This thesis examines the sit-in demonstrations that used direct action and civil disobedience to target segregation at store lunch counters. The Nashville demonstrations were the last sit-in protests to occur that are discussed in this thesis, which also examines the protests in Wichita and Greensboro. Historians argue that the Wichita and Greensboro sit-ins were the most important demonstrations of their kind. The movement in Wichita was the first protest to end segregation policies at targeted stores, and the Greensboro protests led to a direct action movement in over fifty other cities targeting lunch counters. However, the Nashville based sit-ins surpassed the other two cities in planning and organization, demonstrations, and ending results following the protests. This thesis will provide a historical analysis of events in America’s past that led to the sit-in movement; the thesis will also examine the movements within the three cities.

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Analyses are performed on the potential of using radio-frequency signals from massive LEO satellite constellations. This work aids in the creation of a navigation system independent of current GNSS. A tightly-coupled carrier Doppler shift/INS filter is developed to determine the feasibility of using signals of opportunity from LEO satellites for navigation purposes. This portion of the work makes two major contributions to the field of satellite-based radio-navigation systems. The first contribution is an analysis that shows GNSS-like position accuracy is possible using only INS measurements and carrier Doppler shift from LEO communication constellations. The second contribution is that INS quality, signal availability, and constellation design can significantly impact the navigation accuracy of a carrier Doppler shift/INS Kalman filter. An analysis of the costs and benefits of using model replacement over a Markov model in the dynamic propagation step of a tightly-coupled carrier Doppler shift/INS Kalman filter is performed in the next part of this work. This portion of the work makes contributions to the field of satellite-based radio-navigation systems. The main contribution is an analysis that shows Gauss-Markov models can be used instead of model replacement without increasing navigation error. Next, a DOP analysis is developed for systems using pseudorange and carrier Doppler shift measurements in point-solution batch filters that do not rely on INS data or dynamic propagation. This section's contributions to the field of satellite-based radio-navigation systems include a combined pseudorange and carrier Doppler shift DOP analysis using a novel DOP metric and an example of how to use the DOP analysis to identify the constellation characteristics, such as alternating ascending and descending nodes, that the OneWeb constellation could change to increase navigation accuracy. / Doctor of Philosophy / This dissertation presents research on using large communication satellite constellations as an independent backup to GPS. Simulated data are used to study the feasibility and navigation accuracy of such a system. Also investigated are different implementations of the algorithms used to navigate. Finally, a general analysis is developed to quickly approximate the navigation accuracy of a system that uses multiple measurement types.

Present land vehicle positioning and navigation relies mostly on the Global Positioning System (GPS). However, in urban canyons, tunnels, and other GPS-denied environments, the GPS positioning solution may be interrupted or suffer from deterioration in accuracy due to satellite signal blockage, poor satellite geometry or multipath effects. In order to achieve continuous positioning services, GPS is augmented with complementary systems capable of providing additional sources of positioning information, like inertial navigation systems (INS). Kalman filtering (KF) is traditionally used to provide integration of both INS and GPS utilizing linearized dynamic system and measurement models. Targeting low cost solution for land vehicles, Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) based inertial sensors are used. Due to the inherent errors of MEMS inertial sensors and their stochastic nature, which is difficult to model, KF has limited capabilities in providing accurate positioning in challenging GPS environments. This research aims at developing reliable integrated navigation system capable of demonstrating accurate positioning during long periods of challenging GPS environments. Towards achieving this goal, Mixture Particle filtering (MPF) is suggested in this research as a nonlinear filtering technique for INS/GPS integration to accommodate arbitrary inertial sensor characteristics, motion dynamics and noise distributions. Since PF can accommodate nonlinear models, this research develops total-state nonlinear system and measurement models without any linearization, thus enabling reliable integrated navigation and mitigating one of the major drawbacks of KF. Exploiting the capabilities of PF, Parallel Cascade Identification (PCI), which is a nonlinear system identification technique, is used to obtain efficient stochastic models for inertial sensors instead of the currently utilized linear models, which are not adequate for MEMS-based sensors. Moreover, this research proposes a method to update the stochastic bias drift of inertial sensors from GPS data when the GPS signal is adequately received. Furthermore, a technique for automatic detection of GPS degraded performance is developed and led to improving the performance in urban canyons. The performance is examined using several road test experiments conducted in downtown cores to verify the adequacy and the benefits of the methods suggested. The results obtained demonstrate the superior performance of the proposed methods over conventional techniques. / Thesis (Ph.D, Electrical & Computer Engineering) -- Queen's University, 2010-07-23 20:27:02.12

Un développement rapide et une densification du trafic aérien ont conduit à l'introduction de nouvelles opérations d'approches et d'atterrissage utilisant des trajectoires plus flexibles et des minimas plus exigeants. La plupart des opérations de navigation aérienne sont actuellement réalisées grâce au GNSS, augmenté par les systèmes GBAS, SBAS et ABAS qui permettent d'atteindre des opérations d'approches de précision (pour GBAS et SBAS). Cependant ces systèmes nécessitent la mise en place d'un réseau de station de référence relativement couteux et des diffusions constantes de messages aux utilisateurs de l'espace aérien. Afin de surmonter ces contraintes, le système ABAS intègre à bord des informations fournies par les systèmes de navigation inertielle (INS) ainsi améliorant les performances de navigation. Dans cette logique, les avions commerciaux actuels utilisent une solution de couplage des deux systèmes appelée hybridation GPS/baro-INS. Cette solution permet d'atteindre des niveaux de performance en termes de précision, intégrité, disponibilité et continuité supérieurs aux deux systèmes pris séparément. Malheureusement, les niveaux d'exigences requis par les opérations de précision ou les atterrissages automatiques ne peuvent pas encore être totalement couverts par les solutions d'hybridation actuelles. L'idée principale de cette thèse a été d'étendre le processus d'hybridation en incluant d'autres capteurs ou systèmes actuellement disponibles ou non à bord et d'évaluer les niveaux de performance atteints par cette solution de filtre d'hybridation global. L'objectif ciblé est de pouvoir fournir la plupart des paramètres de navigations pour les opérations les plus critiques avec le niveau de performance requis par les exigences OACI. Les opérations ciblées pendant l'étude étaient les approches de précision (en particulier les approches CAT III) et le roulage sur la piste. L'étude des systèmes vidéo a fait l'objet d'une attention particulière pendant la thèse. La navigation basée sur la vidéo est une solution autonome de navigation de plus en plus utilisée de nos jours axée sur des capteurs qui mesurent le mouvement du véhicule et observent l'environnement. Que cela soit pour compenser la perte ou la dégradation d'un des systèmes de navigation ou pour améliorer la solution existante, les intérêts de l'utilisation de la vidéo sont nombreux. / The quick development of air traffic has led to the improvement of approach and landing operations by using flexible flight paths and by decreasing the minima required to perform these operations. Most of the aircraft operations are supported by the GNSS augmented with GBAS, SBAS and ABAS. SBAS or GBAS allow supporting navigation operations down to precision approaches. However, these augmentations do require an expensive network of reference receivers and real-time broadcast to the airborne user. To overcome, the ABAS system integrates on-board information provided by an INS so as to enhance the performance of the navigation system. In that scheme, INS is coupled with a GPS receiver in a GPS/baro-INS hybridization solution that is already performed on current commercial aircraft. This solution allows reaching better performance in terms of accuracy, integrity, availability and continuity than the two separated solutions. However the most stringent requirements for precision approaches or automatic landings cannot be fulfilled with the current hybridization. The main idea of this PhD study is then to extend the hybridization process by including other sensors already available on commercial aircraft or not and, to assess the performance reached by a global hybridization architecture. It aims at providing most of the navigation parameters in all operations with the required level of performance. The operations targeted by this hybridization are precision approaches, with a particular focus on CAT III precision approach and roll out on the runway. The study of video sensor has been particularly focused on in the thesis. Indeed video based navigation is a complete autonomous navigation opportunity only based on sensors that provide information from the dynamic of the vehicle and from the observation of the scenery. Moreover, from a possible compensation of any loss or degradation of a navigation system to the improvement of the navigation solution during the most critical operations, the interests of video are numerous.

L’Ins(1,4,5)P3 joue un rôle évident dans la signalisation cellulaire : il permet la libération du Ca 2+ des stocks intracellulaires par son action au niveau de récepteurs spécifiques. Pour mettre fin à son action, l’Ins(1,4,5)P3 peut être dégradé par une Ins(1,4,5)P3 5-phosphatase en Ins(1,4)P2, un métabolite inactif. L’Ins(1,4,5)P3 peut aussi être transformé en Ins(1,3,4,5)P4 par une Ins(1,4,5)P3 3-kinase. L’Ins(1,3,4,5)P4 semble posséder des capacités de signalisation propres ou au contraire liées à celles de l’Ins(1,4,5)P3. L’Ins(1,3,4,5)P4 est aussi le point de départ de toute une série d’inositol hautement phosphorylés, dont les rôles ne sont pas clairs. Trois isoformes de l’Ins(1,4,5)P3 3-kinase existent (A, B et C). Ces isoformes possèdent un domaine catalytique carboxy-terminal bien conservé. Par contre, les domaines amino-terminaux sont spécifiques et leur permettraient d’établir des interactions ou de subir des régulations propres. Pour tenter d’élucider le rôle fonctionnel de l’Ins(1,3,4,5)P4, nous avons généré et analysé des souris déficientes pour les isoformes B et C de cette enzyme. Les souris déficientes pour l’Ins(1,4,5)P3 3-kinase C ne présentent pas de phénotype évident, ce qui suggère que son rôle n’est pas crucial ou que son absence peut être compensée par une autre enzyme. Les souris déficientes pour l’Ins(1,4,5)P3 3-kinase B, par contre, présentent une immunodéficience caractérisée par une absence spécifique des lymphocytes T αβ périphériques. Cette absence fait suite à un blocage dans la différenciation du précurseur du lymphocyte, le thymocyte. Les caractéristiques de la signalisation induite par le récepteur de surface (TCR) permettent la sélection des thymocytes, de manière à constituer un pool de lymphocytes T restreints pour le MHC et tolérants pour le soi. Nous avons montré que ces phénomènes de sélection étaient défectueux dans les thymocytes mutants, du fait de leur hyporéactivité à la stimulation par le TCR. Le mécanisme responsable de cette hyporéactivité n’est pas encore élucidé. A première vue, la mobilisation de Ca 2+ ne semble pas altérée dans ces thymocytes mutants en réponse à des stimulations classiques. Cependant, d’autres types de stimulation, se rapprochant plus de celles réellement rencontrées par le thymocyte in vivo, doivent encore être investigués. L’intégrité d’autres voies de signalisation cruciales du lymphocyte T doit aussi être vérifiée. En conclusion, l’isoforme B de l’Ins(1,4,5)P3 3-kinase et l’Ins(1,3,4,5)P4 qu’il produit jouent un rôle crucial dans la différenciation du thymocyte, par un mécanisme qui reste encore à déterminer.

Diplomová práce se zabývá návrhem algoritmu rozšířeného Kalmanova filtru, který integruje data z inerciálního navigačního systému (INS) a globálního polohovacího systému (GPS). Součástí algoritmu je i samotná mechanizace INS, určující na základě dat z akcelerometrů a gyroskopů údaje o rychlosti, zeměpisné pozici a polohových úhlech letadla. Vzhledem k rychlému nárůstu chybovosti INS je výstup korigován hodnotami rychlosti a pozice získané z GPS. Výsledný algoritmus je implementován v prostředí Simulink. Součástí práce je odvození jednotlivých stavových matic rozšířeného Kalmanova filtru.