- إنضم
- 22 يناير 2008
- المشاركات
- 1,919
- التفاعل
يقوم معهد بحوث الفضاء بتطبيق السياسة التقنية للعلوم والتقنية بالمملكة العربية السعودية والتي تنص على تبني اتجاهات رئيسية للبحث العلمي والتطوير التقني تلبي متطلبات الأمن الوطني والتنمية المستدامة والمعهد يهتم في نقل وتوطين تقنية علوم الفضاء والطيران وتنفيذ الأبحاث العلمية
والتطبيقية
والتنسيق مع الجامعات والمراكز العلمية المتخصصة كما يعمل المعهد على بناء الكفاءات السعودية المؤهلة والإفادة منها بما يخدم ويتفاعل مع خطط وتوجهات التنمية الوطنية ومبادئها الأساسية.
ويضم المعهد المراكز والمكاتب التالية :
1- مركز تقنية الأقمار الاصطناعية:
يهدف المركز إلي تطوير أنظمة الأقمار الاصطناعية وتطبيقاتها في المملكة . وقد قام المركز بتصميم وبناء وإطلاق ستة أقمار اصطناعية خلال الخمس سنوات الماضية . كما قام المركز بتصميم وبناء طرفيات للاتصال بالأقمار الاصطناعية الصغيرة بالإضافة إلى محطات أرضية للتحكم بها . ويقوم المركز حالياً بتطوير و تصنيع الجيل القادم من الأقمار الاصطناعية .
وتتركز نشاطات المركز الحالية على الاتجاه العالمي نحو استخدام الأقمار الاصطناعية الصغيرة في المدارات المنخفضة لأغراض الاتصالات و الاستشعار عن بعد . حيث تقدم مجموعة من هذه الأقمار تغطية أرضية أكبر وبتكلفة أقل من أقمار المدار الثابت . وذلك لانخفاض تكلفة الإطلاق ( لانخفاض الارتفاع وصغر الحجم والوزن) وللمرونة في متطلبات ومواصفات القطع المكونة للقمر . واضافة الى ذلك فأن محطات الاستقبال اللازمة تكون صغيرة الحجم وقليلة الاستهلاك للطاقة مما يجعلها ذات قيمة تجارية مجدية.
و يتكون المركز من الوحدات التالية
معمل الأقمار الاصطناعية
يقوم المعمل بتصميم وتصنيع واختبار الأقمار الاصطناعية الصغيرة. يحتوي المعمل على وحدات الاختبارات و القياسات الميكانيكية والكهربائية والحرارية . كما يحتوي على وحدات البرمجة والتصميم والمحاكاة. ويحتوي أيضاً على الغرفة فائقة النظافة التي يتم فيها بناء الأقمار.
أحد فنيي المركز يقوم بعملية أثناء تجميع القمر سعودي سات-1ج
اختبار التفريغ الهوائي الحراري
المحطات الأرضية:
تقوم المحطات باستقبال وإرسال المعلومات من وإلى الأقمار السعودية كما تقوم بمتابعة هذه الأقمار آلياً. و تقوم المحطات كذلك بالتحكم وتوجيه الأقمار السعودية. وتحتوي المحطات على أجهزة الإرسال والاستقبال و هوائيات وأجهزة توجيهها.
مختبر المستشعرات:
يهدف المختبر إلى إجراء الأبحاث الخاصة بتصميم وتطوير أنظمة المستشعرات والتصوير البصرية والرادارية وأنواع أخرى من مستشعرات الأقمار .
برنامج سعودي سات-1
سعودي سات-1 هي منظومة أقمار تجريبية صغيرة. أُطلق سعودي سات- 1أ و ب في 26/9/2000 و سعودي سات-1ج في 20/12/2002 م من قاعدة بيكانور بكازاخستان عن طريق الصاروخ الروسي دنبر.
سعودي سات-1أ (يمين) و سعودي سات-1ب (يسار) على منصة الصاروخ دنبر
يتشابه القمران سعودي سات-1أ و ب في المواصفات الفيزيائية, حيث يزن كل منهما 10 كيلوغرام وهما مكعبي الشكل بطول وعرض 24 سم وارتفاع 22 سم. ويزن سعودي سات-1ج 12 كيلوغرام وبطول وعرض وارتفاع 30 سم . وتحيط ألواح الخلايا الشمسية بالقمر من جميع الجهات, حيث يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية تُخزن في البطاريات وتُزود أجهزة القمر بالطاقة اللازمة لتشغيلها. يقوم الحاسب الآلي في القمر بالتحكم في كافة أجهزة القمر من تشغيل وفحص وتوجيه المعلومات . كما يحتوي القمر على جهاز تحكم بالطاقة وجهاز تحويل رقمي يقوم بتحويل درجات الحرارة والجهد والتيار إلى معلومات رقمية يتم إرسالها إلى الأرض. ويتم التحكم في توجية القمر ذاتياً بواسطة المجال المغناطيسي . ويحمل سعودي سات-1ج كاميرا لالتقاط صور متحركة للأرض والنجوم .
سعودي سات-1ج على منصة الصاروخ دنبر
يتكون نظام الاتصالات في سعودي سات-1 على جهازي إرسال وجهازي استقبال ومودم. ويمكن الاستقبال والإرسال الصوتي أو الرقمي بالأقمار من جميع أنحاء العالم. حيث يمكن لمحطتين تبعدان عن بعضهما 4000 كيلومتراً التخاطب الصوتي أو تبادل الرسائل الرقمية آنياً عن طريق القمر. كما يمكن لأي محطتين مهما كانت المسافة بينهما تبادل الرسائل الرقمية عن طريق التخزين والتحويل الرقمي.
تدور أقمار سعودي سات-1 حول الأرض على ارتفاع 650 كيلومتراً عن سطح الأرض وبزاواية ميلان 64 درجة.
مدارات سعودي سات-1 حول الأرض
مدار سعودي سات-1ج ومنطقة تغطيتة
كبسولة دنبر خلال إطلاق سعودي سات-1ج
ويرسل القمر إلى محطة التحكم الأرضية معلومات عن حالة أجهزته ومكوناته, مثل درجة الحرارة لكل جهاز أو أحد مكوناته وكذلك الجهد والتيار الكهربائي وحالة الأجهزة. وتقوم المحطة الأرضية باستقبال هذه المعلومات بصورة دورية. وتستخدم هذه المعلومات لتشغيل القمر بكفاءة عالية.
مراحل إطلاق الأقمار السعودية بواسطة دنبر
سعودي كمسات هي منظومة أقمار تجارية صغيرة يصل عددها إلى 24 قمراً . أُطلق سعودي كمسات 1و 2 في 29/6/2004 م من قاعدة بيكانور بكازاخستان عن طريق الصاروخ الروسي دنبر ويجري الإعداد لإطلاق خمسة أخرى في نهاية عام 2005 م. وهي امتداد لأقمار سعودي سات-1 .
تدور الأقمار سعودي كمسات حول الأرض على ارتفاع بين 650 و720 كيلومتراً عن سطح الأرض وبزاوايا ميلان 64 أو 98درجة.
فريق إطلاق سعودي كمسات 1 و2 مع الاقمار قبل وضعها في الصاروخ
تطبيقات سعودي كمسات:
هنالك عدة تطبيقات لسعودي كمسات . من أهمها هي تحويل المعلومات من مواقع نائية مما يسمح بمراقبة الأداء في هذه المواقع . وقد تم تطوير واختبار وحدات لنقل المعلومات من مواقع نائية إلى محطة الاستقبال عبر القمر بطريقة آلية . حيث تقرأ هذه الوحدات المعلومات وترسلها للقمر الذي يحفظها ثم يرسلها إلى محطة الاستقبال الأرضية والتي بدورها تحول تلك المعلومات إلى موقع انترنت لكي يمكن قراءتها من أي مكان في العالم . وقد أثبتت هذه التجارب كفاءة عالية في نقل المعلومات من حيث الاعتمادية العالية وقلة التكلفة مقارنة بالقراءة اليدوية ووسائل الاتصالات البديلة.
وثانيها هي تعقب العربات أو الأجهزة المتحركة. ولقد قام المركز بتطوير وحدة تعقب تم تثبيتها على أحد العربات . وتقوم الوحدة باستقبال المعلومات من أقمار تحديد المواقع ونقلها إلى محطة استقبال مباشرة أو عن طريق سعودي سات-1 حيث يتم عرضها على شاشة الحاسب الآلي بعد توقيعها على الخريطة الرقمية .
ومن التطبيقات أيضاً نقل البيانات من طرفيات ثابتة أو محمولة. وتسمح بنقل بيانات قصيرة إلى محطة أخرى عبر القمر الصناعي عند مروره فوقها. كما يمكن استخدام مثل هذه الأقمار في أخذ صور فضائية للأرض. وهذا يتطلب استخدام لواقط ذات أطياف متعددة . كما يتم الاستفادة من هذه الأقمار في إجراء الأبحاث والتجارب العلمية المتعلقة بالفضاء.
برنامج سعودي سات-2:
تم البدء في هذا البرنامج نهاية العام 2003م ولهدف إعداد كوادر وطنية جديدة لتلبية الحاجة في التوسع في إعمال المركز مستقبلا. كما يهدف البرنامج الى تجربة الأنظمة الجديدة التي يتم تطويرها في معامل أبحاث المركز قبل استخدامها في الأقمار التجارية والاستراتيجية. وقد تم إطلاق أول هذه الأقمار (سعودي سات-2أ) مع قمرين من منظومة سعودي كمسات في 29/6/2004 م من قاعدة بيكانور بكازاخستان عن طريق الصاروخ الروسي دنبر. ويزن القمر 35 كلغم وله ضعف حجم سعودي كمسات تقريبا.
وقد تمت تجربة العديد من الأنظمة وبنجاح ومنها:
1- تخزين وتنظيم الطاقة باستخدام تقنيات الليثيوم أيون.
2- نظام تحكم باتجاه القمر باستخدام عجلات رد-الفعل والقضبان الممغنطة ومعرفة الاتجاه باستخدام جهاز قياس المجال المغناطيسي وأجهزة قياس زاوية سقوط أشعة الشمس.
3- نظام تصوير ضوئي بدقة عالية.
2 - مركز تقنية الطيران
الأهـــداف
يهدف مركز تقنية الطيران إلى نقل وتوطين التقنية والخبرة في علوم وهندسة الطيران في المملكة. وذلك بإجراء البحوث والمشاريع التطبيقية في هذا المجال، إلى جانب تأهيل الكفاءات الوطنية وتقديم الدراسات والاستشارات المتخصصة للجهات الحكومية والقطاع الخاص.
المهـــام
يعمل المركز على إنشاء البنية التحتية لمعامل وورش حديثة لدعم البحوث التطبيقية مثل: ديناميكا الهواء وتصميم الطائرات، نظم الدفع المروحي والنفاث، بناء الهياكل بالمواد المركبة، نمذجة ومحاكاة ديناميكا الطيران، وكذلك تصميم أنظمة التحكم والتوجيه والملاحة الجوية.
كما يسعى المركز لتنظيم ورش العمل والندوات المتخصصة في هذا المجال، والتعاون مع الجهات المختلفة لتطوير هذه التقنية داخل المملكة.
تنظيـــم المركز
يتكون المركز من :
• إدارة المركز:
وتشرف على المجموعات الهندسية إداريا وماليا وتشمل: التوظيف، الترقيات، الأجازات..الخ. كما تشرف الإدارة على نشاطات المركز البحثية والهندسية والتي لا ترتبط بالمشاريع التابعة له بشكل مباشر.
• المجموعات الهندسية:
وتتكون من أعضاء يعملون في مهام المركز وآخرين في المشاريع التابعة له. وتنحصر مهام الأعضاء التابعين للمركز بعمل الأبحاث والدراسات النظرية والتطبيقية التي تدعم المشاريع القائمة بشكل مباشر أوغير مباشر، كتجهيز المعامل وتطوير قدرات المركز في المجالات المهمة المختلفة. ويشرف مدير المركز على هذه النشاطات إشرافاً مباشراً.
وقد تم تكوين المجموعات الهندسية بناءا على واقع المشاريع القائمة حاليا والتصور المستقبلي لنشاطات المركز. كما يتم التعاون من خلال هذه المجموعات مع المراكز الأخرى في المعهد في المجالات المشتركة. ويتكون المركز من المجموعات الهندسية التالية:
1. ديناميكا الهواء وتصميم الطائرات
المهام:
حسابات القوى الهوائية والتصاميم الأولية والتفصيلية للطائرات وحساب الأوزان وتقييم الأداء.
2. نظم الدفع والتصميم الميكانيكي
المهام:
تصميم نظم الدفع الجوية واختبار وتقييم المحركات الترددية والنفاثة ومراوح الدفع ونظم الوقود. كما تشمل تصميم وبناء معدات وقوائم الهبوط.
3. تصميم الهياكل والحسابات الإنشائية
المهام:
حسابات القوى وبناء الهياكل من المواد المركبة. كما تشمل التصميم الإنشائي لهياكل الطائرات ودراسة الأحمال الساكنة والديناميكية عليها وخاصة على الأجنحة وقوائم الهبوط وبناءها محليا.
4. ديناميكا الطيران والتحكم والتوجيه
المهام:
اشتقاق النماذج الرياضية للطائرات المنظومات التابعة وبناء برامج المحاكاة والتشبيه لديناميكا الطيران. كما تشمل اشتقاق النماذج الرياضية وقوانين التحكم والتوجيه والملاحة الجوية.
5. نظم التحكم ومعدات الملاحة الجوفضائية
المهام:
تصميم نظم التحكم المتطورة باستخدام المعالجات الرقمية. كما تشمل تطوير أجهزة القياسات والملاحة الجوفضائية ومحفزات التحكم. وعمل اختبارات تقييم الأداء المعملية لهذه النظم لإجازتها للاستخدام في الاختبارات الميدانية.
6. الإلكترونيات والاتصالات
المهام:
تصميم وتطوير الأجهزة الالكترونية المختلفة. وتشمل نظم الاتصالات اللاسلكية وما يتبعها من معدات أرضية وجوية.
7. نظم القيادة والسيطرة والاختبارات الميدانية
المهام:
تطوير وحدات القيادة والسيطرة الأرضية وما يتبعها من معدات. كما تشمل المشاركة في الاختبارات الميدانية والجوية المختلفة.
المشـــاريع
يتبع المركز جميع المشاريع المتعلقة بمجال الطيران في المعهد. حيث يقوم المركز بدعم ومساندة وتقييم مختلف المراحل التي تمر بها تلك المشاريع ويعمل كحلقة الوصل مع المشرف على المعهد. ويتكون الهيكل التنظيمي للمشاريع من التالي:
• إدارة المشروع:
وتشرف على المشاريع التابعة للمركز والأعضاء المشاركين فيها من المجموعات الهندسية المختلفة.
• أعضاء المشروع:
حيث يتم تخصيص أعضاء المشروع من المجموعات الهندسية المختلفة في المركز. بمعنى أن كل مجموعة هندسية تتكون من أعضاء ينتمون لأحد المشاريع أو للمركز نفسه.
3- مركز تقنية المواد المتقدمة:
يهدف مركز تقنية المواد المتقدمة بمعهد بحوث الفضاء إلى نقل وتطوير تقنية تصنيع المواد المتقدمة ودراسة كفاءتها لاستخدامها في التطبيقات المختلفة في مجال علوم الفضاء والطيران. وتهتم أقسام المركز بشكل أساسي بالإستفادة القصوى من التقنيات المتوفرة في المواد المركبة والبلازما والتقنية الفائقة الدقة. يتكون المركز من أربعة أقسام هي:
قسم التصميم والتحليل:
يتم في هذا القسم استخدام أحدث برامج التصميم والمحاكاة لوضع تصاميم النماذج الأصلية. ويتم إنتاج هذه النماذج باستخدام تقنية التصنيع السريع والطباعة ثلاثية الأبعاد.
قسم الإختبار والتمييز:
يتم في هذا القسم تصميم وإجراء اختبارات خواص المواد كالقساوة وقابلية التآكل والإستهلاك وغيرها من الخواص إلى جانب إجراء عمليات التمييز للمواد المراد فحصها وذلك من ناحية التركيب وقابلية التشكيل والبلورة وغيرها من المميزات ويساهم هذا القسم بالدرجة الأولى في فحص المواد واختيار تقنية تصنيعها قبل أن تتم الإستفادة منها ونقلها إلى مرحلة التصنيع.
قسم التصنيع والمعالجة:
يتم في هذا القسم تصنيع مواد متقدمة مثل المواد المركبة. ويتم التصنيع بإنشاء مصانع تجريبية صغيرة لانتاج كميات محدودة من المواد ودراسة إمكانية نقلها وإنتاجها على المستوى التجاري إلى جانب تدريب الكفاءات الوطنية على أحدث تقنيات التصنيع المتوفرة. ويتم في هذا القسم أيضاً استخدام طرق معالجة متقدمة للمواد والسطوح. مثل استخدام وتطوير طرق معالجة متقدمة باستخدام البلازما. وينفذ في المعهد في هذا المجال مشروع تقنية زرع الأيونات عن طريق البلازما لتقوية السطوح وزيادة مقاومتها للتآكل والإستهلاك وزيادة عمرها الإفتراضي.
قسم التقنية الفائقة الدقة:
يتم في هذا القسم دراسة وتطوير التقنية الفائقة الدقة والمواد الذكية. ويستفيد القسم من هذه التقنيات في تصنيع مصححات وأجهزة تحسس وهياكل عالية الكفاءة وخفيفة الوزن. كما يتم تصنيع وتطوير بعض الأجهزة الفائقة الدقة مثل مولدات الطاقة ومحركات الدفع المصغرة واستخدامها في مشاريع قائمة بالمعهد مثل برنامج الأقمار الصناعية السعودية (سعودي سات) بمعهد بحوث الفضاء.
4- مركز تقنية الضوئيات
تعتبر تقنية الضوئيات احد اهم تفنيات العصر الحديث التي دخلت في كثير من مجالات الحياة، حيث ان كثير من دول العالم اسست الكثير من المراكز البحثية المتخصصة في هذا المجال دعما لنموها التقني والاقتصادى.
وحرصا على ادخال التقنيات الحديثة والاستفادة منها، قام معهد بحوث الفضاء بمدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية بإنشاء مركز تقنية الضوئيات في عام 1420هــ ووفرله الإمكانيات البشرية والتقنية المتاحة ليكون احد المراكز الوطنية المتخصصة في التقنيات المتقدمة.
ومن اهم اهداف المركزبناء قاعدة اساسية لفهم وتصنيع وتشغيل ما يتعلق بتقنية الضوئيات مثل نظم الليزوتطبيقاتة، الإلكترونيات الضوئية الدقيقة، المجسات الضوئية والأتصالات الضوئية.
ويمكن تلخيص اهداف المركز بالتالى :
• عمل بعض الأبحاث الرئيسية في مجال الضوئيات وكذلك الليزر وتطبيقاتة وتحفيز الباحثين السعوديون في هذا المجال.
• العمل على نقل التقنيات الحديثة في مجال الضوئيات و الإلكترونيات الضوئية الى المملكة.
• تدريب موظفين القطعات الحكومية او القطاع الخاص عن طريق طرح دورات تخصصية لمدة قصيرة تحتوي على موضوعات متعلقة بالضوئيات والليزر وتطبيقاتها.
• التعاون مع الجامعات السعودية في مجال الأبحاث وتدريب الطلاب والمشاركة في بعض مشاريع الدرسات العليا.
• تقديم الإستشارات الى الجهات ذات الإحتياج.
أبرز المخرجات البحثية:
اولا: المرصد السعودي لتحديد المسافات بالليزر (سالرو)
يقع المرصد السعودي لتحديد المسافات بالليزر (سالرو) على بعد 45 كيلومتر من شمال غرب الرياض. لقد تم بنائه في عام 1995 ومن ثم تم تطويره في عام 2001. كجزء من الليزر الدولي. يعد سالرو جزء من منظمة خدمة مراصد الليزر الدولية وهي منظمة تقوم بترتيب جهود مراصد الليزر حول العالم. مرصد سالرو هو مرصد الليزر الوحيد الموجود على القشرة الأرضية لجزيرة العرب مما يجعله مهم جدا لرصد حركة طبقات الأرض. هذا وبالإضافة إلى تطبيقاته الأخرى.
مكونات المرصد:
ليزر من نوع الياك مع مضخمين وقاطع تردد.
منظار مقاسه 75 سنتيمتر منظار لإرسال واستقبال نبض الليزر.
أجهزة التقدير والبرامج
التطبيقات:
-1 قياس مدار الأقمار الصناعية بدقة قريبة من المليمتر
-2 معايرة الأقمار الصناعية
-3 دراسة حركة القشرة الأرضية
-4 قياس زاوية ميلان القطب وسرعة دوران كوكب الأرض
-5 مساعدة المتخصصين في علم المحيطات
-6 قياس معامل الجاذبية
-7 ضبط الوقت بين مكانين بدقة النانو ثانية
محطة أرصاد الأقمار الصناعية
ثانيا: مختبر الليزر للأطياف
يحتوي هذا المختبر على عدة أجهزة بصرية وأجهزة قياسات ضوئية بالإضافة إلى أجهزة الليزر الأساسية. يمكن إعداد أجهزة الليزر مع بقية الأجهزة بطرق مختلفة اعتمادا على التجربة المقصودة. التجارب تجرى لتطوير مجال علم البصريات والضوئيات.
مكونات المختبر:
ليزر الياك النبضي نوع (LQ129A)
ليزر تي – سافاير (LX351)
البصريات:
يوجد الكثير من العناصر البصرية التي تغطي الطيف الضوئي من فوق البنفسجي إلى ما تحت الأشعة الحمراء. وهذه العناصر البصرية تحتوي على: المرايا و العدسات والمرشحات الضوئية و المستقطبات و الألواح الموجية.
ميكانيكيات البصريات:
هي أجهزة تستخدم لغرض تثبيت العناصر البصرية للمختبر. هذه الأجهزة تحتوي على:
1- منضدة ضوئيات مقاومة للاهتزازات
2- مثبتات بصريات مثل القواعد الماسكات والأعمدة.
التطبيقات:
1- دراسة وتطوير ليزرات الصبغة
2- دراسة الخواص الذرية للمواد
3- دراسة أطياف المواد
4- دراسة الخواص الضوئية للمواد
مختبر الليزر للأطياف
ثالثا: مختبر تطبيقات احتراق الغازات
في هذا المختبر, تستخدم أنواع معينه من الليزرات لدراسة التدفق في النفاثات و الاحتراق لمحاولة تحسين مقاييس الآداء في مجال تدفق الموائع وتفاعلاتها الكيميائية. تستخدم تقنيتا ال (PIV) و (PLIF) لإجراء هذه التجارب. ويتم في هذة التقنية دراسة طرق الإحتراق الغازي وتفاعل شعلة الدفع الحراري باستخدام الليزر عن طريق تصوير شعلة الإحتراق بعد تعرضها لليزر وأخذ صور بالكمرات لحساب سرعة وتركيز جزيئات الوقود.
مكونات المختبر:
IVيستخدم هذا النظام لقياس سرعة التدفق
PLIF:
هذا النظام يستخدم لقياس تركيب التدفق
كميرا CCD مكثفة:
تستطيع ان تلتقط اطوال موجية مختلفة من بين -190nm700
PTU
هذه وحدة التوقيت المبرمجة وهي تزامن عملية تشغيل النظام
برنامج قياس وتحليل
يستخدم هذا البرنامج لحساب حقول التدفق باستخدام الترابط الذاتي التحليلي ويمكنه أيضا أن يوجد القيم العليا بالإضافة لتطبيقات أخرى
التطبيقات:
1- دراسة ميكانيكا الموائع
2- دراسات الأحتراق و تخفيض التلوث
3- تطوير قدرات تصميم الحواقن
مختبر تطبيقات إحتراق الغازت
5- المركز السعودي للإستشعار عن بعد
يعرف الاستشعار عن بعد بأنه أحد الوسائل التي يمكن بواسطتها الحصول على معلومات عن أهداف معينة من مسافات بعيدة دون الحاجة إلى الاتصال المباشر مع الهدف المراد دراسته وذلك بقياس وتسجيل ارتدادات وانعكاسات الأشعة الكهرومغناطيسية عن ذلك الهدف ويتم ذلك باستعمال أجهزة التقاط حساسة محمولة على متن الطائرات أو التوابع, ومن ثم تحلل هذه القياسات وتكون فيها صور يمكن الاستفادة منها في التطبيقات المختلفة.
نشأته:
انطلاقا من حرص حكومة خادم الحرمين الشريفين على الاستفادة من كل ما يعن ويساعد في أعمال الخطط التنموية الهائلة في المملكة العربية السعودية, صدر القرار السامي رقم 1322/8 وتاريخ 24/7/1403هـ والذي ينص على أن تقوم مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية بإنشاء محطة استقبال ومعالجة وطبع الصور الفضائية . بناءا عليه تم إنشاء المركز السعودي للاستشعار عن بعد الذي يعتبر نواة لنشر واستيعاب وتطويع تقنية الاستشعار عن بعد. ويعد المركز نظام متكامل لاستقبال ومعالجة وتحليل وطبع الصور الملتقطة من الفضاء للكرة الأرضية بواسطة التوابع الفضائية المختلفة.
الرؤية:
النهوض والارتقاء وصولا إلى الريادة في مجال تقنيات الاستشعار عن بعد والإفادة منها بما يخدم خطط التنمية في المملكة العربية السعودية.
الرسالة:
القيام بعمل كل ما من شأنه تحقيق الأهداف المرسومة والوصول إلى الغاية المطلوبة من إنشاء المركز السعودي الاستشعار عن بعد لخدمة التنمية الشاملة في جميع المجالات التنموية في المملكة العربية السعودية.
الأهداف :
• جمع المعلومات وتوزيعها على الجهات المستفيدة .
• تطوير البحث العلمي في مجال الاستشعار عن بعد وتقنياته ونشر الوعي التقني بين المواطنين والباحثين والعلماء والدارسين.
• تطويع تقنية الاستشعار عن بعد لسد احتياجات المملكة في إنجاز الخطط الإنمائية.
المهام:
• استقبال المعلومات الفضائية من الأقمار الاصطناعية.
• معالجة وتحليل وإنتاج الصور الفضائية.
• تنفيذ المشاريع المشتركة مع الجهات المستفيدة.
• نشر الوعي العلمي في مجال الاستشعار عن بعد.
• تطوير البحث العلمي في مجال الاستشعار عن بعد.
• تقديم الدعم الفني والاستشاري في مجال الاستشعار عن بعد.
• أية مهام أخرى يكلف بها المركز في مجال اختصاصه.
6 - مركز نظم المعلومات الجغرافية
أعطت نظم المعلومات الجغرافية بعداً آخر لقواعد المعلومات الرقمية من حيث الربط المكاني للمعلومة. ومع توفر التقنيات الحديثة والتي تتمثل في الأقمار الاصطناعية للاستشعار عن بعد ذات القدرة عالية التباين في الرصد الدوري ومتابعة التغيرات على سطح الأرض، أصبحت الصور الفضائية أحد المصادر الأساسية لبناء نظم المعلومات الجغرافية، و شرعت العديد من الجهات الحكومية والخاصة في الاستفادة من تلك التقنيات في بناء وتحليل المعلومات والتخطيط للمشاريع التي أصبحت ترتكز على دقة المعلومة وسرعة التنفيذ بالاضافة الى ترشيد التكاليف.
يأتي إنشاء مركز نظم المعلومات الجغرافيــــــة تماشياً مع المهام الأساسية لمدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية والتي تتمثل في التنسيق مع الأجهزة الحكومية والمؤسسات العلمية ومراكز البحوث في المملكة في مجال الأبحاث وتبادل الخبرات وتقديم الخدمات الفنية والاستشارية للجهات التي ترغب في الاستفادة منها.
ولقد أنشئ مركز نظم المعلومات الجغرافية عام 1420هـ بمعهد بحوث الفضاء وذلك بغرض استخدام التقنية المتقدمة لخدمة الأغراض التنموية عن طريق التنسيق بين الجهات ذات العلاقة لتوفير المعلومات الموثقة للجهات المعنية مع مراعاة توحيد الجهود وترشيد التكاليف، مستفيداً من الإمكانيات المتاحة بالمعهد في توفر الصور الفضائية للمملكة و الاستفادة من قدرات أجهزة الحاسب الآلي الفائقة الأداء في بناء قواعد نظم المعلومات الجغرافية وربطها بالجهات المستفيدة عن طريق شبكة معلوماتية.
أهداف المركز
تتلخص أهداف المركز في تطوير القدرات الفنية وإجراء الأبحاث التطبيقية في مجال نظم المعلومات الجغرافية وتطويرها بما يتناسب مع متطلبات الجهات المستفيدة والتنسيق لتكوين شبكة وطنية تخدم تبادل المعلومات وفق مواصفات وضوابط وآليات محددة.
المهــــام
المشاركة في أعمال اللجنة الوطنية لنظم المعلومات الجغرافية والتي تشمل توحيد المواصفات وإنشاء شبكة وطنية لتبادل المعلومات ووضع الأنظمة والضوابط لها.
تطوير نماذج لتطبيقات مختلفة في نظم المعلومات الجغرافية وتنفيذ مشاريع مشتركة مع الجهات المستفيدة لخدمة التنمية بالمملكة.
تقديم الدعم الفني والاستشاري للجهات المستفيدة.
إنشاء قاعدة معلومات تخدم أهداف المركز.
نشاطات وإنجازات المركز
سعى المركز في تنفيذ عدد من الاتفاقيات و المشاريع تهدف الى تطوير التطبيقات الخاصة بنظم المعلومات الجغرافية وتفعيل دور المركز في التنسيق بين الجهات والإعداد لتكوين شبكة وطنية في هذا المجال، وتتلخص هذه الإنجازات في التالي:
أولا :المشاريع والمنتجات
التعاون مع شركة الدليل لنظم المعلومات لإصدار سلسلة المستكشف والتي تعني بإنتاج اسطوانات مدمجة (CD) تحتوي على خرائط رقمية للمدن الرئيسية بالمملكة مدعمة بالمعلومات الوصفية لمواقع المعالم والخدمات المختلفة. حيث تم إصدار المستكشف لكل من جدة و مكة المكرمة والمدينة المنورة والدمام والملكة العربية السعودية ومستكشف المنتزهات الجبلية.
تطوير منظومة آلية لتحديد مواقع المركبات (AVL) بالتعاون مع شركة الإلكترونيات المتقدمة، و تم الانتهاء من المشاريع التجريبية لهذه المنظومة ويجري حاليا تطبيقها لصالح جمعية الهلال الأحمر السعودي لمدينة الرياض، بالإضافة إلى مشاريع أخرى يجرى التنسيق لها مع عدد من الجهات.
عقد عدة اتفاقيات مع القطاع الخاص للتعاون في مجال أنظمة تعقب المركبات.
المشاركة في تنفيذ مشروع تحديد الآبار ومحطات المياه في بعض مناطق المملكة باستخدام الصور الفضائية و نظم المعلومات الجغرافية لأحد المشاريع المدعمة من المدينة.
تنفيذ أحد المشاريع البحثية المتضمنة تحديث معلومات الخرائط باستخدام الصور الفضائية المحدثة وتقنية نظم المعلومات الجغرافية.
الإعداد لإنتاج خرائط رقمية دقيقة لمدن المملكة تلائم أنظمة تعقب المركبات، تشتمل على الطرق والشوارع الأحياء، الأجهزة الحكومية والخدمية، المدارس والمستشفيات والمساجد والمعالم الأخرى.
تنفيذ مشروع استكمال قاعدة البيانات الجغرافية (المرحلة الأولى والثانية) والمتضمنة إنتاج خرائط رقمية مستخلصة من الصور الفضائية العالية الدقة المصححة (1م) والذي يشمل 90000 كم2 لمعظم المناطق الحضرية بالمملكة وربطها مع شبكة الاتصالات الأرضية وبناء خرائط دقيقة للمدن الرئيسية مع ارتفاعات المباني لشبكة الجوال، إضافة إلى تغطية كامل المملكة بصور فضائية مصححة تعامديا بدقة 15م.
تم ربط قاعدة بيانات الموسوعة الجغرافية للأماكن في المملكة من إعداد الجمعية الجغرافية السعودية ببرامج نظم المعلومات الجغرافية،وتمت الاستفادة من هذه البيانات التي تحتوي على المسميات والإحداثيات الجغرافية للأماكن مثل المدن والقرى والآبار والأودية وموارد المياه وغيرها بالإضافة إلى المعلومات الوصفية لهذه الأماكن التي يبلغ تعدادها حوالي 38 ألف سجل. وقد تمت الاستفادة من هذه المعلومات في العديد من المشاريع التي نفذت داخل معهد بحوث الفضاء والمشاريع التعاقدية التي نفذت خارج المعهد.
تم بناء نظام معلومات جغرافي لمزارع الدواجن بالمملكة ، حيث تم توقيع (1071) ألف وواحد وسبعون مزرعة على صور فضائية وخرائط رقمية شملت شبكة الطرق ومواقع المدن وحدود المناطق والتضاريس، ويساهم هذا النظام إلى توفير المعلومات المتكاملة مع مواقعها الجغرافية وإمكانية إجراء التحاليل المختلفة للاستفادة منها في الدراسات المتخصصة.
ثانياً : الاستشارات
التنسيق مع وزارة التربية والتعليم (المعارف) لتنفيذ مشروع تجريبي للنظم الجغرافية للمدارس (نجم) يهدف الى ربط المعلومات الوصفية لديهم بمواقع المدارس، مما يساهم في تحليل المعلومات و يساعد في توفير الرؤية الشاملة للمسؤولين لاتخاذ القرارات المناسبة.
عقد اتفاقية مع الهيئة العليا للسياحة لتبادل المعلومات والتعاون في مجال إصدار الخرائط السياحية وتوفير الدعم الفني اللازم.
المشاركة في إعداد دراسة متكاملة لتطوير نظم الاتصالات والمعلومات بجمعية الهلال الأحمر.
التنسيق مع عدد من الوزارات لتنفيذ مشاريع تجريبية تخدم أغراضها .
تنظيم ملتقى نظم المعلومات الجغرافية تحت عنوان (القاعدة الوطنية لنظم المعلومات الجغرافية) ضمن فعاليات ندوة تقنية الأقمار الاصطناعية وتطبيقاتها .
الانضمام إلى لجنة مواصفات النظم الجغرافية الدولية (ISO/TC211) والمشاركة في عدة مشاريع تهدف الى وضع مواصفات دولية في مجال نظم المعلومات الجغرافية، وبالتالي الاستفادة منها في وضع المواصفات الوطنية.
توفير فرص التدريب التطبيقي في مجال نظم المعلومات الجغرافية لطلاب الجامعات ومختصي الجهات الحكومية.
تنظيم دورات تدريب نسائية في مجال نظم المعلومات الجغرافية لعضوات هيئة التدريس وطالبات الدراسات العليا في الجامعات والكليات.
ثالثا: اللجنة الوطنية لنظم المعلومات الجغرافية
صدرت الموافقة السامية رقم 7/ب/9838 بتاريخ 24/5/1422 هـ على مقترح مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية بتكوين لجنة برئاسة وزارة الدفاع والطيران ممثلة بالإدارة العامة للمساحة العسكرية، ومقر أمانتها وعضوية احد عشرة جهة فاعلة لدراسة توحيد المواصفات والأسس العامة لمتطلبات إنشاء القاعدة الوطنية لنظم المعلومات الجغرافية
وتهدف اللجنة إلى توحيد الجهود وإلغاء الازدواجية وترشيد التكاليف للجهات الحكومية في مجال نظم المعلومات الجغرافية وذلك بتفعيل دور المراكز المختصة في تلك الجهات وربطها بشبكة معلوماتية لتبادل المعلومات الجغرافية فيما بينها تسمى بـ ( شبكة نظم المعلومات الجغرافية، ولتحقيق ذلك ينبغي توفير الأسس اللازمة التالية :
• توحيد المواصفات والمعايير الوطنية لنظم المعلومات الجغرافية.
• وضع ضوابط وأنظمة وآلية لتبادل وتحديث المعلومات.
• التعاون والتنسيق بين الجهات الحكومية في توفير المعلومات للتداول.
• تكوين الشبكة بما يخدم المتطلبات وتوفير أنظمة الحماية للمعلومات.
1. أعضاء اللجنة
• وزارة الدفاع والطيران (الإدارة العامة للمساحة العسكرية) (رئاسة اللجنة)
• مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية (أمانة اللجنة)
• وزارة الداخلية (عضوا)
• وزارة البترول والثروة المعدنية (هيئة المساحة الجيولوجية) (عضوا)
• وزارة الشؤون البلدية والقروية (عضوا)
• وزارة التخطيط (مصلحة الإحصاءات العامة) (عضوا)
• وزارة النقل (عضوا)
• وزارة المالية (عضوا)
• وزارة التعليم العالي (عضوا)
• الهيئة العليا لتطوير مدينة الرياض (عضوا)
• الهيئة العربية السعودية للمواصفات والمقاييس (عضوا)
وللجنة دعوة من ترى الحاجة إلى مشاركته من الجهات الحكومية الأخرى.
2.اللجان الفرعية
تم خلال اجتماعات اللجنة الدورية تكوين لجان فرعية شملت:
• اللجنة الفنية للمعلومات
وتهدف إلى حصر وجمع معلومات جغرافية ووصفية وجيوديسية متكاملة وتفصيلية المتوفرة لدى الجهات الحكومية بغرض الاستفادة من المعلومات في بناء الشبكة
• اللجنة الفنية للشبكات
التنسيق والتفاعل مع اللجان الأخرى لتطبيق مبدأ الشبكة الوطنية والاطلاع على احدث التقنيات المتوفرة في ذات المجال ودراسة بناء الشبكة الوطنية بمشاركة المختصين من القطاعات المختلفة المرشحة للمشاركة
• اللجنة الفنية للأنظمة
إيجاد أسس وضوابط قانونية لتنظيم جمع ونشر وتداول المعلومات ورسم آلية لتحديث المعلومات والإشراف على تنفيذ ذلك ، إضافة إلى تحديد مستويات الصلاحية للدخول على مركز إدخال وتعديل المعلومـات .
• اللجنة الفنية للمواصفات
تهدف إلى توحيد المواصفات والمقاييس للمعلومات الجغرافية الوطنية في المملكة العربية السعودية ووضع الأسس والضوابط اللازمة لتحقيق ذلك على عدة مراحل.
• اللجنة المالية
وضع التكاليف التقديرية للدراسات وإنشاء شبكة نظم المعلومات الجغرافية والتنسيق لتوفير الموارد المالية.
7 - مركز الدراسات الرقمية
تم إعداد مركز الدراسات الرقمية ليكون مركزًا وطنياً مجهزًا بأحدث أجهزة الحاسب الآلي وشبكات تبادل المعلومات ذات الكثافة والكفاءة العالية، وبرامج متخصصة في تطبيقات النمذجة والتشبيه الرقمي، بالإضافة إلى برامج متخصصة في مجال بناء قواعد المعلومات وإدارتها وتشغيلها من قبل متخصصين تم إعدادهم إعداداً تقنياً متميزاً.
ويضم المركز ثلاثة أنواع من أجهزة الحاسب الآلي عالية الكفاءة وهي (CRAY Origin 2000) و(Origin 3000) من شركة SGI بالإضافة إلى SUNE Star fire من شركة SUN وتتميز هذه الأنواع الثلاثة من الأجهزة بالسرعة الفائقة والمعالجة بالتوازي نظراً لتعدد شرائح المعالجة بالإضافة إلى تميزها بذاكرة وتخزين عاليتي السعة والأداء.
كما يتوفر لدى المركز العديد من البرامج المتميزة في مجال التشبيه الرقمي كبرنامج طريقة العنصر المحدد (FEM) وبرنامج ديناميكية السوائل الحسابية (CFD) الذي يعد من أهم البرامج وأكثرها انتشاراً في مجال الحسابات الرقمية، حيث يلعب البرنامج دوراً أساسياً في المجالات الصناعية بما في ذلك الفضاء والطيران والصناعات الكيماوية والحيوية، وتطبيقات متخصصة أخرى مثل الصناعات النفطية، حيث أنه يمكن من خلال المحاكاة الرقمية إجراء الدراسات الرقمية لعملية استخراج النفط والغازات الطبيعية من مخازنها الطبيعية وبالتالي إتاحة الفرصة لدراسة واستعراض أفضل الطرق لإنتاج النفط واختيار مواقع حفر الآبار ليتسنى استخراج النفط من مكامنه بطريقة مثلى.
النمذجة والتشبيه الرقمي
يستخدم المركز تقنيات متعددة في مجال النمذجة والتشبيه الرقمي منها على سبيل المثال:
1- ديناميكية الموائع الحرارية (Computational Fluid Dynamics)
ديناميكية الموائع الحسابية تعني ببساطة استخدام الحاسب والتقنيات الرقمية لحل المسائل الهندسية التي تشتمل على سريان الموائع.
2- طريقة تحليل العنصر المحدد (Finite Element Methods)
طريقة العنصر المحدد هي إحدى الطرق المستخدمة في التصميم لمحاكاة أوضاع الأحمال على التصميم المراد تنفيذه ودراسة وتحليل المواد المركبة ومن ثم قراءة نتائج استجابات التصاميم لهذه الأوضاع.
3- تقنية تشكيل الجوامد (solid modeling)
يتم استخدام تشكيل الجوامد في تحليل النظم الميكانيكية والتأكد منها قبل عملية التصنيع, فهي تساعد في إنشاء وتحليل النظام إليكترونيا باستخدام الكمبيوتر.
يحتوي أي نظام ميكانيكي على عدة أجزاء, هذه الأجزاء يمكن إنشاؤها منفصلة عن بعضها ثم يتم ربطها معا بطريقة يحددها المصمم. يعطي تشكيل الجوامد القدرة للتأكد من جدوى تصميم النموذج والتواصل بين أجزائه. طورت بعض البرامج التي تخص تشكيل الجوامد تمثيل حركي لسلوك النظام تحت ظروف معينة.
ومن المجالات الهندسية المتعددة التي تستخدم فيها هذه التقنيات:-
1- الديناميكية الهوائية للطائرات والسيارات
2- الديناميكية المائية للسفن.
3- الجسور والمباني
4- المعدات الثقيلة والمكائن
5- الأنظمة الكهروميكانيكية الفائقة الصغر MEMS
6- سريان الموائع في المحرك.
7- الموائع ، بما فيها دينامكية الموائع الحسابية CFD.
9- انتقال الحرارة.
10- الاحتراق في المحركات.
المشاركات و الأبحاث المنشورة:
1- دراسة حسابية لنافثات تبادلية غير مستقرة ثلاثية الأبعاد تعمل باستخدام البخار على موائع ذات خاصية فوق صوتية للدكتور خالد بن عبدالله الحصان, المؤتمر الدولي لجمعية وأكاديمية العلوم والهندسة , الولايات المتحدة الأمريكية, أغسطس2004
2- مقارنة بين منحنى ناشرة مغطاة اسطوانية الشكل وأخرى مكعبة ثلاثية الأبعاد لنافث ضغطي تبادلي غير مستقر على موائع ذات خاصية فوق صوتية و ذات انسياب لزج. للدكتور خالد بن عبدالله الحصان, إصدارات رابطة المهندسين الميكانيكيين العالمية.
3- دراسة تأثير تغير نسبة التدفق الداخل لنافث ضغطي تبادلي على موائع ذات خاصية فوق صوتية للدكتور خالد بن عبدالله الحصان, المؤتمر الدولي لجمعية وأكاديمية العلوم والهندسة, المؤتمر الدولي لجمعية وأكاديمية العلوم والهندسة الولايات المتحدة الأمريكية, يناير 2005 .
4- تطبيق حركية الموائع الحسابية على انسياب متقطع و غير مستقر ذو تغيرات كبيرة في السعة , معضلة الأنبوب الصدمي للدكتور خالد بن عبدالله الحصان, اصدارات رابطة المهندسين الميكانيكيين العالمية, الولايات المتحدة الأمريكية, يناير2005
5- دراسة مدى تأثير تغيّر نسبة القطر الحلقي لنافث ضغطي تبادلي على موائع ذات خاصية فوق صوتية للدكتور خالد بن عبدالله الحصان, المؤتمر السادس عن هندسة الموائع والحراريات, كوريا الجنوبية , مارس 2005.
6- التحليل الحسابي لظاهرة الحث الانسيابي لنافثات ضغطية تبادلية غير مستقرة ثلاثية الأبعاد على موائع ذات خاصية فوق صوتية للدكتور خالد بن عبدالله الحصان, المؤتمر السادس عن هندسة الموائع والحراريات, كوريا الجنوبية , مارس 2005 .
7- التحليل الحسابي لانسياب الهواء بسرعة تفوق ثلاثة أضعاف سرعة الصوت و دراسة بنية الموجات الصدمية المائلة ثلاثية الأبعاد على أسطح أرياش دوارة مخروطية الشكل و تأثير الموجات الصدمية المائلة في انسياب دوراني غير مستقر ثلاثي الأبعاد للدكتور خالد بن عبدالله الحصان, الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين, الولايات المتحدة الأمريكية , يونية 2005 القادم.
الباحثون:
1- د. خالد بن عبدالله الحصان رئيس مركز الدراسات الرقمية
2- م. عبدالمجيد بن علي آل زنان
3- م. إبراهيم بن حامد الحربي
4- م. عبدالله بن علي الشمراني
5- م. وليد بن سعود الخليل
6- م. نشمي بن حسن الرشيدي
7- م. رامس بن سالم الشهري
8- م.رائد بن محمد الخريف
8 - قسم خدمات الحاسب الآلي عالي الكفاءة ومحطات الإستقبال :
التجهيزات :
تم تجهيز قسم الحاسب الآلي عالي الكفاءة ومحطات الإستقبال بأحدث أجهزة الحاسب الآلي وشبكات تبادل المعلومات ذات الكثافة والكفاءة العالية.
ومن مهام هذا القسم أيضاً إدارة وتشغيل أجهزة الإستقبال والمعالجة الخاصة بمحطات استقبال الصور الفضائية لصالح المركز السعودي للإستشعار عن بعد والبرامج المختلفة الخاصة بمعهد بحوث الفضاء. كما يقوم القسم بتقديم جميع الخدمات المتوفرة له لدعم البحث العلمي والتطبيقي في المدينة. ويضم القسم العديد من أجهزة الحاسب الآلي عالية الكفاءة وهي:
- SGI Origin 2000 series server w/ 16 CPU's & 16 GB RAM.
- SGI Origin 3000 series server w/ 32 CPU's & 16 GB RAM.
- SGI Altix Linux server w/ 8 CPU's & 24 GB RAM .
- SUN E10-K cluster w/ 9 CPU's .
كما يضم القسم وحدات التخزين عالية الكثافة ، يصل إجمالي المساحة التخزينية لها إلى 37 تيرا بايت تقريباً . وهذه الوحدات التخزينية معدة على طريقة (SAN) Storage Area Network ، وهي كالتالي :
- EMC Clariion unit w/ 2.4 TB raw data .
- SGI-branded Clariion unit w/ 2 TB raw data .
- Two SGI TP9500 SAN-ready units (total 32 TB)
و هذه الأجهزة تدار بشبكة محلية , تخدم عملية تبادل الصور الفضائية والإتصال بين معاهد المدينة ، ومربوطة بإحدى إدارات المدينة المختصة بواسطة الألياف البصرية (Fiber Optic) ليتسنى للباحثين بالمدينة الإستفادة الفعلية من الإمكانيات الحاسوبية لدى القسم .
و تتميز هذه الأجهزة بالسرعة الفائقة والمعالجة بالتوازي نظراً لتعدد شرائح المعالجة بالإضافة إلى تميزها بذاكرة وتخزين عاليتي السعة والأداء كما أسلفنا . وبالإضافة إلى الكفاءات المتوفرة فإنه يجري حالياً رسم خطة طويلة المدى لاستقطاب الخبرات المتميزة في عدد من المجالات العلمية والتطبيقية، ومختصين في برمجة وإدارة هذا النوع من الأجهزة وتوفير الخدمات المساندة في شتى المجالات.
