title: REMEDIATION STRATEGIES FOR DICHLORODIPHENYLTRICHLOROETHANE AND DIELDRIN CONTAMINATED SOILS AT POINT PELEE NATIONAL PARK

title: STRATÉGIES DE REMÉDIATION DES SOLS CONTAMINÉS PAR LE DICHLORODIPHÉNYLTRICHLOROÉTHANE ET PAR LE DIELDRINE DANS LE PARC NATIONAL DE LA POINTE-PELÉE

subject:
Organochlorine Pesticides
Point Pelee National Park
Remediation
Phytoextraction

abstract: Organochlorine pesticides have been recognized as contaminants of concern due to their bioaccumulation, recalcitrance to degradation, and potential toxicity to humans and wildlife. Point Pelee National Park (PPNP), in Leamington, ON, is heavily contaminated with organochlorine pesticides (dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and dieldrin) due to their substantial use during the 1950s and 1960s when the park was used as an orchard. Conventional treatments for organochlorine contaminated soils (e.g. excavation and incineration) are effective, but they can negatively affect sensitive ecosystems. Three different remediation strategies (phytoextraction, hydroxypropyl-β-cyclodextrin, and zero-valent iron) for dealing with organochlorine pesticide contamination at PPNP were investigated in this thesis. Two native grasses (Panicum virgatum and Schizachyrium scoparium), demonstrated great potential for phytoextraction, taking up significant amounts of DDT and dieldrin in-situ only five months after plot establishment. Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin (HPβCD), a surfactant, forms water soluble complexes with low-polarity organic compounds, like DDT. Microbial studies using HPβCD showed a significant increase in DDT water solubility, a significant decrease in [∑DDT] in soils, and no significant increase in overall microbial activity. Greenhouse experiments, using a combined approach of phytoextraction with HPβCD showed a significant increase in [∑DDT] in S. scoparium shoots, however, they also suggested DDT mobilization, with higher [∑DDT] found in the bottom section of unplanted soil treated with HPβCD. Hence, the in-situ application of HPβCD at PPNP is not recommended as an increase in DDT mobilization at the site is likely to cause groundwater contamination. Laboratory and field studies showed that the application of DARAMEND and EHC (zero-valent iron technology) to PPNP soils contaminated with organochlorine pesticides did not improve the degradation of DDT or dieldrin. The most suitable remediation strategy for PPNP was found to be phytoextraction by native grasses, as they will not negatively impact the sensitive ecosystem at PPNP or introduce invasive species to the park.

abstract: Les pesticides organochlorés ont été reconnus comme des contaminants préoccupants en raison de leur bioaccumulation, de leur récalcitabilité à la dégradation et de leur toxicité potentielle pour les humains et la faune. Le parc national de la Pointe-Pelée (PNPP), à Leamington, en Ontario, est fortement contaminé par les pesticides organochlorés (dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT) et dieldrine) en raison de leur utilisation importante dans les années 1950 et 1960, lorsque le parc a été utilisé comme verger. Les traitements conventionnels pour les sols contaminés par des composés organochlorés (par exemple l'excavation et l'incinération) sont efficaces, mais ils peuvent affecter négativement les écosystèmes sensibles. Dans cette thèse, trois stratégies d'assainissement différentes (phytoextraction, hydroxypropyl-β-cyclodextrine, et fer zéro-valent) pour traiter la contamination par les pesticides organochlorés à PNPP ont été étudiées. Deux graminées indigènes (Panicum virgatum et Schizachyrium scoparium) ont démontré un grand potentiel de phytoextraction, prenant des quantités significatives de DDT et de dieldrine in situ seulement cinq mois après l'établissement de la parcelle. L'hydroxypropyl-β-cyclodextrine (HPβCD), un tensioactif, forme des complexes hydrosolubles avec des composés organiques à faible polarité, comme le DDT. Les études microbiennes avec la HPβCD ont montré une augmentation significative de la solubilité dans l'eau du DDT, une diminution significative de la [∑DDT] dans les sols et aucune augmentation significative de l'activité microbienne globale. Les expériences en serre, en utilisant une approche combinée de la phytoextraction avec la HPβCD, ont montré une augmentation significative de la [∑DDT] dans les pousses de S. scoparium, cependant elles ont également suggéré une mobilisation du DDT, avec une [∑DDT] plus élevé dans la partie inférieure du sol non implanté traité par HPβCD. Par conséquent, l'application in situ de HPβCD au PNPP n'est pas recommandée car une augmentation de la mobilisation du DDT sur le site est susceptible de provoquer une contamination des eaux souterraines. Des études de laboratoire et sur le terrain ont montré que l'application de DARAMEND et EHC (technologie de fer à zéro-valeur) aux sols PNPP contaminés par des pesticides organochlorés n'a pas amélioré la dégradation du DDT ou de la dieldrine. La stratégie d'assainissement la plus appropriée pour le PNPP s'est révélée être la phytoextraction par des graminées indigènes, car elles n'auront ni d'impact négatif sur l'écosystème sensible du PNPP ni n'introduiront d'espèces envahissantes dans le parc.


title: DISCOVERY AND CHARACTERISATION OF YEAST FERRITIN (yFer1) IN SACCHAROMYCES CEREVISIAE

title: DÉCOUVERTE ET ANALYSE DE LA FERRITINE (yFer1) DANS LA LEVURE SACCHAROMYCES CEREVISIAE

contributor: Royal Military College of Canada / Collège militaire royal du Canada

subject:
Ferritin
Programmed Cell Death
Anti-apoptosis
Iron
Saccharomyces cerevisiae
Bax
Fungi

abstract: Ferritin is an important iron chelating protein that is reported to store iron in order to prevent the toxic effects of excess iron inside the cell. Ferritin is found almost ubiquitously in all kingdoms of life except in Fungi where its homologues in different fungal species are very limited. We previously conducted a genetic screen looking for sequences with the ability to suppress the pro-apoptotic effects of Bax in yeast. One of the DNA sequences we found that prevented Bax-mediated cell death in Saccharomyces cerevisiae yeast cells was that of the human ferritin heavy chain subunit (H-ferritin). As ferritins appear to be absent in yeast, it was surprising to find that human ferritin was able to function in yeast to prevent the effects of Bax. We therefore set out to determine whether yeast in fact does have a ferritin homologue by conducting a search in the Saccharomyces Genome Database (SGD) for sequences homologous to human H-ferritin. We identified YER067W, a 161 residue protein with 20% sequence identity with the 183 residue human H-ferritin as a likely ferritin yeast homologue. Like human H-ferritin, we found YER067W to be a Bax suppressor and general pro-survival protein. When overexpressed in S. cerevisiae separately, both proteins were found to behave similarly under various conditions, and were found to behave like iron scavengers as opposed to iron storage centres in yeast. Overall, these results suggest that YER067W is likely to be the long sought-after yeast ferritin (yFer1).

abstract: La ferritine est une protéine importante qui chélate et entrepose le fer afin d'éviter les effets toxiques de l'excès de fer dans la cellule. La ferritine se trouve presque ubiquitaire dans tous les règnes de la vie, sauf dans les champignons où ses homologues dans des différentes espèces fongiques sont rares. Nous avons déjà effectué un criblage à la recherche de séquences avec la possibilité de bloquer les effets pro-apoptotiques de Bax. Une des séquences d'ADN que nous avons trouvé qui a empêché la mort cellulaire induite par Bax dans des cellules de levure Saccharomyces cerevisiae a été celle qui code pour la chaîne lourde de la ferritine humaine (H-ferritine). Parce que la levure n'est pas connue pour posséder des ferritines, il était surprenant de trouver que la ferritine humaine était en mesure de fonctionner dans la levure pour prévenir les effets de Bax. Nous avons donc cherché à déterminer si la levure, en fait, a un homologue de ferritine en effectuant une recherche dans la base de données du génome de Saccharomyces (SGD) pour des séquences qui sont homologues à l’H-ferritine humaine. Nous avons identifié YER067W, une protéine de 161 résidus avec 20% d'identité de séquence avec l’H-ferritine humaine de 183 résidus comme un homologue de levure susceptible d’être la ferritine. Comme pour la H-ferritine humaine, nous avons trouvé que YER067W est un suppresseur de Bax et une protéine pro-survie générale. Lorsque surexprimée dans S. cerevisiae séparément, les deux protéines se comportent de façon similaire dans des conditions diverses et nous avons observé que les deux agissent comme des chélateurs et non comme des entreposeurs du fer. Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent que YER067W est susceptible d'être la ferritine longuement convoitée de la levure (yFer1).


title:
My Test Thesis
My Test Thesis in French

contributor:
Royal Military College of Canada
Toomey, Sarah

subject: Testing Repository

abstract: This is a test of submitting a thesis in the restored eSpace tool.


title: Résistance balistique de panneaux en béton fibré à ultra-haute performance aux projectiles antiblindages

title: Ballistic Resistance of Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete Panels Subjected to Armor-Piercing Projectiles

format: application/pdf application/pdf

subject: UHPFRC Panels Projectile Impact Non-Deformable

abstract:
La protection du personnel et des structures face aux explosions et projectiles, spécifiquement les menaces balistiques de calibre léger, est un enjeu critique pour les Forces armées canadiennes (FAC), mais aussi pour les autres agences gouvernementales et forces armées à l’international. L’utilisation de systèmes composés de panneaux protecteurs offre une approche modulaire efficace pour contrer ses menaces. Bien que ces panneaux puissent être fabriqués d’une variété de matériaux, le béton fibré à ultra-haute performance (BFUP) est un matériau récent bien adapté pour résister aux explosions et aux impacts. Le matériau présente une ductilité en flexion et est environ cinq fois plus performant en compression et jusqu'à dix fois plus performant en traction que le béton ordinaire. Les panneaux en BFUP peuvent être des composantes efficaces et efficients de systèmes conçus pour fournir une protection adéquate à une variété de dangers, y compris les menaces balistiques.
L’objectif de cette étude était d’évaluer et d’analyser la résistance balistique des panneaux de BFUP aux tirs d’armes légères. Les essais ont été réalisés sur des panneaux de 350 mm par 350 mm d’épaisseur variable coulés à partir de BFUP disponible sur le marché. Les paramètres expérimentaux évalués dans cette étude comprenaient la teneur en fibres (3 et 4 %) et l’épaisseur des panneaux (40, 50 et 60 mm). Les panneaux ont été soumis à des munitions antiblindages de 7,62 mm X 51 mm. Les essais ont été effectués à deux vitesses de projectile différentes et à des distances de décharge équivalentes représentant des conditions rapprochées (10 m) et des conditions éloignées (300 m).
Des essais expérimentaux ont été effectués sur un champ de tir intérieur et les procédures étaient conformes aux normes de l’Organisation du traité de l’Atlantique nord (OTAN) et des FAC. La distance de tir était limitée physiquement à 10 mètres et, afin de simuler des vitesses d’impact en conditions éloignées, la quantité de poudre propulsive dans la munition d’essai a été modifiée pour limiter la vitesse du projectile. Un radar Doppler et un écran photo-électrique ont été utilisés pour mesurer les vitesses du projectile avant l’impact. Une caméra à haute-vitesse placée à l’arrière du panneau a enregistré des vidéos qui ont été utilisées pour évaluer les débris générés et la vitesse résiduelle du projectile. Une carte de culbutage (yaw card) et une plaque témoin ont également été utilisées pour étudier le comportement du projectile après l’impact. La configuration expérimentale a permis de faire des comparaisons et des évaluations scientifiques des performances de résistance balistique des mélanges de BFUP spécifiques à cette étude et des épaisseurs de panneaux.
Au total, 36 panneaux ont été mis à l’essai au cours de cette recherche, et chaque panneau était soumis à un seul projectile antiblindage de 7,62 mm X 51 mm. 18 panneaux ont été testés avec des vitesses d’impact d’environ 815 m/s, représentant des conditions rapprochées de 10 m. Une deuxième série de 18 panneaux a été testée avec des vitesses d’impact approximatives de 615 m/s correspondant aux conditions éloignées avec une distance équivalente de 300 m. Lorsqu’ils ont été soumis à des vitesses d’impact plus élevées en conditions rapprochées, tous les panneaux ont été perforés pendant les essais par les projectiles perforants. Toutefois, les panneaux présentaient un niveau élevé d’absorption d’énergie, avec une valeur moyenne de 2548 à 3013 J pour des épaisseurs de panneaux de 40 mm à 60 mm respectivement. De plus, la vitesse résiduelle des projectiles sortant des spécimens de 60mm a été considérablement réduite, passant de 816 à 483 m/s. Les spécimens soumis aux conditions éloignées ont également été perforés, à l’exception d’un panneau de 60 mm d’épaisseur en BFUP avec 4 % de fibre par volume. Ce panneau a freiné et retenu le noyau du projectile. Des déformations minimes ont été observées à l’arrière de ce panneau et une énergie d’absorption maximale de 2066 J a été mesurée. L’énergie absorbée moyenne des panneaux perforés se situait entre 1706 et 2034 J pour les panneaux de 40 à 60 mm respectivement. La vitesse résiduelle du projectile sortant a été considérablement réduite pour chaque essai, en particulier pour les panneaux de BFUP de 3% de fibre par volume de 60 mm, où la vitesse a été réduite, en moyenne, de 614 m/s à 18 m/s, sans perforation de la plaque témoin à l’arrière de la cible. Dans l’ensemble, pour les deux séries de panneaux représentant conditions rapprochées et éloignées, un minimum de débris a été observé (moins de 140 g) après l’impact, ce qui démontre la capacité des fibres du BFUP de limiter la quantité et le type de débris qui pourrait causer des blessures suivant un impact.
Des modèles de prédiction de base et avancés ont été utilisés pour estimer l’énergie résistante des panneaux en fonction des caractéristiques du matériau telles que la teneur en fibres, l’épaisseur et les propriétés mécaniques. Un modèle de prédiction de Smooth Particle Hydrodynamics (SPH) a été développé à l’aide du logiciel commercial Autodyn afin de simuler la performance balistique des panneaux de BFUP soumis à des vitesses de projectiles antiblindages en conditions rapprochées. Le modèle a été étalonné à l’aide de données expérimentales obtenues au cours de l’étude. Les propriétés des matériaux incorporées dans le modèle proviennent de la littérature et des essais de caractérisation effectués dans le cadre de cette recherche sur les cylindres de BFUP. Le modèle permet d’évaluer et d’approximer le niveau de dommage tout au long de l’impact, de mesurer les dimensions du cratère avant et arrière et d’observer le comportement du projectile pendant et après le processus de perforation. De plus, la simulation facilite les mesures de l’énergie en cause et prédit la vitesse d’impact et la vitesse résiduelle du projectile. En plus du volume des débris pouvant être approximé, le modèle permet l’analyse du cheminement des fissures durant et après le processus de perforation du projectile.

abstract:
Protection of personnel, equipment and structures against explosions and projectiles, specifically ballistic threats from small arms fire, is an essential responsibility not only of the Canadian Armed Forces (CAF) but also other government agencies and military forces worldwide. Protective panels as components of a larger system offer an effective modular approach to counter these threats. Although panels can be made from a variety of materials, ultra-high performance fibre reinforced concrete (UHPFRC), a recent development, is a material well-suited to resist blast and impact loads. The material exhibits ductility in bending and performs approximatively five times better than ordinary concrete in compression and up to ten times better in tension. Panels made of UHPFRC have the potential to be effective and efficient components of systems designed to provide adequate protection to a variety of hazards including ballistic threats.
The aim of this study was to assess and analyze the ballistic resistance performance of UHPFRC panels to small arms fire. The tests were conducted on 350 mm by 350 mm panels of variable thickness cast from commercially available UHPFRC. Experimental panel parameters evaluated in this study included fibre content (3 and 4%) and the thickness of panels (40, 50, and 60 mm). The panels were subjected to 7.62 mm X 51 mm armoured-piercing rounds. Testing was conducted at two different projectile velocities and associated equivalent discharge distances representing Urban Operations (10 m) and Field Operations (300 m).
Experimental testing was conducted on an indoor range and procedures were consistent with North Atlantic Treaty Organization (NATO) and CAF standards. The shooting distance was physically limited to 10 m and in order to simulate impact velocities consistent with field operations, the propulsive powder ratio in the test round was modified to limit the velocity of the projectile. A Doppler Radar and photo-electric screen system was used to monitor project velocities pre-impact. A high-speed video camera positioned in the back of the panel recorded images that were used to evaluate the residual velocity of the projectile and generated debris. A yaw card and witness panel were also used to study the projectile behaviour post-impact. The experimental setup allowed scientific comparisons and evaluations of the ballistic resistance performances of the specific UPHFRC mixes and panel thicknesses.
A total of 36 panels were tested during this research where each panel was impacted by a single 7.62 mm X 51 mm armoured-piercing round. 18 panels were tested with projectile impact velocities of approximately 815 m/s, representing urban operational discharge distances of 10 m. A second serial of 18 panels was tested with approximate impact velocities of 615 m/s consistent with Field Operations with an equivalent representative discharge distance of 300 m. When subjected to the higher projectile velocities consistent with Urban Operations, all panels were perforated during the tests by the armor-piercing rounds. However, the panels demonstrated a high capacity of energy absorption, with an average value of 2548 to 3013 J for panel thicknesses of 40 mm to 60 mm respectively. In addition, the residual velocity of the projectiles exiting the 60 mm specimens were considerably reduced, from 816 to 483 m/s. Specimens shot under the field operational conditions were also perforated, with the exception of one 60 mm thick panel made of UHPFRC with 4% of fibre per volume which retained the penetrator. Minimal deformations were observed at the back face of this panel and a maximal absorption energy of 2066 J was measured. The average absorbed energy of the perforated panels was between 1706 and 2034 J for the 40 to 60 mm panels respectively. The residual velocity of the projectile exiting specimens was significantly reduced for every test, particularly for 60 mm panels made of UHPFRC with 3% of fibre per volume, where velocity was decreased, in average, from 614 m/s to 18 m/s with no perforation of the witness panel at the back of the target. Overall, for both panel series representing urban and field operational discharge distances, minimal debris (less than 140 g) was observed after impact, which demonstrates the capacity of fibres in UHPFRC to limit the type of debris that could cause post-impact injuries.
Basic and advanced predictive models were used to estimate the resistant energy of the panels according to material characteristics such as fibre content, thickness, and mechanical properties. An advanced predictive Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) model was developed using the commercial software Autodyn in order to simulate the ballistic performance of UHPFRC panels subjected to armor piercing projectile velocities consistent with urban operational discharge distances. The model was calibrated with experimental data obtained during the study. Material properties incorporated in the model were sourced from literature and from characterization tests performed as part of this research on UHPFRC cylinders. The model enables the evaluation and the approximation of the damage level throughout the impact, the measurements of the front and rear crater dimensions, and the observation of the projectile behaviour during and after the perforation process. In addition, the simulation facilitates the measurements of energy involved, and predicts the impact and residual velocity of the projectile. In addition, the debris volume was approximated from the model and the behaviour of the crack pattern in the cross-section of the panel during and after the impact was simulated.


title: DYNAMIC LOAD EFFECTS OF TRACKED AND WHEELED MILITARY VEHICLES FROM BRIDGE LOAD TESTING

title: AMPLIFICATION DYNAMIQUE DES VÉHICULES MILITAIRES À ROUES ET À CHENILLES LORS DU CHARGEMENT D’UN PONT

subject:
Dynamic Load Allowance
DLA
Dynamic Amplification
Impact Factor
Military Load Classification
MLC
Bridge Load Testing
tracked
Dynamic Effects Factor
DEF
tank
obstacles
bridge condition
natural disaster
braking
Braking Effects Factor
BEF
military vehicles
surface irregularities

abstract:
The perceived and observed differences in the dynamic behaviour between wheeled and tracked military vehicles should be accounted for in the application of appropriate dynamic load effect values for bridge design and assessment. No current bridge design or assessment code provides guidance on methods to differentiate between the dynamic loading effects of wheeled and tracked vehicles. Depending on the code or guideline being applied for analysis, these dynamic loading effect values may be represented and referred to as Dynamic Load Allowance (DLA), Dynamic Amplification Factor (DAF), or Dynamic Impact Factors (IM). The North Atlantic Treaty Organization (NATO) utilizes a Military Load Classification (MLC) System to compare the load effects of vehicles to the capacity of bridges in order to determine the feasibility of crossing. The MLC System uses the same dynamic loading effects values, for both wheeled and tracked vehicles, which can significantly limit the mobility of tracked vehicles, particularly main battle tanks, on military operations.
Bridge load testing was carried out on a continuous two-span steel girder composite bridge to compare the dynamic loading effects between three wheeled military vehicles and Canada’s main battle tank, the Leopard 2. Ninety different load tests were completed on a fully instrumented bridge. The dynamic effects were then used to calculate appropriate DLA values for individual vehicles and per vehicle category (wheeled and tracked) using various combinations of recommended design code reliability indexes and live-load factors. Results indicate that it may be appropriate to reduce the DLA used for military tracked vehicles by one-third of that used for military wheeled vehicle analysis. A review of several nations’ DLA values was carried out, and application of a reduced DLA for tracked vehicles could result in an increase to predicted bridge capacity of 5% to 13% for main battle tanks.
Surface irregularities are seldom accounted for in bridge design or assessment codes, yet research indicates a significant increase in dynamic effects can occur when a vehicle travels over an obstacle. These obstacles or surface irregularities could be encountered during military conflict or post natural disaster situations. A comprehensive test program was carried with the Leopard 2 in order to examine the dynamic loading increase when it travelled over obstacles, and a marked increase in the tank’s dynamic loading effects was noted. A similar yet reduced test program was carried out using wheeled vehicles, and those results demonstrated a considerable increase in dynamic loading effects when compared to the Leopard 2. In some instances, the dynamic loading effects generated by wheeled vehicles were approximately five times that of the Leopard 2. All vehicles also carried out a series of tests in which they decelerated from various speeds to a full stop as rapidly as possible. Design codes generally apply a braking force separately from the DLA, and longitudinally at or near the bridge deck. However, this research indicates an increase in dynamic effects when braking occurs, particularly over short distances.
Due to the different dynamic behaviour between wheeled and tracked vehicles, the application of DLA during bridge capacity analysis should be differentiated between vehicle types. A reduced DLA for tracked vehicles has the possibility to significantly increase the mobility of military forces particularly when combined with appropriate live-load factors for main battle tanks.

abstract:
La différence entre l’effet dynamique des véhicules militaires à roues et à chenilles doit être prise en compte lors de l’application des coefficients de majoration dynamique pour la conception et l’évaluation de ponts. Aucun code actuel sur la conception ou l’évaluation de ponts ne fournit des directives permettant de faire la distinction entre les véhicules à roues et chenilles. Selon le code ou la norme utilisée aux fins d’analyse, différentes terminologies sont utilisées pour référé à l’effet dynamique des charges : coefficient de majoration dynamique, coefficient d’amplification dynamique ou encore, facteur d’impact dynamique. L’Organisation du traité de l’Atlantique Nord (OTAN) utilise un système de classification militaire des charges (CMC) pour comparer l’effet des charges des véhicules à la capacité du pont afin de déterminer la possibilité de franchir le pont. Le système CMC utilise les mêmes valeurs de coefficient de majoration dynamique pour les véhicules à roues et à chenilles, ce qui peut avoir une incidence considérable et limiter la mobilité des véhicules à chenilles, en particulier pour les chars de combat dans le cadre d’opérations militaires.
Un programme expérimental a été mené sur un pont continu multi poutre en acier composite de deux travées afin de comparer l’effet dynamique de trois véhicules militaires à roue ainsi qu’un véhicule à chenilles, le char d’assaut principal du Canada, le Léopard 2. Un total de quatre-vingt-dix essais ont été effectués sur le pont entièrement instrumenté. Les effets dynamiques mesurés ont ensuite été utilisés pour calculer les valeurs de coefficient de majoration dynamique appropriées pour chaque véhicule et par catégories de véhicule (à roues et à chenilles) à l’aide de diverses combinaisons d’index de fiabilité provenant de norme de conception et de facteurs de surcharge recommandés. Les résultats indiquent que le coefficient de majoration dynamique des véhicules militaires à chenilles pourrait être réduit du tiers de ceux utilisés pour l’analyse des véhicules militaires à roues. De plus, une compilation des coefficients de majoration dynamique utilisée dans différents pays a été effectué et l’application d’une valeur réduite de ce coefficient pour les véhicules à chenilles pourrait augmenter la capacité prédite des ponts de 5% à 13% pour les chars de combat.
Les irrégularités de surface sont rarement prises en considération par les codes relatifs à la conception et à l’évaluation des ponts. Cependant, les recherches indiquent qu’une importante augmentation des effets dynamiques peut se produire lorsqu’un véhicule franchit un obstacle. De tels obstacles ou de telles irrégularités de surface pourraient se trouver sur un pont stratégique dans le cadre d’un conflit militaire ou à la suite de catastrophes naturelles. Un programme expérimental a été effectué avec le Léopard 2 dans le but d’examiner l’augmentation de l’effet dynamique lors du franchissement d’obstacles, et une légère augmentation des effets de charge dynamique a été constatée. Par la suite, un programme d’essais similaire a été mené avec des véhicules à roues, et les résultats ont démontré une augmentation significative des effets dynamiques des charges comparativement au Léopard 2. Dans certains cas, les effets dynamiques des charges produits par les véhicules à roues se sont avérés environ cinq fois plus importants que le Léopard 2. Tous les véhicules ont aussi subi une série d’essais lors desquels ils ont décéléré à partir de diverses vitesses jusqu’à l’arrêt complet aussi rapidement que possible. Les normes de conception appliquent une force de freinage séparément du coefficient de majoration dynamique, longitudinalement au niveau du tablier de pont ou près de celui-ci. Cette étude démontre une augmentation de l’effet dynamique des charges lors d’un freinage, en particulier sur de courtes distances.
En raison des différences entre le comportement dynamique des véhicules à roues et à chenilles, l’utilisation d’un coefficient de majoration dynamique propre à chaque type de véhicules devrait être utilisée lors de l’analyse d’un pont. L’utilisation d’un coefficient de majoration dynamique réduit pour les véhicules à chenilles pourrait augmenter considérablement la mobilité des forces militaires, en particulier lorsqu’elle est combinée aux facteurs de surcharge appropriés pour les chars de combat.


title: A Direct Method of Solving (Linear or Nonlinear, Continuous or Discrete) Multicriteria Optimization Problems

title: Une méthode directe de résolution de problèmes d’optimisation multicritères (linéaires ou non linéaires, continus ou discrets)

subject:
Multicriteria Optimization
A Direct Solution
Max Multicriteria Optimization
Linear or Nonlinear
Continuous or Discrete

abstract:
The author assigns solving  and  to the three following stages: recording mapping characteristics stage, solving multiobjective problem stage and obtaining feasible solution stage which inverses the solution obtained in the second stage in consideration of  the mapping characteristics in the first stage.

Based on the main goal of  and  being solving the multiobjective problem, most of the direct method focuses on the direct solving of the multiobjective problem. In solving a multiobjective problem, the author determines the (inferior and superior) boundary of the image,  inferior_1 boundary set and superior_1 boundary set which are subsets of the boundary, and then filters out two subsets from inferior_1 boundary set and superior_1 boundary to obtain the nondominated sets.

abstract:
La méthode présentée résout le et le   en trois étapes: : l'enregistrement des caractéristiques de cartographie, la résolution d'un problème multi-objectif et l'obtention d'une solution réalisable en inversant la solution obtenue dans la seconde étape en tenant compte des caractéristiques de cartographie de la première.

Sur la base de l'objectif principal du  et du  la plus grande partie de l’algorithme se concentre sur la résolution directe du problème multi-objectif. Afin de résoudre le problème multiobjectif, l’algorithme identifie les bornes (inférieures et supérieures) de l'image, l'ensemble formant la borne inferior_1 et l'ensemble formant la borne superior_1 qui sont des sous-ensembles de la frontière, puis filtre deux sous-ensembles des ensembles formant les bornes inferior_1 et superior_1 afin d’identifier l’ensemble composé des points non-dominés.


title: DESIGN OF A MULTISPECTRUM CANDU REACTOR FOR BURNING ACTINIDES - An Approach of Non-Proliferation and Nuclear Fuel Recycling

title: DESIGN D’UN RÉACTEUR CANDU À MULTISPECTRE POUR BRÛLER LES ACTINIDES - Une Approche vers la Non-Prolifération et pour le Recyclage du Combustible Nucléaire

subject:
multispectrum CANDU reactor
Non-Proliferation
approach of non-proliferation
Nuclear Fuel Recycling
New reactor design
Burning dismantled nuclear weapons
peaceful use of nuclear weapons fuel
Burning Actinides
actinides recycling
helium coolant
thermal-fast reactor
Coupled reactor theory
Serpent code
MCNP code
WIMS-AECL code
MOX fuel
CANDU reactor
reactor physics
Deuterium Critical Assembly
coupling coefficients
Channel Flux to Fuel Flux Ratio
MSCR

abstract:
Abstract
With the end of the Cold War between the United States and the former USSR (currently Russia), a series of disarmament treaties were implemented, where a large number of nuclear warheads were dismantled thereby providing a large quantity of highly-enriched fissile materials. An approach has been developed to burn these materials in a novel Multispectrum CANDU Reactor (MSCR) based on CANDU 6 design, consisting of a separated thermal and fast neutron-spectral core.
Reactor coupling theory for a combined thermal/fast core was examined with a comparison of an analytical model to numerical computations with the MCNP6 and Serpent reactor physics codes, considering the simulation of a Deuterium Critical Assembly.  A further benchmark was carried out to assess the validity of the tools using the Serpent and MCNP6 codes for burnup calculations with natural uranium fuel for the CANDU 6 Gentilly-2 reactor and burnup calculations made with the WIMS-AECL 3.1.2.1 code. Finally, with this validation of the tools, the Serpent code was then applied to the design of the MSCR.
Six models of the reactor were designed in a pressure-tube configuration using the Serpent reactor physics code by examining various sizes for the core radius, lattice pitch, type of fuel and number of fuel channels used in the fast core (i.e., 19.9% of enriched uranium or 13.9% of enriched plutonium). A helium coolant is used for the fast core. The outer/thermal core is fuelled with natural uranium with heavy water as both moderator and coolant. Both cores employ a 37-element fuel bundle design as currently used in CANDU reactors, with Zircaloy-4 sheathing for the thermal core and Stainless Steel 316L(N)SS for the fast one. The core size and enrichment level were optimized according to criticality requirements with an appropriate safety margin for the complete reactor.
This analysis examined several metrics for the six-reactor designs to ensure safety and non-breeding conditions.  The current analysis investigated the excess reactivity, regeneration factor, radial and axial flux distributions, reactor power density and generated power for each core, form factor, core burnup, actinide concentration, and consumption rate of fissile isotopes.
The amount of destruction of diluted weapons-grade material in the MSCR depends on the size of the fast core, the number of fuel channels and the lattice pitch. For the two uranium-fuelled models, Model (II) had the highest percentage (10.7%) of destruction of fissile isotopes for 1000 days of operation without refuelling while, for the plutonium-fuelled models, Model (IV) had the highest percentage of fissile destruction at 15.3% operating for 2600 days. Model (VI) provides the highest consumption rate for 420 days before subcriticality is reached. However, Models (II, IV, V and VI) have a high form factor above that required for an appropriate safety margin. This work has demonstrated that the destruction of fissile isotopes from dismantled nuclear weapons can be successfully achieved in an MSCR based on a reactor physics study.
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abstract:
Résumé
Avec la fin de la Guerre froide entre les États-Unis et l’ancienne URSS (maintenant la Russie), on a appliqué une série de traités de désarmement qui prévoient qu’un grand nombre d’ogives nucléaires allaient être démantelées, ce qui produirait de grandes quantités de matières fissiles hautement enrichies.  Une technique a été développée pour brûler ces matières dans un nouveau concept de réacteur nucléaire appelé Réacteur CANDU Multispectre (RCMS) basé sur le design du réacteur présent CANDU 6 et consistant en un cœur en deux zones, une à prédominance de neutrons thermiques et l’autre dans laquelle les neutrons rapides sont majoritaires.
On a examiné la théorie du couplage de réacteur pour un cœur combiné thermique/rapide et les résultats ont été comparés avec des résultats correspondants produits par les codes numériques de physique du réacteur MCNP6 et Serpent pour la simulation de l’Assemblage critique au deutérium.  Les deux codes ci-dessus ( MCNP6 et Serpent) ont été aussi vérifiés via la simulation du réacteur CANDU6 Gentilly-2 alimenté avec de l’uranium naturel, y compris les calculs de la combustion, ceux-ci étant comparés aux calculs effectués par le code WIMS-AECL.  Une fois les outils validés, ceux-ci ont été appliqués au design du RCMS.
Six modèles du réacteur ont été conçus selon une configuration basée sur des tubes de force à l’aide du code de physique du réacteur Serpent et on a examiné plusieurs grandeurs pour le rayon du cœur, le pas de réseau, et la composition du combustible utilisé pour le cœur rapide     (i.e., un enrichissement de 19.9% pour l’uranium enrichi ou une teneur de 13.9% pour le combustible riche en plutonium).  Pour le cœur rapide, on a prévu un caloporteur fait d’hélium.  Le cœur externe est le cœur thermique alimenté à l’uranium naturel et utilisant de l’eau lourde tant comme caloporteur que modérateur.  Les deux cœurs utilisent des grappes de combustible à 37 crayons tout comme les grappes utilisées présentement dans les réacteurs CANDU. Les grappes destinées au cœur thermique ont des gaines en Zircaloy-4 tandis que celles pour le cœur rapide ont des gaines en acier inoxydable SS316L(N).  La taille du cœur et les niveaux d’enrichissement ont été optimisés en tenant compte des exigences en matière de criticité tout en maintenant une marge de sûreté appropriée pour tout le réacteur.

Cette analyse a examiné plusieurs métriques pour les six designs du réacteur afin d’assurer la sûreté et des conditions ne menant pas à la surrégénération.  Ce présent travail a aussi étudié la réactivité excédentaire, le facteur de régénération, les distributions radiales et axiales des flux neutroniques, la densité de puissance du réacteur, la puissance produite par chacun des cœurs, le facteur de forme, le « burn-up », les concentrations des actinides, et les taux de consommation des isotopes fissiles.

Les quantités de matériaux détruits provenant des matières des ogives nucléaires dans le RCMS dépendent de la taille du cœur, le nombre de canaux de combustible et le pas de réseau.  Pour les modèles utilisant deux enrichissements d’uranium, le Modèle (II) avait le pourcentage le plus élevé (10.7%) de destruction d’isotopes fissiles pour 1000 jours d’exploitation sans recharge.  Cependant, pour les modèles basés sur le plutonium, le Modèle (IV) avait le plus haut pourcentage de destruction de matières fissiles avec 15.3% , après 2700 jours d’exploitation. Le Modèle (VI) fournissait le taux de combustion le plus élevé jusqu’à ce qu’il devienne sous-critique après 420 jours.  De leur côté, les Modèles II, IV, V at VI avaient un facteur de forme plus élevé que la valeur procurant une marge de sûreté acceptable.  Le présent travail a démontré que la destruction des isotopes fissiles provenant des ogives nucléaires démantelées peut être effectivement réalisée dans un RCMS sur la base d’une étude en physique du réacteur.


title: FIELD-PROGRAMMABLE GATE ARRAY (FPGA) PARTICLE FILTER CRACK DETECTION ACCELERATION

title: ACCÉLÉRATION DE LA DÉTECTION DE FISSURE VIA UN FILTRE PARTICULAIRE IMPLÉMENTÉ DANS UN CIRCUIT LOGIQUE PROGRAMMABLE

subject:
Image Processing
Particle Filter
On-board Processing
Embedded System
Autonomous Application
FPGA
Xilinx Zynq

abstract: Due to the related hazards, costly down-time, and detection inconsistencies associated with manual visual inspection for cracks in structures, there has been an emergence of proposed autonomous robots capable of conducting these inspections. UAVs have been especially prevalent due to the requirement for scanning structures which can be located in remote areas or pose significant hazards to personnel. Due to the resource limitations inherent to UAVs, the current solution when conducting crack detection is to transfer all applicable sensor data to a ground station where detection will occur at a later time, thereby preventing real-time decision based on the results. To allow on board UAV detection, and therefore on-board decision making to occur, a crack detection particle fi lter has been optimised for parallel computation and implemented onto an FPGA. This research shows that an FPGA holds distinct trade-offs between computational speed, energy consumption, and physical footprint compared to that of traditional CPU designs, allowing for it to be an ideal system for UAV applications.

abstract: En raison des risques associés, des temps d'arrêt coûteux et des incohérences de détection associées à l'inspection visuelle manuelle des fissures dans les structures, de nouveaux robots autonomes capables de mener ces inspections ont vu le jour. L’usage de drones est particulièrement répandu en raison de la nécessité d’inspecter des structures en zones isolées ou présentant des risques importants pour le personnel. En raison des limitations de ressources inhérentes aux drones, la solution actuelle lors de la détection de fissure consiste à transférer toutes les données de capteur applicables à la station au sol où la détection sera effectuée ultérieurement, empêchant ainsi une décision en temps réel basée sur les résultats. Pour permettre la détection embarquée sur un drone et donc la prise de décision embarquée, un filtre particulaire pour la détection de fissure a été optimisé pour le traitement de l’information en parallèle et implémenté sur un circuit logique programmable (FPGA). Cette recherche montre que le FPGA fait des compromis distincts entre la vitesse de calcul, la consommation d'énergie et l'empreinte physique par rapport aux designs traditionnels des unités centrals, ce qui en fait un système idéal pour les applications sur les drones.


title: The Perfect Storm: How Civil-Military Relations in the United States Affect Policy and Strategy Development

title: La Tempete Parfaite: Comment les Relations Civilo-Militaires Affectent le Developpement des Politiques et des Strategies

contributor:
Royal Military College of Canada
Coombs, Howard
Breede, Hans

subject:
Civil-Military Relations
Policy and Strategy Development

abstract: The ability of United States leaders to develop sound national security policy and strategy has suffered greatly since the Vietnam War.  The reason for this is that the relations between the senior political and military leaders in the US has been, with some notable exceptions, very poor since that time.  This dissertation theorizes that the quality of national security policy and strategy is directly proportional to the tenor of US civil-military relations.  This theory, called the civil-military relations strategy corollary, demonstrates that when relations between the main actors are poor, the expected strategic outcomes are correspondingly of low quality.  Conversely, when relations are of higher quality characterized by close cooperation, diverse dialogue, and mutual respect – even during disagreements – the probability of positive strategic outcomes is greatly improved.  Thus, it stands to reason that civilian and military senior leaders should apply themselves toward maintaining sound civil-military relations in order to achieve the best strategic outcomes for national security.  This dissertation uses four case studies to demonstrate the theory in action.  Further, it will distill the contributing factors that have caused civil-military relations to become strained over time.  Finally, the dissertation will provide some recommendations to reverse the trend of declining civil-military relations in the United States.

abstract:
La capacité des dirigeants des États-Unis á élaborer une politique et une stratégie solides en
matière de stratégie de sécurité nationale a beaucoup souffert depuis la guerre du Vietnam. La raison est que les relations entre les haut dirigeants politiques et militaires aux États-Unis ont été, á quelques exceptions notables près, tres mauvaises depuis lors. Cette thèse theorise que la qualité de la politique et de la stratégie de sécurité nationale est directement proportionelle á la teneur des relations civilo militaires américaines. Cette théorie, appellée le corollaire de la stratégie des relations civilo-militaires, démontre que lorsque les relations entre les principaux acteurs sont mauvaises, les résultats stratégiques
attendus sont en conséquence de faible qualité. À l’inverse, lorsque les relations sont de meilleure
qualité, caractérisées par une coopération étroite, á dialogue diversifé et respect mutual – même en cas de désaccord – la probabilité de résultats stratégiques positifs est grandement améliorée. Ainsi, il va de soi que les hauts dirigeants civils et militaires devraient s’appliquer à maintenir de bonnes relations civilo militaires afin d’obtenir les meilleurs résultats stratégiques pour la sécurité nationale. Cette thèse utilise quatre études de cas pour démontrer la théorie en action. En outre, elle distéllera les facteurs contributifs qui ont provoqué la tension des relations civilo-militaires á fils du temps. Enfin, la thèse fournira quelques recommendations pour inverser la tendance au déclin des relations civilo-militaires aux États-Unis.


title: STUDY OF A CATALYTIC PLATE REACTOR DESIGNED WITH DISTRIBUTED COATINGS OF REFORMING AND COMBUSTION CATALYSTS FOR HYDROGEN PRODUCTION BY COMBUSTION ASSISTED METHANE STEAM REFORMING

title: ÉTUDE D'UN RÉACTEUR À PLAQUES CATALYTIQUES CONÇU AVEC DES REVÊTEMENTS RÉPARTIS DE CATALYSEURS DE REFORMAGE ET DE COMBUSTION POUR LA PRODUCTION D'HYDROGÈNE PAR REFORMAGE DE VAPEUR DE MÉTHANE ASSISTÉE PAR LA COMBUSTION

subject:
Methane steam reforming
Methane combustion
Catalytic plate reactor
Microkinetic
Segmented catalysts design
Distributed catalysts design
Ni-YSZ catalyst
Ni-alumina catalyst
Plug flow model
CSTR model
Optimization
Comsol
Matlab
Micorkinetic parameter estimation
low steam to carbon ratio
Heat Transfer
Mass Transfer
Internal diffusion limitation

abstract:
Syngas plays an important role in various catalytic processes such as Fisher-Tropsch synthesis, methanol synthesis and hydroformylation. Hydrogen from syngas is widely used in the production of ammonia, in petroleum industry and as a clean energy carrier in fuel cells. Increase in energy consumption due to population growth and the pressure of decarbonizing the earth's atmosphere demands the deployment of more clean energy technologies such as fuel cell. It is expected that fuel cell will play a key role in combating against global pollution while a transition from carbon economy to low-carbon economy takes place. Thus, the demand for hydrogen, the most important fuel for fuel cells and now emerging as a universal energy carrier, will also continue to rise. To produce hydrogen via reforming, methane is the desired fuel of choice due to its lowest carbon content and low cost. Due to the missing hydrogen infrastructure, on-board hydrogen production via methane steam reforming (MSR) in an efficient reformer is one of the most cost-effective solutions to increase the use of fuel cells. MSR is highly endothermic process, thus, requires an efficient way of supplying heat. This
can be achieved by spatial segregation of MSR and heat exchanging medium (e.g. exothermic
methane combustion (MC)) in a catalytic plate reactor (CPR). In a CPR design, MSR and the
exothermic MC are carried out in alternating parallel channels. However, the use of highly
exothermic MC creates large thermal gradients and hot-spot due to the imbalance of heat
liberating at faster rate in MC and absorbing at relatively slower rate in MSR. Such imbalance of
heat causes problems of catalysts delamination, material failure, reduction in catalytic surface
area and low conversions in a conventional CPR where reforming and combustion catalysts are
coated continuously. With the aim of making CPR design free from large thermal gradients and hotspot, this
study proposes a novel concept of distributed coating design for both reforming and combustion
catalysts. Detailed multiphysics 2-D steady-state numerical models of a CPR are developed to
investigate the performance of distributed coatings of reforming and combustion catalysts
compared to the conventional continuous coatings. It is found that the proposed distributed
coating design not only improves the production of hydrogen but also reduces hotspot and
thermal gradients significantly compared to the continuous coatings. As a result, it is concluded
that the proposed distributed coatings of reforming and combustion catalysts can resolve the
problems of catalysts delamination, material failure, reduction in catalytic surface area and low
conversions. The thesis also determined that the distributed coatings improve the utilization of
both reforming and combustion catalysts by saving the quantity of combustion-catalyst up to
74% and reforming-catalyst up to 28%. To make the MSR more energy efficient, this study also
conducted an experimental investigation of MSR over nickel-spinel catalyst at low SC ratios in a
packed bed reactor. To fit the experimental data, sensitive parameters of a surface microkinetic
model of MSR over Ni catalyst are optimized. It is found that the microkinetic model predicts
the experimental data quite well after optimizing only 12 out of 78 kinetic parameters.

abstract:
Le gaz de synthèse joue un rôle important dans divers processus catalytiques tels que la
synthèse de Fischer-Tropsch, la synthèse du méthanol et l'hydroformylation. L'hydrogène issu
du gaz de synthèse est largement utilisé dans la production d'ammoniac, dans l'industrie
pétrolière et comme vecteur d'énergie propre dans les piles à combustible. L'augmentation de
la consommation d'énergie due à la croissance démographique et à la pression de la
décarbonisation de l'atmosphère terrestre exige le déploiement de technologies plus propres
telles que les piles à combustible. On s'attend à ce que la pile à combustible joue un rôle clé
dans la lutte contre la pollution mondiale alors qu'une transition de l'économie de carbone vers
une économie sobre en carbone a lieu. Ainsi, la demande l'hydrogène, le carburant le plus
important pour les piles à combustible et qui émerge aujourd'hui en tant que vecteur
énergétique universel, continuera également d'augmenter. Pour produire de l'hydrogène en le
reformant, le méthane est le combustible de choix en raison de sa teneur en carbone la plus
faible et de son faible coût. En raison de l'infrastructure d'hydrogène manquante, la production
d'hydrogène embarquée par reformage à la vapeur de méthane (MSR) dans un reformeur
efficace est l'une des solutions les plus rentables pour augmenter l'utilisation des piles à
combustible. MSR est un processus hautement endothermique, donc, nécessite un moyen efficace de
fournir de la chaleur. Ceci peut être réalisé par une ségrégation spatiale de MSR et de milieu
d'échange de chaleur (par exemple, combustion de méthane exothermique (MC)) dans un
réacteur à plaques catalytiques (CPR). Dans une conception de CPR, MSR et le MC exothermique
sont effectués dans des canaux parallèles alternatifs. Cependant, l'utilisation de MC hautement
exothermique crée de grands gradients thermiques et un point chaud en raison du déséquilibre
de la chaleur libérée à un rythme plus rapide dans le MC et absorbant à un rythme relativement
plus lent dans le MSR. Un tel déséquilibre de chaleur cause des problèmes de délaminage des
catalyseurs, de rupture de matériau, de réduction de la surface catalytique et de faibles
conversions dans un CPR classique où les catalyseurs de reformage et de combustion sont
revêtus en continu. Dans le but de rendre la conception de CPR exempte de grands gradients thermiques et de
hotspot, cette étude propose un nouveau concept de conception de revêtement distribué pour
les catalyseurs de reformage et de combustion. Des modèles numériques multi-physiques
détaillés à l'état d'équilibre 2D d'un CPR sont développés pour étudier la performance de
revêtements distribués de catalyseurs de reformage et de combustion par rapport aux
revêtements continus conventionnels. On trouve que la conception de revêtement distribué
proposée améliore non seulement la production d'hydrogène, mais réduit également les
gradients thermiques et les points chauds de façon significative par rapport aux revêtements
continus. En conséquence, il est conclu que les revêtements distribués proposés des catalyseurs
de reformage et de combustion peuvent résoudre les problèmes de délaminage des catalyseurs,
v
de défaillance des matériaux, de réduction de la surface catalytique et de faibles conversions.
La thèse a également déterminé que les revêtements distribués améliorent l'utilisation des
catalyseurs de reformage et de combustion en économisant jusqu'à 74% de catalyseur de
combustion et 28% de catalyseur de reformage. Pour rendre le MSR plus économe en énergie,
cette étude a également mené une étude expérimentale de MSR sur un catalyseur nickelspinelle
à des rapports SC bas dans un réacteur à lit fixe. Pour ajuster les données
expérimentales, les paramètres sensibles d'un modèle microkinésique de surface du catalyseur
MSR sur Ni sont optimises. On trouve que le modèle microkinétique prédit assez bien les
données expérimentales après l'optimisation de seulement 12 des 78 paramètres cinétiques.


title: War of the Tweets: An Analysis of American and Russian Information Operations on Twitter following the August, 2013 Sarin Gas Massacre in Syria

title: La guerre des tweets : Analyse des opérations d’information américaines et russes sur Twitter à la suite du massacre au sarin d’août 2013 en Syrie

subject:
Twitter
Syria
Russia
USA
social media
social
information operations
Assad
Obama
cyber
propaganda
psychological
american
terror
terrorist
isil
soft power
network
narrative
cultural
online
influence
pursuade
resonate

abstract: In the past decade, real-time information and communications technologies (ICT) such as Twitter have created a new cyberspatial capability for state and non-state actors to compete for information dominance by conducting what can be called, borrowing from military parlance, Information Operations (IO) campaigns.  Because of the recent focus on insurgency and terrorist groups in countries like Afghanistan, Iraq, and Syria, media attention on the role of social media as a weapon of warfare has largely remained focused on non-state actors. However, a renewed hegemonic Russian presence in Georgia, Crimea, Ukraine, Syria, and elsewhere on the global stage invites us to consider how state actors are now using ICT to gain influence through social media.  Using the Russian-American war of words over the 21 August 2013 Sarin gas attack on Ghouta, Syria as a case study, and employing quantitative social network analysis and qualitative target audience analysis of some four million tweets over a four-week period, this thesis demonstrates how Russia succeeded in using Twitter as an effective IO weapon against the U.S..  It concludes that although there are some inherent limitations of the use of Twitter as an ICT IO tool, if properly planned for and deployed, its real-time messaging capability makes it a potent weapon for state actors wanting to project soft power in a modern world increasingly susceptible to the forces of online influence and persuasion.

abstract: Au cours de la dernière décennie, les technologies de l’information et des communications en temps réel comme Twitter ont créé une nouvelle capacité cyberspatiale de lutte pour la suprématie de l’information entre des intervenants étatiques comme non étatiques, dans des campagnes qu’on pourrait qualifier, en jargon militaire, d’opérations d’information. En raison de l’intérêt suscité ces derniers temps par les groupes d’insurgés et les organisations terroristes dans des pays comme l’Afghanistan, l’Iraq et la Syrie, le rôle des médias sociaux comme arme de guerre a principalement été observé dans les interventions d’acteurs non étatiques. Toutefois, une recrudescence de la présence hégémonique russe en Géorgie, en Crimée, en Ukraine, en Syrie et ailleurs sur la scène internationale nous incite à nous pencher sur l’usage que font les intervenants étatiques des technologies de l’information et des communications pour se ménager une plus grande influence grâce aux médias sociaux. Ce mémoire présente une étude de cas sur la guerre des mots qui a opposé les Russes aux Américains au sujet de l’attaque au gaz sarin du 21 août 2013 contre la Ghouta, en Syrie. L’étude s’appuie sur une analyse qualitative et quantitative des publics-cibles des médias sociaux, en l’occurrence de quelque quatre millions de tweets sur une période de quatre semaines, pour démontrer comment la Russie est parvenue à utiliser efficacement Twitter comme arme dans ses opérations d’information contre les États‑Unis. La conclusion est que même s’il y a des limites inhérentes à l’utilité de Twitter comme technologie de l’information et des communications dans les opérations d’information, avec une bonne planification et un déploiement adéquat, la capacité de communication en direct de cet outil en fait une arme puissante pour les intervenants étatiques qui souhaitent exercer un pouvoir de velours dans un monde moderne de plus en plus soumis aux forces de l’influence et de la persuasion en ligne.


title: Dynamic Loading Effects of Tracked and Wheeled Military Vehicles on a Modular Truss Bridge

title: Amplification dynamique des véhicules militaires à chenilles et à roues sur un pont à treillis modulaire

subject:
Load factors
Dynamic Load Allowance
DLA
Dynamic Amplification
Impact Factor
Military Load Classification
MLC
Bridge load testing
Dynamic load testing
Tracked vehicles
Wheeled vehicles
Military vehicles
Bridge condition
Surface irregularities
Obstacles

abstract:
In the context of bridge assessment, application of inaccurate factors accounting for the dynamic loading effects of vehicles can have significant impact on the predicted structural capacity of a bridge. Currently there is no guidance in bridge design codes to assist engineers in differentiating between the dynamic loading effects of tracked and wheeled vehicles; present codes solely consider wheeled vehicle traffic, and therefore offer guidance on dynamic impact factors for this one vehicle type. Internationally, factors that account for dynamic loading are referred to as Dynamic Load Allowance (DLA), Dynamic Amplification Factor (DAF), Dynamic Load Factor (DLF), dynamic impact factor (IM), or impact fraction (I).

In the North Atlantic Treaty Organization (NATO) Military Load Classification (MLC) system, load effects and structural capacities are compared to determine the feasibility of vehicles crossing bridges, rafts, and ferries. While the MLC system differentiates between tracked and wheeled vehicle effects, it does not make recommendations for the application of separate dynamic load factor values. Canadian Armed Forces (CAF) and United States Army bridge assessment manual recommendations indicate that a single load factor should be applied in all loading cases, which imposes strategic mobility restrictions on tracked vehicles, specifically main battle tanks.

Experimental testing was conducted on a fully instrumented modular pony truss bridge to compare dynamic loading effects of two tracked military vehicles and two wheeled military vehicles. Vehicle speed and deck condition were controlled to determine the relationship between dynamic bridge response and speed over smooth and rough surfaces. Using data gathered from eighty-six test iterations, appropriate DLA values were calculated for each vehicle, as well as each vehicle category. A comparison of international bridge code factors was completed to assess the validity of calculated values.

Analysis showed dynamic loading effects due to tracked vehicles were approximately half of those generated by wheeled traffic. Variation of surface condition showed that both vehicle types caused increased dynamic effects in the bridge under degraded deck conditions or obstacle emplacement. The dynamic loading effects of tracked vehicles associated with the rough deck conditions were significantly lower than those observed for wheeled vehicles. Recommendations were made regarding appropriate DLA values for use in the MLC system, as well as respective Canadian and American national bridge codes.

abstract:
L’évaluation de la capacité structurale d’un pont implique l’utilisation de coefficients de pondération de charges et de coefficient de tenues. Ces coefficients peuvent avoir un impact significatif sur l’évaluation particulièrement lorsqu’ils sont surestimés ou encore inexacts. Actuellement, il n’y a pas de distinction dans les normes sur le calcul des ponts routiers entre l’effet dynamique causé par un véhicule à chenilles versus un véhicule à roues. Les normes, dont la norme canadienne CSA-S6, sont basées uniquement sur les camions ou véhicules à roues. Ainsi les coefficients de majorations dynamiques fournies par ces normes sont applicables uniquement à ce type de véhicule alors qu’aucune recommandation n’est apportée pour les véhicules à chenilles. Il existe plusieurs termes pour désigner l’effet dynamique d’une charge mobile soit : coefficient de majoration dynamique, coefficient d’amplification dynamique, coefficient de charge dynamique et coefficient d’impact dynamique.

Dans le système de Classification des ponts et véhicules utilisé par l’Organisation du traité de l’Atlantique Nord (OTAN), les effets des charges et la capacité structurale sont comparés afin de déterminer la faisabilité d’une traversée d’un pont, d’un radeau ou encore d’un traversier. Même si ce système fait la différentiation entre les véhicules à chenilles et les véhicules à roues, il n’y a pas de recommandations précises sur l’application de coefficients de majoration dynamique propre à chaque type de véhicule. Les manuels d’évaluation des ponts utilisés par les Forces armées canadiennes et par l’armée américaine prescrivent l’utilisation d’un coefficient unique devant être appliqué dans tous les cas de chargement, ce qui impose des restrictions stratégiques sur la mobilité des véhicules à chenilles, particulièrement pour les chars de combat.

Des essais expérimentaux ont été effectués sur un pont à treillis modulaire entièrement instrumenté afin de comparer les effets dynamiques causés par deux véhicules militaires à chenilles et deux véhicules militaires à roues. La réponse dynamique du pont a été évaluée selon différents paramètres : la vitesse des véhicules et la condition de la surface de roulement sur le tablier du pont, surface lisse ou irrégulière. En utilisant les données recueillies à partir de quatre-vingt-six essais, les valeurs appropriées du coefficient de majoration dynamique ont été déterminées pour chaque type de véhicule. Ces valeurs expérimentales ont été validées et comparées aux facteurs utilisés par différentes normes de calcul sur les ponts routiers.

L’analyse des données expérimentales a démontré que les effets dynamiques causés par les véhicules à chenilles sont environ la moitié de ceux causés par les véhicules à roues. La variation de la condition de surface, simulant une chaussée endommagée et la présence d’obstacle, a permis d’observer une augmentation de l’effet dynamique induit par les deux types de véhicules. Cependant, les effets dynamiques induits par les véhicules à chenilles ont été nettement inférieurs à ceux induits par les véhicules à roues pour une condition de surface irrégulière. Des recommandations ont été faites concernant les valeurs appropriées du coefficient de majoration dynamique à utiliser dans le système de Classification militaire des ponts et véhicules, ainsi que pour les normes sur le calcul des ponts routiers canadien et américain.


title: THE ASSOCIATION OF SOCIAL CAPITAL WITH NATIONAL HEALTH CARE SYSTEM STRUCTURE AND FUNCTION

title: ASSOCIATION DU CAPITAL SOCIAL AVEC LA STRUCTURE ET LA FONCTION DU SYSTÈME NATIONAL DE SOINS DE SANTÉ

subject:
social capital
health policy

abstract:
The characterization of connections individuals have amongst each other -- a concept termed
‘social capital’ -- as it relates to health care is timely given on-going debates on health care
reform worldwide. Patients with strong social support systems have family and friends that
assist them in accessing and taking full advantage of health care. Patients who adhere to a
treatment plan and have social support often do well, but patients who lack social support are
not so fortunate. One factor in improving health care quality may lie in enhancing social capital
in addition to bolstering human resources and health care institutions. If we can identify the
types of health care system structures that are associated with higher social capital, we can
begin to engineer our existing health care systems to take advantage of existing social capital
constructs to achieve quality synergy. A substantial body of work has explored social capital as
it relates to health care outcomes and metrics of individual and community levels. While the
magnitude and clinical significance of the associations are challenged, there are clear links
between social capital and health outcomes. What has yet to be explored are possible
associations between social capital and the structural organization of health care systems. The
core question of this analysis is to explore the relationship between social capital and healthcare
health systems on an international scale. This is approached using two case analyses. The first
case uses a quantitative regression analysis to explore the association between social capital
indices with health care spending and utilization metrics. The second case tests the hypothesis
that countries with higher social capital are more likely to have health care systems with
socialized structures including provision, regulation, and financing by the state. Health systems
with higher levels of bridging social capital are associated with higher health care spending, and
higher level of bridging capital was associated with higher utilization of public health and
essential service health system functions. The structure analysis revealed that increased social
capital index levels are associated with a higher likelihood of socialized, state-centric health care system structures. This analysis is an important first step in exploring how social capital
sculpts health system structure, however the direction of association remains unexplored.
Important future research efforts might further hone in on the nuances of social capital in health
systems as well as the effect of social capital on specific health policy and intervention
performance.

abstract:
La caractérisation des liens entre individus - un concept appelé «capital social» - dans le
contexte des systèmes de soins de santé est opportune compte tenu des débats en cours sur la
réforme des soins de santé dans le monde entier. Les patients dotés de solides systèmes de
soutien social ont de la famille et des amis qui les aident à accéder aux soins de santé et à en
tirer pleinement parti. Les patients qui adhèrent au plan de traitement et bénéficient d'un soutien
social réussissent souvent bien, mais les patients qui manquent de soutien social ne sont pas
aussi chanceux. La clé de l'amélioration de la qualité des soins de santé peut être d'améliorer le
capital social et de ne pas engager plus de prestataires ou de construire davantage d'hôpitaux.
Si nous pouvons identifier les types de structures de système de soins de santé associées à un
capital social plus élevé, nous pouvons commencer à concevoir nos systèmes de soins de
santé existants pour tirer parti des concepts de capital social existants afin d’obtenir une
synergie de qualité. Un corpus important de travaux a exploré le capital social en ce qui
concerne les résultats et les paramètres de soins de santé et les niveaux individuel et
communautaire. Bien que l'ampleur et la portée clinique des associations soient contestées, il
existe des liens clairs entre les soins de santé et les résultats pour la santé. Ce qu'il reste à
explorer, ce sont les associations possibles entre le capital social et l'organisation structurelle
des systèmes de soins de santé. La question centrale de cette analyse est d'explorer la relation
entre le capital social et les systèmes de santé de la santé au niveau international. Ceci est
abordé en utilisant deux analyses de cas. Le premier cas utilise une analyse de régression
quantitative pour explorer l'association entre les indices de capital social et les indicateurs de
dépenses et d'utilisation des soins de santé. Le second cas teste l'hypothèse selon laquelle les
pays au capital social plus élevé sont plus susceptibles d'avoir des systèmes de santé dotés de
structures socialisées telles que la fourniture, la réglementation ou le financement par l'État. Les
systèmes de santé avec des niveaux plus élevés de capital social de transition étaient associés à des dépenses de soins de santé plus élevées et un niveau plus élevé de capital de transition
était associé à une plus grande utilisation des fonctions de santé publique et des services de
santé essentiels. L’analyse structurelle a révélé que l’augmentation des niveaux de l’indice de
capital social accroît la probabilité de structures de système de santé socialisées et centrées
sur l’état. Cette analyse est une première étape importante dans l'exploration de la façon dont le
capital social sculpte l'infrastructure de santé publique, mais la direction de l'association reste
inexplorée. Des efforts de recherche importants à l’avenir pourraient affiner les nuances du
capital social dans les systèmes de santé ainsi que l’effet du capital social sur des politiques de
santé et des performances d’intervention spécifiques.


title: Assessing The Utility of Passive Optical Polarimetric Observations for the Characterization of Resident Space Objects

title: Evaluation de mesures polarimetriques optiques passives pour la caracterisation des objects spatiaux en orbite terrestre

subject: Space Observations Passive Polarimetric Characterization

abstract:
The protection and management of valuable Earth orbits and operational satellites for military, commercial and research objectives is widely recognised as a task of urgency and complexity. A critical component of this task is the tracking, characterization and identification of these active satellites as well as the space debris objects that pose a threat to them. As such advances in methods and technologies to improve these functions are constantly being investigated. One such broad method being employed to enhance space situational awareness (SSA) is the analysis of sunlight reflected from Earth-orbiting satellites. There are a number of studies that have focussed on studying variations in the intensity to learn more about a satellite’s operational status and activity however there is very little research on how the polarization of the reflected light could be used to gain additional knowledge about the reflecting body. To understand the utility of doing so as a means of characterizing satellites and space debris objects, an experiment was designed and conducted to gain insight into the trends of relative reflective polarimetric behaviors of some common spacecraft construction materials.
For this thesis, five material samples were studied: two types of triple-junction photovoltaic cells, a bare 6061-T6 aluminum panel and a white-coated aluminum panel. The samples were mounted on a goniometer in which the illumination and reflection angles could be precisely controlled. The samples were then illuminated with a collimated unpolarised white light meant to simulate the Sun. The reflected light from the sample was then analysed using a dichroic linear polariser and a charge-coupled device (CCD) sensitive to optical wavelength light.  From these measurements, the Stokes parameters were determined and the degree of linear polarisation and angle of polarisation calculated. The resulting values were plotted to allow a qualitative assessment of the trends in the polarimetric characteristics of each material with respect to illumination and observation geometries.
The findings from this research project yielded two significant outcomes. First, the results provide a general understanding of how the polarisation trends of the reflected light vary as the illumination and observational geometry is changed. Second, the polarisation trends differed between samples for a given illumination and observational geometry.  It can be concluded from these results that studying the polarimetric characteristics of light reflected from resident space objects can aid in their characterization and ultimately contribute to the advancement of gaining and maintaining SSA.

abstract:
La protection et gestion d'orbites et de satellites opérationels à des fins militaires, commercialles, et de  recherche sont des tâches reconnues comme étant urgentes et complexes. Un élément essentiel de cette tâche est le suivi, la caractérisation et l'identification de ces satellites ainsi que les débris spatiaux qui constituent une menace pour eux. À ce titre, de nouvelles méthodes et technologies sont constamment recherchées afin d'améliorer ces fonctions. Une des méthodes utilisées pour perfectionner la connaissance de la situation spatiale (CSS) est l'analyse de la lumière du soleil qui est réfléchie des satellites en orbite terrestre. Quoique qu'il y a plusieurs études qui ont porté sur l'analyse des variations de l'intensité cette lumière pour en apprendre davantage sur le statut et l'activité opérationnelle d'un satellite, il y a très peu de recherches qui ont cherchées à comprendre la façon dont la polarisation cette lumière pourrait être utilisée pour acquérir des connaissances supplémentaires sur le corps réfléchissant. C'est donc avec cet objectif que l'expérience, présentée dans cette thèse, fut établie. Le but de l'expérience était de mieux comprendre les tendances polarimétriques de la lumière réfléchie par des matériaux communément utilisés dans la construction de satellites et véhicules spatiaux.

Cinq échantillons furent caractérisés, soit deux piles photovoltaïques, un panneau d'aluminium de type  6061-T6 sans recouvrement et un autre peint en blanc. Les échantillons ont été placés sur un goniomètre dans lequel la géométrie d'illumination et d'observation peuvent être contrôlés avec précision. Ces échatillons furent ensuite illuminés avec une lumière non-polarisée voulant simulée celle du soleil. La lumière réfléchie de l'échantillon a ensuite été analysées en utilisant un polarisateur linéaire dichroïque et une caméra à dispositif de couplage de charge (CCD) sensible au longeur d'onde visible.  Les paramètres de Stokes furent calculés et le degré de polarisation linéaire et l'angle de polarisation calculée. Les valeurs ainsi obtenues pour tous les échantillons ont été comparées pour permettre une évaluation qualitative des tendances dans les caractéristiques polarimétriques de chaque matériau par rapport à l'éclairage et d'observation des géométries.

Les résultats de cette recherche ont mené à deux résultats importants. Premièrement, les résultats  démontre que la polarisation de la lumière réfléchie de matériaux utilisés pour la construction de satellites varie en fonction de la géométrie d'illumination et d'observation. Deuxièmement, cette polarisation varie aussi selon l'échantillon qui était éclairé. Ces résultats permettent alors de conclure
que l'étude des caractéristiques polarimétriques de la lumière réfléchie par des satellites et débris spatiaux pourraient potentiellement aider à la caractérisation de ces objects et ultimement contribuer à l'ammélioration de la CSS.


title: EFFECT OF CADMIUM BIOAVAILABILITY ON PHYTOEXTRACTION FEASIBILITY AND ECOLOGICAL RISK IN A COMPOST-BASED SOIL

title: EFFET DE LA BIODISPONIBILITÉ DE CADMIUM SUR LA FAISABILITÉ D’UTILISER LA PHYTOEXTRACTION AINSI QUE  LES RISQUES ÉCOLOGIQUES ASSOCIÉS DANS  LES SOLS À BASE DE COMPOST

subject:
cadmium
municipal solid waste
sewage sludge
compost
bioavailability
phytoextraction
ecological risk
biochar

abstract: The effect of cadmium (Cd) bioavailability on phytoextraction feasibility and ecological risk was investigated in soil amended with municipal solid waste (MSW) and sewage sludge (SS) compost at the Peterborough Gun Club in Peterborough, Canada. Plant uptake was low due to sorption of Cd to stable soil fractions, and it was therefore determined that phytoextraction was not a feasible method of remediating these MSW/SS compost-based soils. Low plant bioavailability limited exposure of higher order receptors to Cd, and an ecological risk assessment (ERA) indicated no potential for risk to any of the seven ecological receptors evaluated at this site. For comparison, risk was also characterized at a nearby PCB-contaminated site using the same seven receptors. Previous research had shown that phytoextraction would be an effective method of remediating this PCB site due to high plant uptake of the contaminant, and an ERA revealed that five of the seven receptors evaluated were potentially at risk of experiencing adverse health effects from PCBs. As ERAs characterize risk under present environmental conditions, the long-term potential for biochar to sorb Cd and limit its bioavailability was evaluated at the Peterborough site. Trends indicated decreasing Cd bioavailability in biochar-amended soil relative to the un-amended control, and this coincided with a significant decrease in organic matter content in the control soil. The results of this thesis emphasize the influence of contaminant bioavailability on phytoextraction feasibility and ecological risk, and demonstrate the potential for biochar to limit long-term Cd bioavailability and risk in MSW/SS compost-amended soil.

abstract: L'effet de la biodisponibilité de cadmium (Cd) sur la faisabilité d’utiliser la phytoextraction  ainsi que les risques écologiques associés ont été étudiés dans les sols ou des déchets municipaux solides (DMS) et des boues d'épuration (BE) compostées ont été ajoutés au Club de Tir Peterborough (CTP) à Peterborough, Canada. La phytoextraction de Cd par les plantes était faible grâce à la sorption de Cd sur les fractions de sol stables et la phytoextraction par les plantes n'est donc pas une méthode possible pour rétablir les sols contaminés avec le Cd par l'application de compost produit avec DMS/BE. Cependant, la faible phytoextraction de Cd par les plantes réduit l’exposition du Cd pour les récepteurs écologiques des niveaux trophiques plus élevés sur ce site, et une évaluation des risques écologiques a indiqué qu’il n’y a aucun potentiel de risque. Pour comparaison, les risques écologiques ont aussi été caractérisés sur un site contaminé par des biphényles polychlorés (BPC) en utilisant les mêmes sept récepteurs. Des recherches antérieures avaient montré que la phytoextraction serait une méthode efficace de réhabiliter ce site à cause de la biodisponibilité des BPC élevée, et une évaluation des risques écologiques a indiqué qu'il existe le potentiel de risque à cinq des sept récepteurs évaluées. Étant donné que les évaluations des risques écologiques caractérisent le risque dans les conditions environnementales actuelles, cette étude a permis d’évaluer le potentiel à long terme pour le biocharbon à adsorber le Cd au CTP, et la limitation de sa biodisponibilité a également été évaluée. Les tendances indiquent une diminution de biodisponibilité de Cd dans les sols avec le biocharbon par rapport aux sols de contrôle (sols sans biocharbon) ce qui a coïncidé avec une diminution significative de la teneur en matière organique dans le sol de contrôle et non dans le sol avec biocharbon. Les résultats de cette thèse soulignent l'influence de la biodisponibilité des contaminants sur l'efficacité des plantes à absorber le Cd ainsi que les risques écologiques et démontrent le potentiel pour le biocharbon de limiter la biodisponibilité de Cd à long terme et les risques dans les sols avec DMS/BE compostés.


title: Observation and Analysis of the Spin Period Variations of Inactive Box-wing Telecommunications Satellites in Geosynchronous Orbit

title: Observation et Analyse des Variations des Périodes de Rotation des Satellites de Télécommunications Non-opérationels en Orbite Géosynchrone

subject:
Space Situational Awareness
Space Surveillance
Geosynchronous
Satellites
Solar Radiation Pressure
Spin Axis Orientation

abstract:
For a number of years, research has been conducted to determine the feasibility of rescue / salvage missions to geosynchronous (GEO) satellites. The success of any such mission would rely upon knowing the satellite’s spin dynamics. In order to determine the true spin dynamics of a satellite, the external forces acting upon the satellite and the difference between the synodic spin rate and sidereal spin rate must be known. The geosynchronous satellite population offers a large selection of research candidates that can be used to study the effects of external forces on their spin dynamics and to determine their true spin rates. From a list of over 1,200 geosynchronous satellites, several inactive “box-wing” satellites were selected for study. The best candidates were unclassified inactive box-wing GEO telecommunications satellites that were detectable with small-aperture telescopes and charge-coupled device (CCD) cameras. These satellites were required to be accessible from the observation site in Sandhurst, Ontario for the majority of the time from March 2012 to March 2013. The satellites chosen for study were Solidaridad 1 (NORAD #22911), Telstar 401 (NORAD #22927), Echostar 2 (NORAD #24313) and
Hughes-1 (HGS-1) (NORAD #25126). A comprehensive observation strategy was developed to obtain images of the selected satellites from the chosen observation site. The time between observation sessions was normally several days to two weeks, weather permitting. Image data extraction software was developed in “Matrix Laboratory” (MATLAB) to extract the time tag and satellite flux data from all of the images in a timely manner. The extracted time and flux data was used to produce light curves for each selected satellite. Similar and recurring light curve characteristics were used to identify the selected satellites’ apparent spin periods. The average  apparent spin periods ranged from 160 seconds (for Telstar 401) to 1,550 seconds (for HGS-1). The apparent spin periods for all four selected satellites were, for the first time, observed to vary with time. Telstar 401’s and Echostar 2’s apparent spin period variations appeared to vary in a periodic fashion. The spin period variation period of Telstar 401 was estimated to be 290 days. Echostar 2 appeared to have a 364-day spin period variation period. Solidaridad 1’s and HGS-1’s spin period variations were too slow to estimate their periods from the observations made over one year. Outside of this research, little work has been done to determine the cause of these newly observed spin period variations. Satellite operators routinely correct for attitude
drift due to solar radiation pressure (SRP) forces acting upon the satellite’s large solar
panels. However, once the satellite is no longer active, the spacecraft’s attitude dynamics are no longer being monitored or controlled and therefore are less understood. This thesis explores the external disturbing forces that act to vary an inactive satellite’s apparent spin period.

abstract:
Pendant de nombreuses années, des études ont étés menées pour déterminer la
possibilité de récupération des satellites de missions géosynchrones (GEO). Le succès de telles missions de récupération nécessite la connaissance de la rotation du satellite. Afin d’évaluer la rotation réelle du satellite, les forces externes agissant sur le satellite et la différence entre le taux de rotation synodique et le taux de rotation sidéral doit être connue. Le nombre de satellites géosynchrones offre une large sélection de candidats qui peuvent être utilisés pour l’étude des effets des forces externes sur la rotation des satellites et pour déterminer leur mouvement réel.
Plusieurs satellites "box-wing" sont sélectionnés à partir d’une liste de plus de
1200 satellites géosynchrones. Les meilleurs candidats sont des satellites de
télécommunications GEO box-wing inactifs que peuvent être détectés avec des telescopes à petite ouverture et des appareils photographiques equips de "charge-coupled device" (CCD). Ces satellites doivent aussi être visible du site d’observation à Sandhurst en Ontario durant la période de mars 2012 à mars 2013. Les satellites choisis pour cette
étude sont les satellites Solidaridad 1 (NORAD #22911), Telstar 401 (NORAD #22927), Echostar 2 (NORAD #24313) et Hughes-1 (HGS-1) (NORAD #25126). Une stratégie d’observation exhaustive fût développée pour obtenir les images des satellites choisis à partir du site d’observation. Le temps entre les sessions
d’observation varie en général de quelques jours à deux semaines, dépendent des effets météorologiques. Le logiciel de traitement des données est développé avec "Matrix Laboratory" (MATLAB) pour extraire le temps et le flux de données des satellites des images. Les données extraites sont utilisées pour produire des courbes de lumière pour chaque satellite. Des courbes de lumière similaires et périodiques permettent d’identifier la rotation apparente de chaque satellite. Les moyennes des périodes de rotation
apparentes vont de 160 secondes (pour Telstar 401) à 1550 secondes (pour HGS-1).
La variation temporelle des périodes de rotation apparentes des satellites choisis
est observée pour la première fois. Les périodes de rotation de Telstar 401 et Echostar 2 semble varier de façon périodique avec une période de 290 jours et 364 jours respectivement. Les variations temporelles de la période de rotation de Solidaridad 1 et HGS-1 sont trop lente pour pouvoir évaluer leurs périodicités durant une seule année d’observation. En dehors de l’étude présentée ici, il y a peu de recherche visant à déterminer la cause de ces nouvelles observations des variations temporelles des périodes de rotation. Les opérateurs de satellites corrigent systématiquement pour les changements d’attitudes dues aux forces liées à la pression de la radiation solaire (PRS) agissant sur les larges panneaux solaires des satellites. Cependant, une fois que le satellite n’est plus en opération, la dynamique de l’attitude du vaisseau n’est plus suivie ou contrôlée et donc elle est moins bien comprise. Le travail présenté dans cette thèse examine les forces
externes perturbatrices qui agissent sur un satellite inactif et font varier sa période de
rotation apparente. Cette étude a déterminé que la combinaison entre la pression de la radiation solaire et l’aire effective des panneaux solaire d’un satellite "box-wing" est la cause principale de la variation de l’amplitude de la période de rotation. Un modèle simplifié fût développé considérant un petit décalage (< 1°) de l’orientation relative des panneaux solaires. Cependant, la comparaison de ce modèle avec les valeurs observées de la période de rotations est divergente. Le modèle n’explique pas complètement les
variations des périodes de rotation observées et ne prend pas en compte les variations temporelles. De façon à comprendre ces différences, une étude préliminaire des effets du potentiel synodique qui peut avoir contribué aux variations de la période de rotation fût
effectuée. Les équations de transformation de la période de rotation synodique à la période de rotation sidérale furent dérivées à l’aide de trois scénarios. Ces trois scénarios prennent en compte les orientations spécifiques de l’axe de rotation du satellite relativement à une surface réfléchissante. Le second scénario et le troisième scénario peuvent expliquer le
restant des variations de l’amplitude.


title: A Fleet of its Compromises: The Canadian Navy’s Cold War Submarine Posture

title: Une flotte de ses compromis: La position sous-marine de la guerre froide de la Marine canadienne

subject:
Submarines
Royal Canadian Navy
Cold War
Procurement
Acquisition
Oberon
Upholder
Victoria

abstract:
ABSTRACT

Described as “broken” and as an “international embarrassment,” the Canadian Navy’s procurement initiatives proved to be interminable and poorly developed through the course of the Cold War, and into the years beyond. This was not intentional on the Navy’s part: it urged civilian politicians to expedite their decision making process. It was, however, symptomatic of the federal government’s attitude toward military procurement, for the purposes of this thesis the Navy’s submarine fleet specifically, was one that stressed the continuation of civil initiatives over the Navy's desires: the example used in this thesis is the welfare state initiated by Prime Minister William Lyon Mackenzie King. The Navy desired a large and fully modern submarine fleet throughout the Cold War, but it was forced to accept succeeding governments’ ambitions of creating a higher standard of living, and received funding only to support initiatives deemed necessary in order to meet Canada’s alliance commitments. The submarine service suffered from the lack of a cohesive, long term funding plan. This also meant that there was no long-term plan at the Cabinet level to maintain a subsurface capability regardless of its necessity: if the citizenry no longer wished to support the submarine squadron, it would fade away very quickly. It also meant that prioritizing an efficacious submarine succession programme was lacking. This thesis surveys four foundational factors that have impacted Canada’s submarine procurement programs since 1950: first, that the North Atlantic Treaty Organisation (NATO) needed conventional naval forces (not armed with nuclear weapons) to operate in the Cold War nuclear security environment. Canada filled this need with a small, anti-submarine warfare (ASW) surface fleet. Second, Canada needed to find a way to contribute to NATO, and it could provide a conventional navy on the same side of the Atlantic as its ally, the United States. Accordingly, Canada provided to the US Navy (USN) a conventional and dedicated anti-submarine (A/S) fleet with which to exercise and develop A/S techniques. Third, Canada needed to determine the extent to which it was willing to contribute to NATO. It decided that Canada would supply a surface fleet large enough to be useful to NATO in ASW exercises and efforts, but no more. The Navy would acquire for its own purposes just enough SSKs to stay relevant in naval policy discourse by helping to train allied fleets in ASW. Finally, Canada was compelled to contribute to NATO collective defence according to the ebbs and flows of Canadian domestic civilian attitudes, and the policies developed therefrom. The degree to which the Canadian governments during the Cold War funded the submarine service was based upon their understanding of the political capital gained by possessing the squadron, and of the military need for familiarity with subsurface technologies and strategies stemming from the presence of submarines in the world’s oceans. The acquisitions decided upon were consistent with successive Canadian governments’ political reasons to maintain a submarine fleet. However, in quantity, quality, and type, the Canadian Cold War submarine fleet was consistent with government policy to not spend more than was deemed absolutely necessary on defence. As a result, the fleet the Navy floated was not in tune with its military leaders’ specific desires and military rationales for a submarine fleet. Therefore, the Navy had to settle for the few submarines it did because it had no other recourse, particularly given the political and fiscal realities of the time. Combined with a protracted and often ill-managed procurement process (a process for which the government knew it would pay no political costs), the result was a submarine posture which did meet Canada’s defence objectives but which was, for the Navy, a fleet far from its dreams and reflected the compromises that went into its making. It was a fleet, in other words, a fleet that ran silent, but also ran cheap.

abstract:
RÉSUMÉ

Décrite comme «brisée» et comme une «gêne internationale», les initiatives d'approvisionnement de la Marine canadienne se sont avérées interminables et peu développées au cours de la guerre froide et au cours des années qui ont suivi. Ce n'était pas intentionnel de la part de la Marine: elle a exhorté les politiciens civils à accélérer leur processus décisionnel. Il était cependant symptomatique de l'attitude du gouvernement fédéral vis-à-vis de l'approvisionnement militaire, en particulier de la flotte sous-marine de la Marine qui insistait sur la poursuite des initiatives civiles - l'exemple utilisé dans cette thèse est l'État-providence initié par le Premier ministre William Lyon Mackenzie King - sur les désirs de la Marine. La Marine souhaitait une flotte sous-marine vaste et moderne pendant toute la guerre froide, mais elle a été obligée d'accepter les ambitions du gouvernement de créer un niveau de vie plus élevé et de recevoir des fonds pour appuyer les initiatives jugées absolument nécessaires pour respecter les engagements du Canada. Le service des sous-marins a souffert de l'absence d'un plan de financement cohérent et à long terme. Pire, cela signifiait aussi qu'il n'y avait pas de plan à long terme au niveau du Cabinet pour maintenir une capacité souterraine indépendamment de sa nécessité: si les citoyens ne voulaient plus soutenir l'escadre sous-marine, elle disparaîtrait très rapidement. Cela signifiait aussi qu'il manquait un ordre de priorité à un programme efficace de succession de sous-marins. Cette étude examine quatre facteurs fondamentaux qui ont influencé les programmes d'acquisition de sous-marins canadiens depuis 1950: premièrement, l'Organisation du Traité de l'Atlantique Nord (OTAN/NATO) avait besoin de forces navales conventionnelles (non armées d'armes nucléaires) pour fonctionner dans la guerre froide. Le Canada a répondu à ce besoin avec une petite flotte de surface anti-sous-marine (ASW). Deuxièmement, le Canada devait trouver un moyen de contribuer à l'OTAN et il pourrait fournir une marine conventionnelle du même côté de l'Atlantique que son allié, les États-Unis. En conséquence, le Canada a fourni à la marine américaine (USN) une flotte conventionnelle et spécialisée de sous-marins (A/S) pour l'exercice et le développement de techniques A/S. Troisièmement, le Canada devait déterminer dans quelle mesure il était disposé à contribuer à l'OTAN. Il a décidé que le Canada fournirait une flotte de surface suffisamment importante pour être utile à l'OTAN dans le cadre des exercices et des efforts de lutte contre la pollution par le sol, mais pas plus. La Marine acquerrait à ses propres fins juste assez de SSK pour rester pertinent dans le discours de politique navale en aidant à former des flottes alliées dans ASW. Enfin, le Canada a été contraint de contribuer à la défense collective de l'OTAN en fonction des flux et des reflux des attitudes civiles des Canadiens et des politiques qui en découlent. La mesure dans laquelle les gouvernements canadiens ont financé le service des sous-marins pendant la guerre froide reposait sur leur compréhension du capital politique acquis par la possession de l'escadron et du besoin militaire de se familiariser avec les technologies et les stratégies souterraines découlant de la présence de sous-marins. Les océans du monde. Les acquisitions décidées étaient conformes aux raisons politiques successives des gouvernements canadiens de maintenir une flotte sous-marine. Cependant, en quantité, qualité et type, la flotte de sous-marins de la guerre froide canadienne était conforme à la politique du gouvernement de ne pas dépenser plus que ce qui était jugé nécessaire pour la défense. Par conséquent, la flotte n'était pas en phase avec les désirs spécifiques de la Marine canadienne et les motivations militaires d'une flotte sous-marine. Par conséquent, la Marine a dû se contenter des quelques sous-marins qu'elle a fait parce qu'elle n'avait aucun autre recours, compte tenu notamment des réalités politiques et fiscales de l'époque. Combiné avec un processus d'approvisionnement prolongé et souvent mal géré (un processus pour lequel le gouvernement savait qu'il ne paierait aucun coût politique), le résultat était une posture sous-marine qui répondait aux objectifs de défense du Canada, mais qui était, pour la Marine, de ses rêves et reflète les compromis qui sont entrés dans sa fabrication. C'était une flotte, en d'autres termes, une flotte qui se taisait, mais qui fonctionnait aussi à bas prix.