توان تعداد بیشتری از امواج و کانالها را انتقال دهند. به طور کلی مقایسه بین شیوه های مختلف ارسال امکان پذیر می باشد. روابط بین فرستنده و گیرنده خواه انتشار از روی سیم و خواه از هوا به نوع ساخت شیوه ارتباطی بستگی دارد و به همین ترتیب باند به فرکانس به کار رفته به شرایط حل مساله ارتباطاتی وابسته است. بیشتر فرکانسهای در دسترس را مقررات ملی و توافق های بین المللی تعیین می کنند. اگر چه تصمیمات مربوط به شیوه ها و نحو ارسال امری فنی به شمار می آید ولی در اکثر اوقات ملاحظات سیاسی آن را در بر می گیرد
.منبع
:www.physicsir.comرشته مهندسی برق
"یکی از بهترین تعریف هایی که از مهندسی برق شده است، این است که محور اصلی فعالیت های مهندسی برق، تبدیل یک سیگنال به سیگنال دیگر است. که البته این سیگنال ممکن است شکل موج ولتاژ یا شکل موج جریان و یا ترکیب دیجیتالی یک بخش از اطلاعات باشد.
مهندسی برق دارای ۴ گرایش است که در زیر بطور اجمالی به بررسی آنها می پردازیم و در قسمت معرفی گرایشها به تفصیل در مورد هر کدام صحبت خواهم کرد.
۱) مهندسی برق- الکترونیک: الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در دوره گاز، خلاء و یا نیمه رسانا و اثرات و کاربردهای آن می پردازد. با توجه به این تعریف، مهندس الکترونیک در زمینه ساخت قطعات الکترونیک و کاربرد آن در مدارها، فعالیت می کند. به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الکترونیک را می توان به دو شاخه اصلی “ساخت قطعه و کاربرد مداری قطعه” و “طراحی مدار” تقسیم کرد.
۲) مهندسی برق- مخابرات: مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است که در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات فعالیت می کند. مهندسی مخابرات با ارایه نظریه ها و مبانی لازم جهت ایجاد ارتباط بین دو یا چند کاربر، انجام عملی فرایندها را به طور بهینه ممکن می سازد. پس هدف از مهندسی مخابرات، پرورش متخصصان در چهار زمینه اصلی این گرایش است شامل فرستنده، مرحله میانی، گیرنده و گسترش شبکه که گسترده هر کدام عبارتند از:
فرستنده: شامل آنتن، نحوه ارسال و …
مرحله میانی: شامل خط انتقال و محاسبات مربوط و …
گیرنده: شامل آنتن، نحوه دریافت، تشخیص و …
گسترش شبکه: مشتمل بر تعمیم خط ارتباطی ساده، ادوات سویچینگ ، ارتباط بین مجموعه کاربرها و …
۳) مهندسی برق- قدرت: مهندسی قدرت را می توان “تولید نیروی الکتریکی” به روشهای گوناگون و انتقال و توزیع این نیروها با بازده و قابلیت اطمینان بالا، تعریف کرد. پس هدف از مهندسی قدرت، پرورش افرادی کارا در بخشهای تولید، انتقال و توزیع است که گستره این بخش عبارت است از:
تولید: طراحی شبکه های تولید با کمترین هزینه و بیشترین بازده.
انتقال: طراحی شبکه های انتقال، خطوط انتقال، پخش بار بر روی شبکه، قابلیت اطمینان و پایداری شبکه قدرت، طراحی رله ها و حفاظت شبکه، پخش بار اقتصادی (dispaich economic).
توزیع: طراحی شبکه های توزیع حفاظت و مدیریت آن.
۴) مهندسی برق- کنترل: کنترل، در پیشرفت علم نقش ارزنده ای را ایفا می کند و علاوه بر نقش کلیدی در فضاپیماها و هدایت موشکها و هواپیما، به صورت بخش اصلی و مهمی از فرایندهای صنعتی و تولیدی نیز درآمده است. به کمک این علم می توان به عملکرد بهینه سیستمهای پویا، بهبود کیفیت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش میزان تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خسته کننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم کنترل عبارت است از کنترل خروجیها به روش معین به کمک ورودیها از طریق اجزای سیستم کنترل که می تواند شامل اجزای الکتریکی، مکانیک و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد.
ماهیت:
انرژی اگر بنیادی ترین رکن اقتصاد نباشد، یکی از ارکان اصلی آن به شمار می آید و در این میان برق به عنوان عالی ترین نوع انرژی جایگاه ویژه ای دارد. تا جایی که در دنیای امروز میزان تولید و مصرف این انرژی در شاخه تولید، شاخص رشد اقتصادی جوامع و در شاخه خانگی و عمومی یکی از معیارهای سنجش رفاه محسوب می شود.
دانش آموختگان این رشته می توانند در زمینه های طراحی، ساخت، بهره برداری، نظارت، نگهداری، مدیریت و هدایت عملیات سیستم ها عمل نمایند.
گرایش های مقطع لیسانس:
رشته مهندسی برق در مقطع کارشناسی دارای ۴ گرایش الکترونیک، مخابرات، کنترل و قدرت(۱) است. البته گرایش های فوق در مقطع لیسانس تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند و هر گرایش با گرایش دیگر تنها در ۳۰ واحد یا کمتر متفاوت است. و حتی تعدادی از فارغ التحصیلان مهندسی برق در بازار کار جذب گرایشهای دیگر این رشته می شوند. با این وجود ما برای آشنایی هر چه بیشتر شما گرایشهای فوق را به اجمال معرفی می کنیم.
گرایش الکترونیک
دکتر کمره ای استاد مهندسی برق دانشگاه تهران در معرفی این گرایش می گوید:
"گرایش الکترونیک به دو زیر بخش عمده تقسیم می شود. بخش اول میکروالکترونیک است که شامل علم مواد، فیزیک الکترونیک، طراحی و ساخت قطعات از ساده ترین آنها تا پیچیده ترین آنها است و بخش دوم نیز مدار و سیستم نامیده می شود و هدف آن طراحی و ساخت سیستم ها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان میکروالکترونیک است.
دکتر جبه دار نیز در معرفی این گرایش می گوید:
"گرایش الکترونیک یکی از گرایشهای جالب مهندسی برق است که محور اصلی آن آشنایی با قطعات نیمه هادی، توصیف فیزیکی این قطعات، عملکرد آنها و در نهایت استفاده از این قطعات، برای طراحی و ساخت مدارها و دستگاههای است که کاربردهای فنی و روزمره زیادی دارند."
گرایش مخابرات
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر است که این اطلاعات می تواند صوت، تصویر یا داده های کامپیوتری باشد.
دکتر جبه دار در مورد شاخه های مختلف این گرایش می گوید:
"مخابرات از دو گرایش میدان و سیستم تشکیل می شود. که در گرایش میدان، دانشجویان با مفاهیم میدان های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و … آشنا می شوند تا بتوانند مناسبترین وسیله را برای انتقال موجی از نقطه ای به نقطه دیگر پیدا کنند.
همچنین یکی از فعالیت های عمده مهندسی مخابرات گرایش سیستم، طراحی فلیترهای مختلفی است که می توانند امواج مزاحم شامل صوت یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت کنند.
گفتنی است که امروزه با توسعه مخابرات بی سیم، ارتباط نزدیکتری بین دو گرایش میدان و سیستم ایجاد شده است. برای نمونه در گوشی تلفن همراه ما هم تجهیزات مربوط به مدارهای مخابراتی و هم تجهیزات مربوط به فرستنده و هم آنتن گیرنده را داریم. از همین رو یک مهندس مخابرات امروزه باید از هر دو گرایش بخوبی اطلاع داشته باشد تا بتواند یک دستگاه بی سیم را طراحی کند."
استفاده قرار نمی گیرد. بلکه در شاخه های دیگری از علوم مهندسی و حتی علوم انسانی کاربرد دارد. به عنوان نمونه کنترل فرآیند تصفیه نفت در یک پالایشگاه، کنترل عملکرد یک نیروگاه برق، سیستم کنترل ناوبری یک کشتی و یا کنترل تحولات و تغییرات جمعیتی نمونه های متنوعی از کاربرد علم کنترل می باشد.
گفتنی است که گرایش کنترل دارای زیر بخش های متنوعی مانند کنترل خطی، غیرخطی، مقاوم، تطبیقی، دیجیتالی، فازی و غیره است."
دکتر جبه دار نیز با اشاره به اینکه گرایش کنترل منحصر به مهندسی برق نمی شود، می گوید:
"در رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی هوافضا، مهندسی سازه و مهندسی های دیگر نیز ما شاهد علم کنترل هستیم اما نوع سیستم کنترلی در هر رشته مهندسی متفاوت است. برای مثال در مهندسی مکانیک نوع کنترل، مکانیکی و در مهندسی شیمی براساس فرآیندهای شیمیایی است. اما در کل هدف مهندسی کنترل، طراحی سیستمی است که بتواند عملکرد یک دستگاه را در حد مطلوب حفظ کند.
دکتر جبه دار در ادامه درباره فعالیت های دیگر مهندسی کنترل می گوید:
"خودکار کردن یا اتوماتیک کردن خط تولید، یکی دیگر از فعالیت های مهندسی کنترل است. یعنی مهندس کنترل می تواند به گونه ای خط تولید را هماهنگ و کنترل کند که محصول تولید شده طبق برنامه تعیین شده و با بهترین کیفیت به دست آید."
گرایش قدرت
دکتر جبه دار در معرفی این گرایش می گوید:
"هدف اصلی مهندسین این گرایش، تولید برق در نیروگاهها، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکه های شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است. بنابراین یک مهندس قدرت باید به روشهای مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستم های توزیع آشنا باشد."
دکتر کمره ای نیز در معرفی این گرایش می گوید:
"گرایش قدرت به آموزش و پژوهش در زمینه طراحی و ساخت سیستم های مورد استفاده در تولید، توزیع، مصرف و حفاظت از برق می پردازد.
به عبارت دیگر دانشجویان این رشته در شاخه تولید با انواع نیروگاههای آبی، گازی، سیکل ترکیبی و … آشنا می شوند. و در بخش انتقال و توزیع، روشهای مختلف انتقال برق اعم از کابلهای هوایی و زیرزمینی را مطالعه می کنند و در شاخه حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی، انسانها و تاسیسات را در برابر حوادث مختلف محافظت می کنند، مورد بررسی قرار می دهند که از آن میان می توان به انواع رله ها، فیوزها، کلیدها و در نهایت سیستم های کنترل اشاره کرد.
یکی دیگر از شاخه های قدرت نیز ماشین های الکتریکی است که شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی می شود که این شاخه از زمینه های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است."
آینده شغلی، بازار کار، درآمد:
"امروزه با توسعه صنایع کوچک و بزرگ در کشور، فرصت های شغلی زیادی برای مهندسین برق فراهم شده است و اگر می بینیم که با این وجود بعضی از فارغ التحصیلان این رشته بیکار هستند، به دلیل این است که این افراد یا فقط در تهران دنبال کار می گردند و یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و در نتیجه کسب توانایی های لازم، تنها واحدهای درسی خود را گذرانده اند.
همچنین یک مهندس خوب باید، کارآفرین باشد یعنی به دنبال استخدام در موسسه یا وزارتخانه ای نباشد بلکه به یاری آگاهی های خود، نیازهای فنی و صنعتی کشور را یافته و با طراحی سیستم ها و مدارهای خاصی این نیازها را برطرف سازد. کاری که بعضی از فارغ التحصیلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نیز بوده اند."
دکتر کمره ای نیز در این زمینه می گوید:
"اگر یک فارغ التحصیل برق دارای توانایی های لازم باشد، با مشکل بیکاری روبرو نخواهد شد. در حقیقت امروزه مشکل اصلی این است که بیشتر فارغ التحصیلان توانمند و با استعداد این رشته به خارج از کشور مهاجرت می کنند و ما اکنون با کمبود نیروهای کارآمد در این رشته روبرو هستیم."
یکی از اساتید مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران نیز در مورد فرصت های شغلی فارغ التحصیلان این رشته می گوید:
"طبق نظر کارشناسان و متخصصان انرژی در کشور، با توجه به نیاز فزاینده به انرژی در جهان کنونی و همچنین نرخ رشد انرژی الکتریکی در کشور، سالانه باید حدود ۱۵۰۰ مگاوات به ظرفیت تولید کشور افزوده شود که این نیاز به احداث نیروگاههای جدید و همچنین فارغ التحصیلان متخصص برق و قدرت دارد.
فرصت های شغلی یک مهندس کنترل نیز بسیار گسترده است چون در هر جا که یک مجموعه عظیمی از صنعت مهندسی مثل کارخانه سیمان، خودروسازی، ذوب آهن و … وجود داشته باشد، حضور یک مهندسی کنترل ضروری است.
و بالاخره یک مهندس مخابرات یا الکترونیک می تواند جذب وزارتخانه های پست و تلگراف و تلفن، صنایع، دفاع و سازمانهای مختلف خصوصی و دولتی شود."
توانایی های مورد نیاز و قابل توصیه
الف) توانایی علمی: “مهندسی برق نیز مانند مابقی رشته های مهندسی بر مفاهیم فیزیکی و اصول ریاضیات استوار است و هر چه دانشجویان بهتر این مفاهیم را درک کنند، می توانند مهندس بهتری باشند. در این میان گرایش الکترونیک وابستگی شدیدی به فیزیک بخصوص فیزیک الکترونیک و فیزیک نیمه هادی ها دارد. در گرایش مخابرات نیز درس فیزیک اهمیت بسیاری دارد زیرا دروس اصلی این رشته بخصوص در شاخه میدان شامل الکترومغناطیس و امواج می شود."
داشتن ضریب هوشی بالا و تسلط کافی بر ریاضیات، فیزیک و زبان خارجی از ضرورتهای ورود به این رشته است.
ب) علاقمندیها: دانشجوی برق باید ذهنی خلاق و تحلیل گر داشته باشد. همچنین به کار با وسایل برقی علاقه داشته باشد چون گاهی اوقات با دانشجویانی روبرو می شویم که در ریاضی و فیزیک قوی هستند اما در کارهای عملی ضعیف اند. چنین دانشجویانی برای رشته های مهندسی مناسب نیستند و بهتر است رشته های ذهنی و انتزاعی مثل ریاضی یا فیزیک را انتخاب کنند.
وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر: (کارشناسی ارشد و …)
فارغ التحصیل در مقطع کارشناسی برق که مدرک خود را در یکی از چهار گرایش الکترونیک، مخابرات، قدرت و کنترل می گیرد، می تواند در یکی از این گرایشها (اختیاری) یا رشته ای که برق زیر مجموعه ای برای آن تعریف شده، ادامه تحصیل نماید. این رشته به صورت: مهندسی برق- الکترونیک، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرایش های: میدان، سیستم، موج، رمز، مایکرونوری) برق- کنترل، مهندسی پزشکی (گرایش بیوالکتریک)، مهندسی هسته ای (دو گرایش مهندسی راکتور و مهندسی پرتو پزشکی، مهندسی کامپیوتر (معماری کامپیوتر، هوش مصنوعی و رباتیک) است. برای تحصیل در مقطع دکترای تخصصی، می توان، در هر یک از زیرشاخه های تخصصی‌تر گرایشهای یاد شده میزان مورد نیاز واحدها را اخذ کرد و رساله دکتری را در همان موضوع خاص ارایه داد. مسلم است این زیر شاخه ها، گرایشهای تخصصی تر این چهار گرایش است. امکان ادامه تحصیل در کلیه گرایشهای یاد شده در مقطعهای کارشناسی ارشد و تا حد زیادی در دوره دکتری، در داخل کشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دلیل کاربردی بودن آن در بسیاری از علوم مهندسی دیگر، برای فارغ التحصیلان امکان تحصیل در بسیاری گرایشها و دانشها را فراهم می کند.
درسهای تخصصی مهندسی برق – الکترونیک
از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی الکترونیک می توان به درسهای مدارهای الکتریکی، الکترونیک ۲ و ۱، مدارهای منطقی و مخابرات اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:
الکترونیک ۳: مبحث اول این درس مربوط به پاسخ فرکانسی است که به طور اجمال عوامل مربوط به کاهش بهره در فرکانسهای بالا و پایین (در واقع بالاتر و پایین تر از پهنای باند میانی) و روشهای به دست آوردن فرکانسهای قطع بالا و پایین را در تقویت کننده های ترانزیستوری مورد بررسی قرار می دهد. در مبحث دوم پایداری تقویت کننده های فیدبک مورد توجه قرار می گیرد.
تکنیک پالس: در درسهای مدار و الکترونیک، دانشجویان با سیگنالهای سینوسی و پاسخ مدارهای خطی و یا غیرخطی به آنها آشنا می شوند، امروزه و با توجه به رشد روزافزون فن آوری دیجیتال، کمتر مدار الکترونیکی یافت می شود که در آن فقط سیگنالهای سینوسی به کار رفته باشد. پالس در حالت کلی به سیگنالهایی گفته می شود که تغییرات جهش داشته باشند. از مهمترین این سیگنالها که در درس تکنیک پالس هم مورد بررسی قرار می گیرد، سیگنالهای پله، مربعی، مورب و نمایی هستند.
میکروپروسسور: پس از پیدایش الکترونیک دیجیتال و جنبه های جذاب و ساده طراحیهای دیجیتال و کاربردهای فراوان این نوآوری، با تکنولوژیهای SSI , MSI ، ادوات الکترونیک دیجیتال، مانند قطعات منطقی به بازار ارایه شد. شرکت تگزاس اولین میکروپروسسور ۴ بیتی را با فن آوری ۲SI طراحی و عرضه نمود که بعنوان بخش اصلی ماشین حساب مورد استفاده قرار گرفت و این گام اول در پیدایش و ظهور میکروپروسسورها بود.
معماری کامپیوتر: در این درس معماری داخل ۸ بیتی ها و نحوه اجرای دستورالعملها در این پردازنده ها، بررسی حافظه ها و روش دستیابی میکروپروسسورها به اطلاعات حافظه، معرفی زبان اسمبلی پردازنده های ۸ بیتی و ایجاد توانایی جهت نوشتن برنامه ای برای عملکردی خاص به کمک میکروپروسسورها و معرفی قطعات جانبی مورد استفاده توسط ریزپردازنده ها، مورد مطالعه قرار می گیرد.
مدارهای مخابراتی: درس مدار مخابراتی به بررسی ساختار و یا طراحی مدارهایی می پردازد که در فرکانسهای بالا کار کرده و یا به نوعی در ارسال پیام در گیرنده و فرستنده نقش دارند. در این درس ابتدا با نویزهای حرارتی، ترقه ای و … آشنا شده و راههایی برای محدود کردن نویز پیشنهاد می شود، سپس مدارهای تشدید و تبدیل امپدانس که به منظور انتقال حداکثر توان به کار می روند مورد بحث قرار می گیرد.
فیزیک مدرن: در فصل اول این درس با پرداختن به نسبیت خاص دانسته های علمی ما کاملاً اشتباه از آب درآمده و با پرداختن به اصولی نظیر اتساع زمان، پدیده دوپلر، انقباض طول، نسبیت جرم، جرم و انرژی و …، همه دانسته های ما را (حداقل در حیطه دانستن) نابود می کند.
فصلهای دیگر درس به موضوعاتی نظیر خواص ذره ای امواج، پدیده فتوالکتریک، نظریه کوانتومی نور، پرتوایکس، پراش ذره، ساختار اتمی، مکانیک کوانتومی و … می پردازد.
فیزیک الکترونیک: شامل مطالعه خواص سیلیکون، بلورشناسی، روشهای ساخت قطعات و مدارهای نیمه هادی، تحلیل و طراحی این مدارها، به دست آوردن مشخصات قطعات و یکی از مهمترین زمینه های کاری و تحقیقاتی در رشته الکترونیک است. پیش نیاز این قسمت تسلط بر درس دریاضی مهندسی و معادلات دیفرانسیل و مختصری در فیزیک کوانتوم و فیزیک مدرن می باشد.
درسهای تخصصی مهندسی برق- مخابرات
از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی مخابرات می توان به درسهای ریاضی مهندسی تجزیه و تحلیل سیستمها، مدارهای الکتریکی، الکترونیک و الکترومغناطیس اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی عبارتند از:
مخابرات ۲: شامل تجزیه و تحلیل و طراحی شبکه های مخابراتی دیجیتالی است. مطالب درسی با مروری بر تجزیه و تحلیل سیگنالها و سپس فرآیندهای تصادفی شروع شده و به دنبال آن به بررسی اجزای یک سیستم (مجموعه) مخابراتی دیجیتال در حالت کلی می پردازد و چگونگی بهینه سازی سیستم برای انتقال پیام با حداقل خطای ممکن را بررسی می کند.
میدان و امواج: درس میدان و امواج به بررسی رفتار امواج الکترومغناطیس در محیطهای مختلف طبیعت می پردازد. محیطها به قسمت های هادی و نیمه هادی و عایق تقسیم بندی شده و عوامل رفتاری امواج در این محیطها از قبیل اتلاف نیرو انعکاسی کلی یا شکست بررسی می شود.
الکترونیک ۳: در گرایش الکترونیک توضیح داده شد.
مدارهای مخابراتی: در گرایش الکترونیک توضیح داده شد.
آنتن ها و انتشار امواج: این درس به بحث در مورد نحوه انتشار امواج الکترومغناطیسی می پردازد. مباحث مطرح شده در این درس به صورت نظری و عملی است، به عبارتی از نحوه تشعشع یک منبع الکترومغناطیسی ساده شروع کرده و با توسعه آن به مطالعه ساده ترین آنتن عملی می پردازد.
مایکروویو: این درس در ابتدا پس از تعریف محدود مایکروویو از نظر فرکانس ۱ و تقسیم بندی امواج مایکروویو به بررسی انتقال امواج با فرکانس بالا با حداقل تلفات در محیطهای مختلف می پردازد. سپس عناصر غیرفعال مایکروویو شامل نضعیف کننده ها، تغییر فازدهنده ها و کوپلرهای جهت دار معرفی می شود.
اصول میکروکامپیوتر: این درس را به جرات می توان از جذابترین و پرکاربردترین درسهای برق دانست زیر در دنیای امروز که تمامی وسایل مکانیکی آنالوگ جای خود را به وسایل دیجیتالی می دهند، داشتن اطلاعات کافی در مورد نحوه کارپروسسورها از اولین نیازهای یک مهندس برق می باشد. با ترکیب مطالب این درس با هر کدام از درسهای دیگر می توان طرحهای بسیار جالب و پرکاربردی را طرح ریزی کرد.
درسهای تخصصی مهندسی برق- قدرت
از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی قدرت می توان به دروس مدار، الکترومغناطیس، الکترونیک، ماشین و بررسی اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:
ماشینهای الکتریکی ۳: این درس از جمله درسهایی است که دیدی صنعتی به دانشجو می دهد. مبحث این درس را می توان به دو فصل مهم ترانفسورمرهای سه فاز و ماشینهای سنکرون تقسیم بندی نمود.
ترانسفورهای سه فاز و ماشینهای سنکرون، وسایلی الکتریکی هستند که بیشتر جنبه صنعتی دارند و کاربردهای بسیار زیاد ترانسهای سه فاز در انتقال و توزیع انرژی الکتریکی، تبدیل ولتاژ در ابتدای همه کارخانه ها و کارگاههای بزرگ صنعتی و … بر هیچ کس پوشیده نیست. در این درس در مورد انواع آرایشهای این تراسنها، کلیه گروههای موجود و کاربرد هر نوع، بحث جامعی می شود.
ماشینهای مخصوص(ویژه): به تعبیری می توان این درس را نقطه عطف درسهای تخصصی این گرایش دانست. زیرا این درس به بررسی در مورد ماشینهای ویژه می پردازد که این ماشینها در وسایل خانگی کاربرد فراوان دارند.
الکترونیک قدرت: الکترونیک قدرت در عمل بین الکترونیک و قدرت، آشتی برقرار کرده است. به طور مثال می توان با فرمان یک ریزپردازنده که حدود ۵ ولت و ۲۰۰ میلی آمپر است یک کارخانه را راه اندازی کنیم. در زمینه الکترونیک قدرت المانهایی نظیر تریستور، ترانزیستور و … کاربردهای فوق العاده زیادی دارند. از مزایای این قطعات تحمل توانهای بالا می باشد.
بررسی سیستمهای قدرت ۲: این درس بیشتر در مورد انتقال انرژی و مشکلات موجود در این راه صحبت می کند. از جمله مطالب ارایه شده در این درس می توان به پخش بار اقتصادی در شبکه های قدرت، اتصال کوتاههای متقارن و نامتقارن روی شبکه قدرت و پایداری سیستمهای قدرت اشاره نمود.
تولید و نیروگاه: این درس یکی از درسهای بسیار جذاب این گرایش است، زیرا برخلاف دیگر درسها، زیاد به مسایل نظری، نمی پردازد و جنبه بسیار عملی دارد. آشنایی با انواع نیروگاهها (آبی، اتمی، بادی، بخار، …) و همچنین بحث کلی در مورد این نیروگاهها و روشهای کاری آنها از مباحث این درس است.
رله و حفاظت: یک شبکه قدرت را باید در مقابل خطرات احتمالی (اتصال کوتاهها) محافظت کرد. از وسایلی که در این مورد استفاده می شود می توان به رله ها اشاره کرد که بسته به نوع رله به محض ایجاد یک حالت خطا و یا خرابی در شبکه وارد عمل شده، قسمتی از شبکه را جدا کرد.
عایق و فشار قوی: با توجه به تفاوتهای ولتاژهای فشار قوی با ولتاژهای فشار ضعیف، به طور حتم تولید، اندازه گیری و بهره برداری از این ولتاژها تفاوتهای عمده ای با ولتاژهای فشار ضعیف دارد و برای عایق بندی شبکه فشار قوی باید از عایقهای مخصوصی استفاده کرد. فصل نخست این درس به بررسی این مقوله می پردازد.
در بخش دوم این درس انواع تخلیله الکتریکی، مراحل مختلف آن در عایقها و اثرات مختلف شکست بر عایق مورد بررسی قرار می گیرد.
ترمودینامیک: شاید اولین سوالی که در مرحله اول به ذهن برسد ارتباط این درس با درسهای برق باشد. کاربرد اصلی مطالب این درس مبحث تولید نیروگاه است. زیرا هنگام آشنایی با انواع نیروگاهها (نیروگاه بخار، گازی، اتمی و …) باید اطلاعاتی در مورد سیکل کاری آنها داشته باشیم، پس داشتن اطلاعاتی در مورد ترمودینامیک ضروری است.
اصول میکروکامپیوتر: درگرایش مخابرات توضیح داده شد.
درسهای تخصصی مهندسی برق- کنترل
از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی کنترل می توان به درسهای مدار، الکترونیک، ریاضی مهندسی، تجزیه و تحلیل سیستم و کنترل خطی اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:
کنترل دیجیتال و غیرخطی: کنترل دیجیتال از سال ۱۹۶۰ در پیشرفتهای مربوط به قابلیت تولید و کیفیت محصولات و صرفه جویی در هزینه ها، نقش مهمی داشته است. به خصوص با پیشرفتهایی که در زمینه میکروپروسسور صورت گرفته، این رشته توانسته است در بعضی موارد از کنترل آنالوگ پیشی گرفته، دقت کار را بالا ببرد.
کنترل مدرن: این درس برخلاف سایر درسها (مانند کنترل صنعتی و …) تا حدی جنبه نظری دارد و دیدی تقریبا ریاضی به یک مهندس کنترل می دهد. آشنایی کلی با مفاهیم کنترل پذیری و مشاهده پذیری سیستمهای کنترل و مطالعه فیدبکهای حالت از مباحث این درس است.
کنترل صنعتی: این درس از درسهای تخصصی و مهم گرایش کنترل می باشد که به بررسی نحوه به کارگیری روابط ریاضی و فرمولهایی که در هر نوع پروسه ای وجود دارد می پردازد و شامل آشنایی با سیستمهای کنترل غلظت، سطح، ارتفاع و یا یبی ورودی، خروجی مخازن حاوی مایعات صنعتی و شیمیایی (مانند مخازن موجود در صنایع، پالایشگاهها و …)، مطالعه سیستمهای کنترل دما و رطوبت یک محفظه و یا اتاق، آشنایی با انواع کنترل کننده های صنعتی، مطالعه انواع سیستمهای نورد موجود در کارخانه ها(مانند نورد فولاد، کاغذ و…) و دیگر سیستمهای موجود در صنعت است.
ابزار دقیق: اصطلاح ابزار دقیق به ابزاری اطلاق می شود که سیگنالها را ثبت و نشان داده و یا باعث انتقال سیگنالی بین اجزای مختلف سیستم می شوند. این درس به معرفی سیستمهای کنترل و ابزار دقیق و همچنین معرفی اجزای این سیستمها می پردازد.
اصول میکروکامپیوتر: در گرایش مخابرات توضیح داده شد.
ترمودینامیک: در گرایش قدرت توضیح داده شد.
مبانی تحقیق در عملیات: این درس به طور کلی برای تمام دانشجویان مهندسی مفید است. چون مهندسی ارتباط مستقیم با هزینه و سود اقتصادی دارد. آگاهی به برنامه ریزی خطی که بحث اصلی این درس است برای هر مهندسی جنبه های مثبت زیادی دارد. با این درس می توان هزینه ها را به حداقل و سود و صرفه اقتصادی را با کمترین امکانات به حداکثر رساند. بنابراین آگاهی به این درس برای تمام کسانی که می خواهند یک طرح صنعتی انجام دهند مزایای زیادی دارد.
رشته های مشابه و نزدیک به این رشته:
در برخی از دانشگاهها رشته مهندسی پزشکی را یکی از گرایش های مهندسی برق به شمار می آورند.
رشته هایی از قبیل مهندسی علمی – کاربردی برق، کاردانی فنی برق، دبیر فنی برق – قدرت و …
پیوند عمیقی بین این رشته و دانش کامپیوتر وجود دارد که غیرقابل انکار است.
زمین شناسی- علوم سیاسی – جامعه شناسی و علوم اجتماعی
با توجه به حجم بازار الکترونیک و بازار صنعت نیمه رسانا در دنیا و نیز کشور ما که رشد ۷% و ۱۵% دارد، لذا آینده روشنی برای این رشته پیش بینی می کنند چه از لحاظ بازار کار بر صنعت های شغلی و چه از نظر تحققات علمی.
نکات تکمیلی:
"مانع رشد صنعت الکترونیک و میکروالکترونیک در دنیا نه سرمایه است و نه فن آوری و نه بازار. البته همه اینها محدودیت ایجاد می کند ولی فعالً محدودیت اصلی که اجازه نمی دهد کار از حدی جلوتر برود عبارت است از نیروی کار کیفی."
آنچه خواندید نظر قایم مقام فنی یکی از بزرگترین مجموعه های میکروالکترونیک بلژیک است و بیانگر آن است که امروزه برای موفقیت در مهندسی برق گرایش الکترونیک باید از سطح علمی و مهارت فنی خوبی برخوردار بود.
رشته زبان فرانسه
شاید توضیح درباره رشته زبان فرانسه را با این جمله آغاز کنیم شوق به تحصیل پیدا کنید و شاید هم نه.
زبان فرانسه را زبان هنر، تمدن و برترین آثار هنری نامیده‌اند، اگر می‌خواهید بدون واسطه بهترین آثار هنری در زمینه رمان، داستان، تیاتر و امثال آن را مطالعه کنید دانستن این زبان بسیار راهکار است. اما برگ دیگر این قصه وسعت کشورهای فرانسوی زبان است که البته نه از سر علاقه و فرهنگ دوستی بلکه بخاطر استعمار فرانسوی‌ها در طی سالهای نه چندان دور بوده است به هر حال دانستن هر زبانی ارزش خود را دارد ولی رشته زبان فرانسه به بیان قواعد و آموزش گرامر آن می‌پردازد و فرصت یادگیری صحبت کردن به زبان فرانسه را باید در جای دیگری پیدا کرد. علاقه به انتخاب این رشته باید واقعی باشد. این رشته که در دانشکده زبان‌های خارجی ارایه میگردد امکان دبیری زبان فرانسه را ممکن می‌سازد.
تلاش و پیگیری مستمر دانشجوی این رشته امکان فعالیت در بخشهای تخصصی‌تر را میتواند بعهده بگیرد .طول دوره تحصیل این رشته ۴ سال است. امیدواریم قبل از انتخاب این رشته به وضعیت شغلی خود با دقت بیندیشید.
رشته مهندسی صنایع
مهندسی، شامل کاربرد روشهای تجزیه و تحلیل اصول فیزیکی برای تبدیل موادخام و سایر منابع به فرمی که رضایت و احتیاجات آدمی را تامین کند، میباشد
با پیشرفت علم و تکنولوژی و تعامل این دو با هم، تخصصها و گرایشهای مختلف مهندسی بوجود آمدهاند. در این ارتباط مهندسی صنایع رشته نسبتاً جدید است که ضمن برخورداری از مفهوم کلی مهندسی، حوزههای کاری فراتری را در مقایسه با سایر رشتهها مورد توجه قرار میدهد. نوشته حاضر سعی دارد مطالبی را جهت آشنایی با مهندسی صنایع در قالب سر فصلهای ذیل ارایه نماید.
مهندسی صنایع چیست؟
تاریخچه مهندسی صنایع.
اهمیت مهندسی صنایع.
اصول فکری و دیدگاهها در مهندسی صنایع.
زمینههای فعالیت مهندسی صنایع.
* مهندسی صنایع چیست؟
مهندسی صنایع عبارت از کاربرد اصول و تکنیکهایی به منظور بهبود، طراحی و نصب سیستمهایی شامل انسان، مواد، اطلاعات، انرژی و تجهیزات برای فراهم آوردن امکان تولید کالاها و ارایه خدمات بشکل کارا و مطلوب میباشد.
برای بررسی، ارزیابی و کاربرد این سیستمها، دانش و مهارتهای علوم ریاضی، علوم فیزیکی و علوم اجتماعی به همراه فنون و تکنیکهای طراحی مهندسی مورد نیاز است. فعالیتهای مهندسی صنایع همانند پلی است که ارتباط بین اهداف مدیریت و عملکرد عملیاتی سازمان را ایجاد مینماید.
مهندسان صنایع بیشتر درگیر افزایش بهرهوری در مدیریت منابع انسانی، روشها و تکنولوژی هستند و حال آنکه سایر رشتههای مهندسی بیشتر درگیر ماهیت فنی فرایندها و فراوردهها میباشند. در واقع مهندسی صنایع تنها رشته مهندسی است که عامل انسان یکی از مولفههای اصلی سیستمهای مورد مطالعه آن را تشکیل میدهد. در نتیجه مهندسان صنایع در تیمهای میان رشتهای برای امور برنامهریزی، نصب و کنترل و بهبود فعالیتهای موسسات به خدمت گرفته میشوند. این فعالیتها ممکن است فعالیتهای تولید، نوآوری در محصولات، ارایه خدمات، حمل و نقل و جریان اطلاعات سازمانی را شامل شود. با توجه به مطالب فوق، مهندسان صنایع بستر لازم برای تعامل تخصصهای مختلف و کار گروهی را به بهترین وجه ایجاد نموده و در نتیجه امور طرح، برنامهریزی، اجرا و نظارت بر عملکرد نظامهای تولیدی خدماتی بشکل منسجمتر انجام میشود و در نهایت انسجام امور به بهبود مستمر در جهت سهولت کارها، راحتی کارکنان، کاهش هزینهها، ارتقا کیفیت و جلب رضایت مشتریان منجر میشود.
* تاریخچه مهندسی صنایع
اولین جرقههای پیدایش مهندسی صنایع بعنوان یک تخصص با آغاز انقلاب صنعتی در ابتدای قرن ۱۹ زده شد. انقلاب صنعتی که با ظهور اختراعات جدید خصوصاً در صنعت نساجی و اختراع ماشینبخار آغاز شد، باعث بکارگیری نیروی انسانی بیشتر و افول صنایع کوچک دستی شد. با گسترش کارخانجات، نیاز به مدیریت و تفکر مدیریتی بیش از پیش احساس شد. افراد بسیاری در جهت ارتقا کیفیت محصولات تلاش کردند. آدام اسمیت، پدر علم اقتصاد پیشنهاد تقسیم کار را داد. وی بیان کرد که میتوان با تقسیم کار در کارخانه پیچسازی نتیجه کار را به مقدار زیادی بهبود بخشید. بهموازات اختراعات و نوآوری در فرایندها، روشهای حسابداری و هزینهیابی گسترش یافتند. روشهای تحلیل علمی، آزمایشات و اثباتهای علمی در طراحی و ساخت ابزارآلات و ماشینها بکار گرفته شد و در نتیجه، اثرگذاری این تحولات در تفکر سازمانی مدیریت موجب شد مدیریت علمی به عنوان یک نگرش و روش حرفهای مطرح شود. اولین تلاش برای علمی شدن مدیریت از آمریکا شروع شد. در سال ۱۸۸۱ فردریک تیلور پدر مدیریت علمی، اندیشههای خود را توسعه داد. فرانک گیلبرت و همسرش لیلیان در جهت مطالعه کار با بررسی حرکات توانستند ابزار جدیدی را ابداع کنند. همچنین آنان به مسایل روانشناسی و انگیزههای انسانی توجه نمودند. عملکرد پرداخت پاداش و نتایج قابل قبول آن توسط امرسان ایجاد و توسعه یافت. مجموعه فعالیتهای تیلور و هم عصرانش برای فرموله کردن اصول اساسی به عنوان روشهای علمی مدیریت متمرکز شده بود که این فعالیتها بهزودی تحت عنوان مدیریت علمی شناخته شد.
کار این افراد توسط انجمن مهندسین مکانیک آمریکا ارج نهاده شد و عرصه برای فعالیت تیلور و همفکرانش توسط این انجمن ایجاد شد. در سال ۱۹۱۲ انجمنی برای ارتقا و رشد مدیریت بنا نهاده شد که در سال ۱۹۱۵ انجمن تیلور نام گرفت. این انجمن از سال ۱۹۳۴ با عنوان انجمن مهندسی صنایع فعالیت خود را ادامه داد. در این دوران مدیران علمی دارای تحصیلات مهندسی بودند و بسیاری خود را مهندس صنایع قلمداد میکردند و گروهی نیز در حیطه مدیریت به عنوان مشاوران مدیریت مطرح بودند. بتدریج مواد درسی و مدرک مهندسی صنایع و برنامههای مربوطه مورد توجه قرار گرفت و در نهایت دانشکدههای مهندسی صنایع ایجاد و توسعه یافتند.
* اهمیت مهندسی صنایع
مرور توانمندیها و خدمات مهندسی صنایع نقش و اهمیت مهندسی صنایع را بوضوح بیان میکند. امروزه حیات اقتصادی سازمانها و موسسات تولیدی و خدمات در بازار رقابتی شدید جهانی به استفاده بهینه از منابع در دسترس وابسته است. عموماً منابع در دسترس شامل مواد، منابع انسانی، ماشینآلات (شامل تجهیزات، لوازم جانبی، امکانات مورد نیاز شامل فضا و انرژی و …)، منابع اطلاعاتی و منابع مالی طبقهبندی میشوند. ایجاد و نگهداری منابع یاد شده هزینههایی را برای سازمان بهدنبال دارد. هزینه تمام شده واحد محصول هر موسسه متأثر از نحوه به کارگیری این منابع است. هر شرکت تولیدی یا خدماتی که بتواند هزینههای خود را به حداقل ممکن برساند و به بیانی دیگر توانایی استفاده بهینه از منابع را در تمام ارکان سازمانی خود ایجاد نماید یا حاشیه سود بیشتری به دست خواهد آورد و یا قادر خواهد بود که قیمتهای فروش خود را با حفظ حاشیه سود قبلی، کاهش دهد. این بدان معنی است که قدرت رقابتی موسسه مذکور در بازار افزایش مییابد. با توجه به تحولات اقتصاد جهانی قدرت رقابتی شرط اساسی موفقیت در کسب و کار نوین محسوب میشود. در کنار این مسایل، توجه به نوآوریها و ارتقا کیفی محصولات و خدمات که از طریق تلاش برای یافتن طرحهای بهبود یافته و همچنین تحول در فرآیند کسب و کار نیز بقا و رشد موسسات را در پی خواهد داشت. با توجه به مراتب فوق اگر ضرورتها و نیازمندیهای رسیدن به امور مذکور را با تکنیکهای مهندسی صنایع تطبیق دهیم مشاهده میشود که مهندسی صنایع ابزار لازم برای حصول اهداف سازمانی را بطور فراگیر و سیستماتیک فراهم میآورد و این نشانگر نقش و اهمیت بالای مهندسی صنایع بعنوان موتور محرک حرکت سازمانهای امروزی است.
* اصول فکری و دیدگاهها در مهندسی صنایع
اساس مهندسی در هر گرایشی طراحی مبنی بر اندازهگیری، محاسبه و تحلیل با استفاده از علوم ریاضی و تجربی شکل میگیرد. در نتیجه حرفه مهندسی کاملاً دید فنی و ماشینی دارد که موجب محدودیت دیدگاه در ابعاد خاص شده و برخی موضوعات مانند یافتن بهترین روشهای مدیریتی و ارتباطات انسانی در دیدگاه محض مهندسی نادیده گرفته میشود. مهندسی صنایع با در برداشتن نگرش سیستماتیک و فراگیر ارتباط تخصصهای مختلف و نهاد مدیریت سازمان را ایجاد نموده و امور برنامهریزی، سازماندهی، هدایت و نظارت بر امور اجرایی با هماهنگی بیشتری دنبال میگردد. این نگرش استمرار همان سیر تفکر تیلور و هم عصران وی میباشد که با تلاش تک تک آنان مجموعه اصول و نگرشهای مدیریت علمی موجودیت یافت. مدیریت علمی همان نگرش سنتی مهندسی صنایع است. با پیشرفت مدیریت علمی، مهندسی صنایع با تفکری بر مبنای علوم ریاضی، فیزیکی، اجتماعی و اقتصادی در عرصه صنعت و خدمات ظهور کرد که به معنی ایجاد یک تفکر فراگیر و سیستماتیک بود. نگاه مهندسی صنایع به مسایل از زوایا و دیدگاههای مختلف همانند توجه به خروجی و محصول سیستم، توجه به مشتری ویا نگرش به بهرهوری سازمان قابل طرح و پیگیری میباشد که بر مبنای اصول فکری تقریباً یکسانی دنبال میگردد. اکنون باید دید که اصول فکری مهندسی صنایع بر چه عواملی استوار است. در این راستا بطور خلاصه اصول فکری مهندسی صنایع ذیلاً ارایه شده است.
۱- خلاقیت
فعالیت اصلی هر مهندس صنایع ارایه طرح برای بهبود سیستمهای جاری و یا ارایه طرح جدید میباشد که به همین منظور قویاً نیاز به خلاقیت و نوعآوری جهت ارایه طرحهای نو و بدیع میباشد. در واقع با توجه به گستردگی مسایل، مهندسی صنایع همانند اقیانوسی از فنون و علوم مختلف به عمق نیم متر با برخورداری از زمینه خلاقیت و ابتکار به مهندسین صنایع این امکان را میدهد که در جهت حرفه کاربردی مورد نظر به تعمیق دانش خود پرداخته و فرصتی فراهم میشود تا ایدههای جدید و خلاق در زمینههای مربوطه مطرح گردد.
۲- تفکر فراگیر
نگرش سیستماتیک و فراگیر برجستهترین خصوصیت مهندسی صنایع است و اطلاق مهندسی صنایع و سیستمها به این رشته بی ارتباط با این نگرش نیست. نگرش فراگیر موجب میشود مسایل از کل به جز و تعامل اجزا با هم مورد بررسی دقیق قرار گرفته و مدل کاملی از سیستمهای مورد نظر تهیه و مسایل مورد نظر آن به بهترین شکل طرح و بررسی میگردد.
۳- رهبری گروه
هر سیستمی که طرح میشود اگر بدرستی اجرا نشود منتج به نتیجه نخواهد شد بلکه حسن اجرا سیستم طراحی شده یک ضرورت مهم تلقی میشود. لذا آشنایی با کلیت سیستم مورد نظر و نقش اجزا در کارکرد صحیح آن این امکان را فراهم میآورد که هدایت و رهبری گروه کاری مجری سیستم با انگیزه بیشتری دنبال گردد و در واقع علاوه بر طراحی سیستم مورد نظر، مهندسی صنایع سیستمهای پیادهسازی و اجرا را نیز پیریزی نموده و نقش رهبری گروههای کاری را موثرتر دنبال مینماید.
۴- مدیریت زمان
انجام کار بدون توجه به ظرف زمانی و تحویل به موقع خروجی مورد نظر سیستم، ارزش زیادی نمیتواند داشته باشد. امروزه اهمیت زمان و فرصتهای آن با توجه به عرصه تنگاتنگ رقابت اقتصادی برای همگان واضح و بدیهی است. در این خصوص مهندسی صنایع با درک موضوع تکنیکهایی را بکار میگیرد که عامل زمان اجرای اجزای کاری را در تمامی فرایندها مورد توجه و مدیریت قرار میدهد.
۵- ارتباط بهرهوری و بهبود مستمر
اعتقاد به ارتقا بهرهوری و بهبود مستمر یک اصل با ارزش در مهندسی صنایع است. اکتفا به وضعیت فعلی جز در جا زدن نتیجه دیگری نخواهد داشت. لذا مهندسی صنایع با پذیرش این مطلب که سطح دانش و مهارتها یک مقوله نسبی همواره سعی در افزایش بهرهوری و بهبود وضعیت کاری نموده و سعی میشود همواره امور اثربخشتر و کاراتر شود. نگرش بهبود مستمر این امکان را میدهد که هر روز به فکر ارتقا هر چند به اندازه کوچک باشیم.
۶- ذهن کنجکاو و یادگیری
یادگیری فرایندی است که نمیتوان بر آن حد و مرز تعیین کرد. مهندسی صنایع به منظور مطالعه و پیگیری مسایل همواره به این نکته توجه دارد که هر مورد را ، منحصر به فرد بررسی نماید و جهت شناخت آن فرض بر این است که از تصورات ذهنی دوری نموده و سعی بر تعیین کشف واقعیتهای حاکم بر اجزا و کل سیستم میباشد. لذا عدم وجود تعصب خاص به ماهیت فنی امور موجب میشود ذهنیت کنجکاو برای کشف حقایق نهفته در پدیدهها تقویت شود و مهندس صنایع با ذهن دژم کمتر میتواند راهحلهای ابتکاری و راهگشا برای مسایل مورد نظر ارایه نماید.
* زمینههای فعالیت مهندسی صنایع
با پیشرفت و تحول سریع علوم و فنون و پیچیدگیهای روز افزودن آن، بالطبع نظامهای تولیدی و خدماتی نیز گسترش یافتهاند که در این میان اداره صحیح و مناسب این گونه واحدها مستلزم بکارگیری تکنیکهای علمی و پیشرفته جهت پیشبینی مدلسازی، برنامهریزی، تأمین و تدارک، اجرا و نظارت و ارزیابی نتایج حاصله در راستای وظایف مدیریتی است. همانطوری که میدانیم فعالیت هر نظام اعم از تولیدی یا خدماتی با اتکا بر فناوری خاص آن امکان تداوم و استمرار دارد و صرفنظر از ماهیت فنی و صنعتی امر، فناوری دارای چهار جز اصلی یعنی شامل ۱- تجهیزات، امکانات تولیدی و خدماتی ۲- مدیریت و سازمان ۳- نیروی انسانی ۴- دانش فنی است. از آنجا که رشتههای مهندسی مرسوم نظیر مهندسی مکانیک، برق، ساختمان و … بیشتر به ابعاد فنی صنعت (مورد ۱ و ۴) توجه دارند. در فرایند کسب و کار رقابتی به تنهایی پاسخگوی مسایل پیچیده خدمات مهندسی و مدیریتی مدرن امروزی که بصورت سیستماتیک تحولات سیاسی، اجتماعی، اقتصادی و باورهای انسانی را در چرخه حیات سیستمهای مورد توجه خود لحاظ نمینمایند نیستند. لذا برای رفع چنین کمبودهایی در قرن حاضر بویژه طی چند دهه اخیر، رشته جدیدی تحت عنوان مهندسی صنایع با بهرهگیری از علوم ریاضی، فیزیکی، اجتماعی، اقتصادی و تکنیکها و فنون مهندسی بوجود آمده است. با توجه به مراتب فوق شاید مناسب بود این رشته با عنوان مهندسی مدیریت معرفی میشد، چرا که کاربردهای آن محدود به صنعت نیست و هر موسسه انتفاعی و غیر انتفاعی با جنبه صنعتی یا خدماتی میتواند از فنون و تکنیکهای مهندسی صنایع بهرهگیرد. مبحث صرف منابع و حصول حد اکثر نتیجه از منابع مصروفی چیزی نیست که منحصر به صنعت یا بنگاه خاصی باشد و امروزه با توجه به کمبود ارتقاع سطح بهرهوری امری ضروری و حیاتی محسوب میشود که نشانگر بستر گسترده برای فعالیتهای مهندسی صنایع نفتی میشود . مهندسی صنایع در حرفهها و مشاغلی همچون، بانکداری، خدمات مشاورهای، صنعت بیمه، شرکتهای هواپیمایی، کشتیرانی، بیمارستانها، کارخانجات، کشت و صنعت، خدمات شهری، استادیومهای ورزشی و یا هر مکان دیگری که نیاز به برنامهریزی، هدایت و مدیریت و ارتقا بهرهوری میباشد کاربرد دارد. برخی از زمینه های کاری مشخص مهندسی صنایع در بازار کسب و کار عبارتند از:
برنامه ریزی استراتژیک و عملیاتی سازمان
مدیریت تولید
مدیریت مهندسی
مدیریت پروژه
مهندسی لجستیک
سیستمهای تولیدی
مهندسی سیستمهای کیفیت
مهندسی سیستمهای اطلاعاتی
مهندسی مالی
مهندسی ارزش
مهندسی سیستمهای بهرهوری
طراحی فرایندها و ساختارهای سازمانی
رشته زبان آلمانی
بطور طبیعی بخاطر عدم استعمال کلمات آلمانی در زبان فارسی فراگیری این زبان نسبت به زبان انگلیسی مشکل تر است به هر حال پا در عرصه رشته زبان های خارجی به عنوان زبان دوم به علاقه و انگیزه بالا نیازمند است انتخاب صحیح شما برای فراگیری این رشته مهم ترین قدم برای شناخت این رشته است به هر حال زبان بیگانه مانند پلی دو طرفه است که شخص باید نسبت به استفاده از آن جهت امرار معاش و پیشرفت زندگی شخصی اش برنامه داشته باشد.
امیدواریم که مناسبات بین دو کشور و ایجاد رشته زبان آلمانی در مدارس و ترجمه آثار آلماین بتواند انگیزه های حداقل را برای دانش آموزانی که این رشته را بر می گزینند فراهم آورد.
طول دوره تحصیلی این رشته ۴ سال است و مانند همه رشته های زبان نیازمند حافظه بالا و پشتکار است.
رشته زبان انگلیسی
جمله مشهوریست که می‌گوید هر که دو زبان را بداند در حکم دو نفر است.دانستن زبان انگلیسی یا هر زبان دیگر قبل از آنکه در قالب یک رشته توضیح داده شود یک امکان فوق‌العاده مناسب است برای استفاده از کتاب‌ها و مقالاتی که دوست داریم بدون هیچگونه واسطه‌ای آنها را مطالعه کنیم، بهترین ترجمه‌ها و ماهرترین مترجمان آنچه به ما می‌رسانند به اندازه اصل یک اثر نمیتواند گویا باشد به عبارتی اینجا از جاهایی نیست که کپی برابر اصل باشد. زبان انگلیسی به عنوان زبان علمی و فراگیر جهان شناخته شده و به عبارتی زبان مشترک بسیاری از مراکز علمی گشته است.
زبان هر قوم و ملتی از مهمترین نمادهای هویت آن ملت است. امروزه دولت‌ها برای حفظ زبان و حتی گسترش دامنه جغرافیایی زبان خود هزینههای فراوانی را پرداخت میکنند و فعالیتی که در استعمال یا عدم استعمال کلمات بیگانه صورت میگیرد آنقدر وسیع و گسترده است که نشان دهنده اهمیت آن است در این مورد میتوان به کتاب‌هایی که گویش‌های مختلف را بررسی کرده‌اند مراجعه کرد.
اما در مورد رشته زبان انگلیسی که در دانشکده زبان دانشگاهها عرضه میگردد و آنچه قابل بیان است عبارتست از اینکه تحصیل در این رشتهها قابلیت‌ها و توانایی ما را برای دبیری زبان فراهم مینماید. تحصیلات دانشگاهی رشته زبان انگلیسی اگر همراه با تلاش و پیگیری‌های مستمر دانشجو صورت پذیرد و در طول تحصیل خود همت خود را به صورت کامل بر مطالعه آثار خارجی قرار دهد امکان فعالیت در بخشهای تخصصی‌تر را میتواند بعهده بگیرد.این رشته در سه گرایش زبان و ادبیات انگلیسی مترجمی زبان و دبیری ارایه می شود..
آنچه باید بدان اهمیت بدهیم استفاده مطلوب از دروسی است که در طی تحصیل این رشته فرا گرفته‌ایم و استفاده به صورت درست حاصل نمی‌شود مگر اینکه برای انتخاب این رشته به علاقه واقعی و پشتکار خود مطمین باشیم و نه در این رشته و هیچ رشته دیگر عنوانی ما را فریب ندهد. درس زبان فرار است و اگر از آن خوب استفاده نکنیم و برای محل کار خود تدبیری نیندیشیم دچار مشکل جدی خواهیم شد. طول دوره تحصیل رشته زبان انگلیسی ۴ سال میباشد.
هرکسی درس مخصوص به خود را می گیرد. ما می توانیم به سه طریق واکنش نشان دهیم
زندگی من مجموعه ای از درسهایی است که به آن نیاز دارم، درسهایی با نظم و ترتیب تمام در زندگی ام روی می دهد.( این سالمترین برخورد است و حد اکثر آرامش ذهن را تامین می کند.)
زندگی یک مسابقه بخت آزمایی است اما من از هر اتفاقی که در زندگی روی می دهد نهایت استفاده را می برم (این دومین انتخاب خوب است و کیفیت متوسطی را به زندگی می بخشد)
چرا همیشه همه بلاها سر من می آید؟ (این طرز برخورد نهایت ناکامی و بدبختی را تضمین می کند)
ما در زندگی مرتبا با درسهای تازه ای روبرو می شویم و تا زمانی که درسی را یاد نگیریم مجبور به گذراندن دوباره آن هستیم. آندرو متیوز
خویشتن و مردم را هنگامی می شناسی ، که تنها شوی . اُرد بزرگ
از ابرانسان است که انسان های برتر دلگرمی و شجاعت می گیرند . فردریش نیچه
غذایی را بخور که می پسندی ,لباسی را پبوش که مردم می پسندند. ادیبان
اول اندیشه، وانگهی گفتار . لائوسته
اولین درسی که والدین باید به فرزندان خود بیاموزند، صداقت است. شوپنهاور
اگر سخن چون نقره است، خاموشی چون زر پربهاست. لقمان
در پشت هیچ در بسته ای ننشینید تا روزی باز شود . راه کار دیگری جستجو کنید و اگر نیافتید همان در را بشکنید . اُرد بزرگ
ازدواج چیزی جز یک دوستی که به تصویب پلیس رسیده است نیست . سارا برنار
هیچ گاه برای آغاز دیر نیست ، همین بس که به خود بگویم این بار کار نا تمام را پایان می دهم . اُرد بزرگ
ارزش هر کس به قدر خرد اوست . بزرگمهر
وقایع خوش زندگی مثل درختان سبز و خرمی است که وقتیکه از دور نظاره شان می کنیم خیلی زیبا به نظر می رسند ولی به مجرد آنکه نزدیکشان شده و در داخلشان می رویم زیبائیشان هم از بین می رود ، شما در این موقع نمی توانید بفهمید زیبائیش به کجا رفته ، آنچه می بینید چند درخت خواهد بود و بس. شوپنهاور
گریه چرا ؟ فتح را آرزو کنید. استفن گرین
آن که به خداوند پاک و مهربان بیش از دگران امید و بیم بسته است ، بیش از همه در خور ستایش است . بزرگمهر
انسان! خودت به یاری خود برخیز! . بتهوون
ارزش استاد را دانستن هنر نیست ، بلکه بایستگی و وظیفه است . اُرد بزرگ
ایمان و باور ما در ابتدای هر مسئولیت دشواری تنها عاملی است که موفقیت نهایی مان را تضمین می کند.
وقتی انتظار بهترین پیشامد را دارید نیروی مغناطیسی از مغزتان خارج می شود که بهترین ها را جذب می کند .
اگر انتظار بدترینها را داشته باشید از مغز قدرت دافعه ا ی رها می کنید که سبب می شود بهترینها از شما بگریزد حیرت انگیز است . ویلیام جییمز
آن که در طلب کمال است باید خرد ور و با دانش باشد . بزرگمهر
تولد و مرگ اجتناب ناپذیرند ، فاصله این دو را زندگی کنیم . سانتا بان
و کدامین ثروت است که محفوظ بدارید تا ابد؟
آنچه امروز شما راست ، یک روز به دیگری سپرده شود.
پس امروز به دست خویش عطا کنید ، باشد که شهد گوارای سخاوت ، نصیب شما گردد ، نه مرده ریگی وارثانتان. جبران خلیل جبران
اگر به عمق اعتقادات نفوذ کنیم، درخواهیم یافت که تمام ارزش ها بی پایه و عقل ناتوان است. هر اعتقاد به صحت و درستی هر چیز ضرورتاً نادرست است. چون جهان حقیقی وجود ندارد. والاترین ارزش‌ها خودشان را نابود میکنند و هدفی در کار نیست، چرا که هیچ وقت پاسخی نمی یابند . فردریش نیچه
این کودکان فرزندان شما نی اند ، آنان پسران و دختران اشتیاق حیاتند و هم از برای او .از شما گذر کنند و به دنیا سفر کنند ، لیکن از شما نیایند . همراهی تان کنند ، اما از شما نباشند. جبران خلیل جبران
گاهی بی رنگی از هر رنگی زیباتر و مفیدتر است. شاتو بریان
هرگز به کودکانتان نگویید پیشه آینده اش چه باشد همواره به او ادب و ستایش به دیگران را آموزش دهید چون با داشتن این ویژگیها همیشه او نگار مردم و شما در نیکبختی خواهید بود و اگر اینگونه نباشد هیچ پیشه ای نمی تواند به او و شما بزرگواری بخشد . اُرد بزرگ
من تنها با مردی ازدواج می کنم که عتیقه شناس باشد ، زیرا فقط در این صورت است که هرچه پیرتر شدم در نظر شوهرم عزیزتر خواهم بود . آگاتا کریستین
نگذاریم تقویم وساعت ، این حقیقت را یادمان ببرد که لحظه لحظه زندگی ، یک معجزه است و در پس آن ، حقیقتی . اج - جی - ولز
هیچ کس و هیچ چیز نمی تواند مانع پویندگی ما شود . اُرد بزرگ
خـدایا تـو چگونه زیـسـتـن را به مـن بـیاموز مـن خـود چگونه مُـردن را خـواهـم آموخـت . علی شریعتی
با ولخرجی تنها مال نمی رود ، زمان ارزشش فراتر است ، و آن هم نابود می شود . اُرد بزرگ
اگر شغلی داری که هیچ سختی در آن نیست پس بدان که اصلاً شغل نداری. ماکلوم اس فوربس
بخش بزرگی از ادب آدمی برآیند ریشه نژادی و خانوادگی است . اُرد بزرگ
در دنیا تنها دو چیز زیباست ، زن و گل . مالرب
سعی نکنیم بهتر یا بدتر از دیگران باشیم، بکوشیم نسبت به خودمان بهترین باشیم. مارکوس گداویر
اندوخته ای با ارزشتر از تندرستی ، نمی شناسم . اُرد بزرگ
بیشتر بدبختی های ما قابل تحمل تر از تفسیرهایی است که دوستانمان دربارۀ آنها می کنند . کولتون
دوستت دارم ؛ نه به خاطر شخصیت تو ؛ بلکه به خاطر شخصیتی که در هنگام با تو بودن پیدا می کنم . گابریل گارسیا مارکز
برای تحمل شدائد زندگی باید عاشق چیزی بود ، کاری ، زنی ، آرمانی و ...مارکوس آنا
سرانجام کشف شد که صاحب بیمارترین افکار و خشن ترین قلبها مردانی هستند که زود به زود عاشق می شوند. روسکین
بیچاره مردمی که فرمانروایانش رایزن ! ، و رایزنانشان فرمانروا هستند . اُرد بزرگ
هنوز خنجر خون آلود قاتلی پهلوی مقتولش نیامده که پنجۀ ثالثی گلویش را می فشارد . محمد مسعود
گوش شنونده همیشه در جست و جوی سخن خردمندانه و حکیمانه است . فردوسی خردمند
از آنجایی که می توانیم آینده را کنترل کنیم نباید آن را پیش بینی نماییم ( درست همانطوری که هوای درون خانه را پیش بینی نمی کنیم زیرا آن را کنترل می کنیم).تا آنجایی که می توانیم به تغییراتی که نه برآنها کنترل داریم نه انتظارشان را داریم (مثل راندن اتومبیل) واکنش فوری و موثر نشان دهیم ، به پیش بینی آن نیازمند نیستیم.هرچه بیشتر بتوانیم خود را با چیزی که کنترلی بر آن نداریم سازگار کنیم ، نیازمان به کنترل آن کمتر می شود. راسل ایکاف
شهامت گله ، ناشی از چوپان بیدار است . اُرد بزرگ
اگر قرار است قانونی برای شاد بودن داشته باشید، بگذارید این باشد: برای شاد بودن من لازم نیست حتما چیزی در زندگی ام رخ دهد. من شادم برای این که زنده ام! زندگی موهبتی است که به من داده شده و من از آن لذت می برم." مجله سبز
اگر آماده نباشیم ارزشمندترین زمان ها را نیز از دست خواهیم داد ، و کسی که آماده نیست بخت کمتری برای پیروزی خواهد داشت ، آمادگی یعنی بروز بودن در هر حرفه و کاری . اُرد بزرگ
آرامترین کلماتند که طوفانی را با خود به همراه می آورند . افکاری که با پای کبوتران پیش می آیند جهان را مسخر می سازند . نیچه
نمی توان امید داشت ، آدم های کوچک رازهای بزرگ را نگاه دارند. اُرد بزرگ
برای انسان تیره بخت، مرگ تخفیف در مجازات زندان زندگی است . الکساندر چیس
بدگویی ، رسوایی در پی دارد . اُرد بزرگ