液相计算机系统数据性确认报告
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液相计算机系统数据完整性
确认报告
编号: TS-VD-039AR01-2016
文件类别：确认
设备编号：37001
新大陆制药
确认小组人员
目录
1.确认概述 (4)
1.1概述 (4)
1.2确认目的 (4)
1.3验证围 (5)
1.4引用文件 (5)
1.5确认执行文件 (5)
2.职责 (5)
2.1确认小组 (5)
2.2职责 (5)
3.确认时间进度 (6)
4.确认程序及容 (6)
4.1确认前准备 (6)
4.2确认容 (7)
4.2.1 安装确认 (7)
4.2.2运行确认 (8)
4.2.3性能确认（PQ） (9)
5.异常情况处理 (11)
6.再确认 (11)
7.验证结论及评价报告 (12)
8.验证报告书批准 (13)
9.附件 (14)
1.确认概述
1.1概述：计算机是一种用于高速计算的电子计算器，可以进行计算、逻辑计算，具有存储记忆功能，能够按照程序运行自动、高速处理海量数据的现在化智能电子设备。无论是计算机化还是PLC控制系统:都是由硬件、系统软件、应用、及相关的周边设备组成的一个系统,可以实现某一功能和一套功能。高效液相色谱仪（设备编号:37001、37002、37003、37004）运行于质量部液相室，用于检测成品、原料，中间品的检测。按照GMP生产要求对质量部所使用的高效液相色谱仪的计算机系统进行验证，以保证色谱计算机系统符合高效液相的使用要求。
1.2确认目的：
检查并确认测试、评估采取的URS、采购、安装符合设计要求。
确认仪器计算机系统配置齐全能按照要求采集存储数据并有权限要求满足质量部的使用要求。
确认计算机系统功能以及计算机控制和PLC控制系统符合GMP的运行性能。
确认计算机和PLC符合设计要求和工艺要求并且能够稳定工作很长时间等性能指标达到
设定技术指标。
确认本方案所制定的操作程序及验证计划,能有效的保持本设备处于确认状态下,并能稳定地、恒常地达成其所预期的功能。
1.3验证围
本方案适用于高效液相色谱仪计算机系统的验证。主要验证围和容为：计算机系统硬件配置及安装确认，计算机外部设备配置及安装确认，计算机系统软件配置安装确认，计算机启动运行及外部数据链完整性确认，计算机系统的安全权限确认, 计算机性能确认。
1.4引用文件
药品生产质量管理规2010年版
1.5验证执行文件：
验证总计划
确认与验证管理规程
设备的验证管理规程
偏差处理管理规程
变更控制管理规程
检验结果超标调查管理规程
高效液相色谱仪使用标准操作规程
2.职责
2.1确认小组
组长：质量部负责人
成员：QC负责人、QA人员、QC人员、设备部相关人员等。
2.2职责
确认小组组长
负责本确认的全部工作；根据验证计划部署实施方案；
保证方案和记录的起草
保证在执行前完成对方案和记录的审核和批准。
负责对确认小组成员进行本方案的培训。
确保完全按本方案实施。
确保能及时发现偏差，并按偏差处理规程进行记录、纠正、调查和最终确认。
确认过程中如有变更，执行变更控制管理规程。
确保报告的生成、审核和批准。
QA职责
执行前完成对方案及记录的审核。
负责确认过程的监控和检查，保证确认方案的实施，参与确认结果评价。
参与确认偏差的调查、处理和评估。
确认过程中，如有变更，执行变更控制管理规程。
其它成员职责
执行前确认方案已批准，并经过培训。
按确认方案实施，收集整理确认数据，完成确认记录和报告。
参与确认偏差的调查和处理，确认并通过偏差修订和解决方案。
质量部负责人负责确认方案的起草及具体实施，负责对试验结果进行分析后，起草确认报告，对确认的技术质量负责；
QC负责人负责确保在确认过程中严格执行批准的生效的相关操作规程；
QC负责依据相关文件规定的标准按相关标准操作规程操作并记录，对结果的准确性负责；
3.确认时间进度
2016年月日-----2016年月日完成确认试验
2016年月日-----2016年月日数据汇总分析
2016年月日-----2016年月日完成确认报告
4. 确认程序及容
4.1确认前的准备
4.1.1确认确认过程中用到的相关文件齐全。将检查结果记录在文件检查表中，见附件。
4.1.2查阅培训档案，确认确认小组所有成员已进行该确认方案及相关标准操作规程的培训，并考核合格，符合上岗要求，以确保全部确认过程能按文件规定执行。将检查结果记录在培训检查表中，见附件。
4.1.3QA负责确认：
与确认有关的仪器仪表经过校验/校准，且在校验/校准有效期；确认结果记录于附件计量器具校验表；
4.2确认容
4.2.1安装确认
4.2.2计算机系统硬件配置及安装确认
4.2.2.1确认目的
确认计算机可以满足运行的条件，保证仪器可以正常地运行。
4.2.2.2确认方法
检查计算机系统各硬件配置，确认计算机的主机、显示器、键盘、鼠标符合系统运行需求。
4.2.2.3计算机系统外部设备配置及安装确认
目视检查高效液相色谱仪，计算机的外部设备（柱温箱、检测器、单元泵、梯度泵、荧光检测器）之间的连接以及计算机与处部设备之间的连接是否符合仪器说明书要求。
可接受标准及确认结果
外部设备配置及安装确认表
4.2.2.4计算机系统软件配置安装确认
确认目的
确认计算机系统及色谱工作站软件符合系统运行及样品分析要求。
确认方法
检查计算机系统软件和分析工作站版本。
可接受标准及确认结果
计算机系统软件配置确认确认表
确认安装环境
贮存在相对湿度不超过80%，无腐蚀性气体和通风良好的室可接受标准，周围无腐蚀性介质、无电磁场干扰，避免直射。
确认人：_________日期：_________ ; 审核人：_________ 日期：_________;
4.2.3运行确认（计算机系统启动运行及外部数据链确认）
目的：确认计算机系统能够正常启动，色谱工作站软件能够正常启动与外部数据传输状态正常。可接受标准：各项设备运行指标达到设计和使用要求。
确认目的
确认计算机系统能够正常启动，色谱工作站软件能够正常启动，与外部数据传输状态正常。
确认方法
连接电源，依次启动显示器、主机、输液泵、紫外检测器、柱温箱，计算机操作系统应能正常启动，色谱工作站应能正常启动至工作状态，待外部设备自检完毕后，色谱工作站能够与各外部设备之间建立正常的数据。
可接受标准及确认结果
计算机系统启动运行及外部数据链完整性确认表
4.2.4计算机系统的安全权限确认
确认目的
确认非授权人员无法登陆计算机系统进行操作。
确认方法
计算机启动后自动进入系统管理员登陆界面，输入密码后方可进入计算机系统进行下一步操作，非授权人员不能进行任何有效操作。
可接受标准及确认结果
计算机系统的安全权限确认表
确认人/日期： 复核人/日期： 4.2.3性能确认： 确认目的
确认利用色谱工作站能够进行样品分析，能正确标识
peak 的保留时间，能按照设定的方法进行peak 积分，给出面积、百分比面积、峰高、理论塔板数，样品分析结束后能自动保存图谱数据，关机重启系统，谱图数据未发生变动
取0.1mg/ml 萘甲醇溶液10μg/ml 的溶液，选用4.6mm ×250mm 的C18柱，流动相：甲醇：水=64:36，检测器254nm ，流速为1.0ml/min ，进样量20μl ，进行样品分析操作，观察工作站给出的图谱结果
5.异常情况处理
确认过程中严格按本方案的容和项目进行。若确认过程中出现异常，应执行OOS调查管理规程、偏差处理管理规程或变更控制管理规程，调查分析原因采取措施，所有偏差或变更得到有效处理后，并且已被批准和关闭，验证方可进入下一步骤。确保所有的变更得到评估和批准，确认的结果达到预定的目的和要求。原始的偏差处理单或变更处理单经过批准后必须附在确认报告中。
6.再确认
本仪器正常情况下的确认周期为2年；仪器零部件更换或重大维修、安装地点变化或偏差、数据超出标准或数据趋势分析需重新确认。定期确认通常重复初始确认过程中性能确认的全部测试或部分测试。
8．验证报告书批准
企业盖章9.附件
附件1：文件检查表
检查人/日期
复核人/日期附件2：培训检查表
计量器具校验表
确认人：
日期：
附件:4：验证偏差和变更偏差
变更
导航系统及导航方法与设计方案
本技术适于导航领域，提供一种导航系统及导航方法，包括：导航硬件,用于将采集到得导航数据发送给MCU；MCU，用于将导航硬件发送的导航数据读取、并且暂存，当车载电 脑启动完毕时，将导航数据发送给车载电脑；车载电脑，用于接收MCU发送的导航数据，并且完成导航数据的导航应用。通过在导航系统中加入MCU，在系统上电后，MCU瞬间启动，且MCU读取和缓存导航数据，实现导航系统启动即读取导航数据。并且MCU连接的是车载电脑的CPU，将导航数据直接发送到操作系统的硬件抽象层，实现了读取导航数据不与操作系统内核空间打交道，仅从用户空间即可获取导航数据，扩展了应用。 技术要求 1.一种导航系统，其特征在于，包括： 导航硬件, 用于将采集到的导航数据发送给MCU； MCU，用于将导航硬件发送的导航数据读取、并且暂存，当车载电脑启动完毕时，将导航数据发送给车载电脑； 车载电脑，用于接收MCU发送的导航数据，并且完成导航数据的导航应用；MCU将导航数据传递给车载电脑操作系统的硬件抽象层，硬件抽象层将导航数据上报给框架层，框 架层将导航数据上报给应用层，在应用层完成导航数据的导航应用； 所述车载电脑安装的是Android操作系统； 所述导航硬件与所述MCU之间的数据通讯采用串行通信方式； 所述MCU与所述车载电脑的CPU之间数据通讯采用串行通信方式；
所述车载电脑的存储器采用的是阵列硬盘存储。 2.一种导航方法，其特征在于，该导航方法包括以下步骤： A、导航硬件采集导航数据，并且将采集到的导航数据发送给MCU； B、MCU读取导航数据、且暂存导航数据,并且MCU将导航硬件发送的导航数据发送给车载电脑操作系统的硬件抽象层； C、车载电脑操作系统的硬件抽象层将导航数据上报给车载电脑操作系统的框架层，车载电脑操作系统的框架层将导航数据上报给车载电脑操作系统的应用层； D、在车载电脑操作系统的应用层将导航数据完成导航应用； 所述步骤A包括以下步骤： A1、导航硬件采集导航数据； A2、如果导航硬件采集到导航数据，则执行步骤A3，如果导航硬件没有采集到导航数据，则重复执行步骤A1； A3、导航硬件将采集的导航数据发送给MCU。 3.根据权利要求2所述的导航方法，其特征在于，所述步骤B还包括以下步骤： B1、MCU读取导航数据、且暂存导航数据； B2、如果车载电脑操作系统启动完毕，则执行步骤B3，如果车载电脑操作系统未启动完毕，则等待车载电脑操作系统启动完毕； B3、MCU将导航数据发送给车载电脑操作系统的硬件抽象层。 4.根据权利要求2或3所述的导航方法，其特征在于，所述车载电脑操作系统运行的是Android系统。 技术说明书
液相计算机系统数据完整性验证方案1
液相计算机系统数据完整性 确认方案 编号:TS-VD-039A-2016 文件类别：确认 设备编号：37001/37002/37003/37004山东新大陆制药有限公司
山东新大陆制药有限公司 验证立项申请表 验证立项题目 液相计算机系统数据完整 性确认方案 立项编号TS-VD-039A-2016验证原因确认验证形式确认 立项部门质量部申请日期2016年9月13日验证对象液相计算机系统 验证目的及验证内容检查并确认计算机系统安装符合设计要求。 确认计算机系统的运行性能。 确认计算机系统性能指标达到设定技术指标，符合试验要求。 确认本方案所制定的操作程序及验证计划,能有效的保持本设备处于确认状态下,并能稳定地、恒常地达成其所预期的功能。 主管部门审核意见同意对质量部液相计算机系统进行确认。 质量部负责人/日期： 对验证方案的 编制及实施要 求 确认方案编制应科学、合理，方法切实可行，实施必须按方案进行。 验证总负责人批准经审核批准对质量部液相计算机系统进行确认 签名： 年月日
确认方案审批 备注：在本表相应栏内签名即表示已充分理解了本确认方案的内容，并认可其操作性。
确认小组人员名单
目录 1.确认概述 (6) 1.1概述 (6) 1.2确认目的 (6) 1.3验证范围 (7) 1.4引用文件 (7) 1.5确认执行文件 (7) 2.职责 (7) 2.1确认小组 (7) 2.2职责 (7) 3.确认时间进度 (8) 4.确认程序及内容 (8) 4.1确认前准备 (8) 4.2确认内容 (9) 4.2.1安装确认 (9) 4.2.2运行确认 (10) 4.2.3性能确认（PQ） (11) 5.异常情况处理 (13) 6.再确认 (13) 7.验证结论及评价报告 (14) 8.验证报告书批准 (15) 9.附件 (16)
环境空气质量连续自动监测系统数据采集、传输技术规范
目次 前言 (ii) 1适用范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4系统结构 (3) 5通讯协议 (3) 6环境空气质量自动监测数据采集 (9) 附录A（规范性附录）循环异或校验算法 (10) 附录B（规范性附录）大气常用监测指标编码表（可扩充） (11) 附录C（资料性附录）通讯命令示例和拆分包及应答机制示例 (13)
前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，保护生态环境，保障人体健康，规范环境空气质量连续自动监测系统数据采集、传输技术，制定本标准。 本标准基于目前使用中的大气传输协议，结合HJ212传输协议的标准进行了调整，确保兼容现有使用中协议的同时，协议更规范、更具扩展性。 本标准规定了环境空气质量连续自动监测系统数据采集、传输技术规范。 本标准的附录A、附录B为规范性附录，附录C为资料性附录。 本标准为首次发布。 本标准由生态环境部生态环境监测司、法规与标准司组织制订。 本标准起草单位：中国环境监测总站、上海市环境监测中心。 本标准生态环境部20□□年□□月□□日批准。 本标准自20□□年□□月□□日起实施。 本标准由生态环境部解释。
环境空气质量连续自动监测系统数据采集、传输技术规范1适用范围 本标准规定了环境空气质量连续自动监测系统数据采集、传输的过程及传输命令的数据格式和代码定义。 本标准的适用对象包括空气质量自动监测运维单位、空气质量自动监测数据使用单位。本标准适用于数据平台与监测子站之间的数据通讯过程。本标准不适用于大型监测设备产生的图形类数据传输。 2规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 GB2312信息交换用汉字编码字符集基本集 GB3095环境空气质量标准 HJ212污染物在线监控（监测）系统数据传输标准 HJ477污染源在线自动监控（监测）数据采集传输仪技术要求 HJ524大气污染物名称代码 HJ633环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行） HJ663环境空气质量评价技术规范（试行） 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 环境空气质量连续自动监测Ambient Air Quality Continuous Automatic Monitor 采用自动监测仪器对环境空气进行连续的样品采集、处理、分析的过程。 3.2 环境空气质量连续自动监测系统Ambient Air Quality Continuous Automatic Monitor System 实现对环境空气质量自动连续的采集、处理、分析，并自动完成数据采集、存储与传输的整体系统，由环境空气质量连续自动监测子站和环境空气质量连续自动监测数据平台构成。
计算机基础知识
基础知识—复习题 单选题： 1、在计算机领域，信息是经过转化而成为计算机能够处理的______。 A.数据 B.符号 C.图形 D.数字 答案：A 2、某型计算机峰值性能为数千亿次/秒，主要用于大型科学与工程计算和大规模数据处理，它属于_____。 A.巨型计算机 B.小型计算机 C.微型计算机 D.专用计算机 答案：A 3、电子数字计算机的运算对象是______。 A.模拟量 B.混合量 C.脉冲 D.不连续量 答案：D 4、计算机一次能处理数据的最大位数称为该机器的______。 A.字节 B.字长 C.处理速度 D.存储容量 答案：B 5、下列字符中ASCII码值最小的是_____。 A.a B.A C.f D.Z 答案：B 6、能够将高级语言源程序加工为目标程序的系统软件是______。A.解释程序 B.汇编程序 C.编译程序 D.编辑程序 答案：C 7、计算机内部用于处理数据和指令的编码是______。 A.十进制码 B.二进制码 C.ASCII码 D.汉字编码 答案：B 8、同一台计算机，安装不同的应用软件或连接到不同的设备，就可完成不同的任务，这是指计算机具有______。 A.高速运算能力 B.逻辑判断能力 C.通用性 D.自动控制能力 答案：C 9、在计算机领域，数据是______。 A.客观事物属性的表示 B.未经处理的基本素材 C.一种连续变化的模拟量 D.由客观事物得到的、使人们能够认知客观事物的各种消息、情报、数字、信号等所包括的内容 答案：A 10、计算机最基本的工作原理是______。 A.机电原理 B.存储程序 C.程序控制 D.存储程序与程序控制 答案：D 11、计算机所具有的自动控制能力是依靠存储在内存中的______。 A.数据实现的 B.程序实现的 C.汇编语言实现的 D.高级语言实现的 答案：B
计算机试卷
计算机试卷9 一、单选题 1.1946年研制成功第一台电子数字计算机的国家是______。 A.法国 B.德国 C.美国 D.中国 答案：C 2.电子计算机按规模划分，可以分为_____。 A.电子数字计算机和电子模拟计算机 B.巨型计算机﹑小型计算机和微型计算机 C.通用计算机和专用计算机 D.科学与过程计算计算机﹑工业控制计算机和大气数据计算机 答案：B 3.计算机所具有的自动控制能力是依靠存储在内存中的______。 A.数据实现的 B.程序实现的 C.汇编语言实现的 D.高级语言实现的 答案：B 4.计算机领域中，______是未经处理的基本素材。 A.模拟量 B.数值 C.数据 D.信息 答案：C 5.计算机应用最早的领域是______。 A.过程控制 B.科学计算 C.人工智能 D.数据处理 答案：B 6.已知：0～9的ASCII码为48～57，A～Z为65～90，a～z为97～122。字符b对应的ASCII码值是_______。 A.98 B.96 C.97 D.90 答案：A 7.二进制数转换为十进制数是____。 A.255 B.253 C.250 D.254 答案：D 8.组成计算机系统的由两大部分是______。 A.硬件系统和软件系统 B.输入设备和输出设备 C.系统软件和应用软件 D.主机和外部设备 答案：A 9.下列四个计算机存储容量的换算公式中，______是错误的。 A.1GB=1024MB
B.1MB=1024KB C.1KB=1024B D.1KB=1024MB 答案：D 10.计算机的指令系统能实现的运算有______。 A.数值运算和非数值运算 B.算术运算和逻辑运算 C.图形运算和数值运算 D.算术运算和图象运算 答案：B 11.______是计算机指令的集合。 A.模拟语言 B.机器语言 C.程序 D.汇编语言 答案：C 12.下列各项中，______是正确的。 A.操作系统是一种很重要的应用软件 B.外存中的信息可直接被CPU处理 C.计算机中使用的汉字编码和ASCII码是相同的 D.键盘是输入设备，显示器是输出设备 答案：D 13.“32位微机”中的32是指该微机______。 A.能同时处理32位二进制数 B.能同时处理32位十进制数 C.具有32根地址总线 D.运算精度可达小数点后32位 答案：A 14.在微型计算机中，决定其速度、处理能力和产品档次的关键部件是______。 A.内存 B.CPU C.使用环境 D.硬盘 答案：B 15.以微处理器为核心，配上存储器、输入/输出接口电路及系统总线可以组成_______。 A.CPU B.运算器 C.微型计算机 D.硬件系统 答案：C 16.操作系统的主要功能是______。 A.进行数据处理 B.计算数据 C.管理系统所有的软﹑硬件 D.实现软﹑硬件转换 答案：C 17.在Windows 中，文件名的最大长度是______。 A.64个字符 B.128个字符 C.255个字符 D.256个字符 答案：C 18.Windows的窗口中，为滚动显示窗口中的内容，鼠标操作的对象是______。
A320系列飞机大气数据系统常见故障分析与处理-深圳(2)
A320系列飞机大气数据系统常见故障分析与处理 Fault Analysis about A320 Series Aircrafts Air Data System 南航深圳分公司飞机维修厂万晓云 【摘要】 针对A320系列飞机大气数据系统常见的故障情况，本文结合系统工作原理、工程技术资料、机组操作要求和自身维护经验，对故障原因、故障可能造成的后果和维修措施进行深入、细致地分析。 【正文】 A320系列飞机的大气数据系统主要由三个ADIRU(大气数据惯性基准组件)、八个ADM（大气数据组件）、安装在飞机外部的传感器以及连接这些部件的气管路组成，飞机外部的传感器包括三个皮托管、六个静压孔、三个AOA（迎角）传感器和两个TAT（总温）探头，这些传感器感受并探测飞机外部的大气情况，最终由ADIRU计算并获得飞机的大气数据，供机组和飞机其它系统使用。 常见故障情况及分析 1、气压高度误差大 气压高度数据的准确性取决于测量静压、ADM、ADR、飞机的迎角值、马赫数和襟缝翼位置数据。当某一侧气压高度误差太大时，机组通常会有左右高度不一致的故障反映，如果此时没有明确的故障信息，维护人员可以首先查阅FCOM（机组操作手册）中高度容差的允许范围，如果容差在允许范围之内，则可以不用排故。在需要排故时，通常以ADR3的气压高度为参考来判断哪一侧的数据误差大，但当ADR3的气压高度介于ADR1、2中间时，有时难以判断，这时可以通过机组与地面管制员联系由地面测高雷达来确认飞机此时的精确高度。 在排故时，对相关部位进行详细目视检查必不可少，如检查静压孔周围飞机蒙皮的气动光洁度、AOA 传感器有无外部损伤、静压孔有无堵塞、连接静压孔或ADM的气管快卸接头有无松动和漏气等。静压管路漏气会使机内增压空气进入管路，导致测量静压增大，气压高度变小，这在地面上通过渗漏测试可以检测出来。如果以上检查均正常，可以考虑与其它飞机对串怀疑的ADM并飞行观察，以及在空中对迎角传感器的数值进行采样检查来确认是否是ADM或AOA的问题。 需要指出的是，当飞机进入气动不对称飞行如侧滑时，会有左右高度指示不一致的现象，这是正常的。另外，ADR3计算的气压高度误差通常要比ADR1、2的要大，一方面这与备用静压孔的安装位置有关，另一方面是AOA3传感器容易受到外界气流干扰。如早期的A320飞机由于机长位皮托管的安装位置偏高，当飞机以某个迎角姿态飞行时，流经机长位皮托管的尾流会对AOA3传感器的风刀造成扰动，从而降低AOA3传感器的测量精度，影响静压源误差修正（SSEC）的效果，造成ADR3计算的气压高度误差增大，为此空客公司针对这些飞机ADR3要满足RVSM（减小垂直高度间隔）运行要求提出了具体的改装方案，其中有一项内容就是将机长位皮托管的安装位置往下进行调整，以消除尾流对AOA3传感器的影响。 2、空速误差大或空速波动
数据完整性概述及提高数据完整性的办法
1.数据完整性概述 存储是计算机中的数据可以说每天都在增加，与此同时，需要访问这些数据的人数也在增长，这样，无疑对数据的完整性的潜在需求也随之而增长。 数据完整性这一术语用来泛指与损坏和丢失相对的数据的状态，它通常表明数据的可靠与准确性是可以信赖的，同时，在不好的情况下，意味着数据有可能是无效的，或不完整的。 数据完整性方面的要点：存储器中的数据必须和它被输入时或最后一次被修改时的一模一样；用来建立信息的计算机、外围设备或配件都必须正确地工作；数据不能被其他人非法利用。 本章将从数据完整性和完整性的一般解决方法二个方面来论述数据完整性。 1.1. 数据完整性 对数据完整性来说，危险常常来自一些简单的计算不周、混淆、人为的错误判断或设备出错等导致的数据丢失、损坏或不当的改变。而数据完整性的目的就是保证计算机系统，或计算机网络系统上的信息处于一种完整和未受损坏的状态。这意味着数据不会由于有意或无意的事件而被改变或丢失。数据完整性的丧失意味着发生了导致数据被丢失或被改变的事情。为此，首先将检查导致数据完整性被破坏的常见的原因，以便采用适当的方法以予解决，从而提高数据完整性的程度。 在分布式计算环境中，或在计算机网络环境中，如果通过PC、工作站、服务器、中型机和主机系统来改善数据完整性已变得一天比一天困难。原因何在？许多机构为了给它们的用户提供尽可能好的服务都采用不同的平台来组成系统，这仿佛拥有不同的硬件平台一样，使这些机构一般都拥有使用不同文件系统和系统服务的机器。E-mail交换系统成了对协同工作的网络系统的需求；协议的不同需要网关或协议的转换；系统开发语言和编译器的不同也产生了应用上兼容性的问题，凡此种种，造成了系统之间通信上可能产生的问题。其结果使之处于一种
计算机试卷
计算机试卷 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
计算机试卷9 一、单选题 1.1946年研制成功第一台电子数字计算机的国家是______。 A.法国 B.德国 C.美国 D.中国 答案：C 2.电子计算机按规模划分，可以分为_____。 A.电子数字计算机和电子模拟计算机 B.巨型计算机﹑小型计算机和微型计算机 C.通用计算机和专用计算机 D.科学与过程计算计算机﹑工业控制计算机和大气数据计算机 答案：B 3.计算机所具有的自动控制能力是依靠存储在内存中的______。 A.数据实现的 B.程序实现的 C.汇编语言实现的 D.高级语言实现的 答案：B 4.计算机领域中，______是未经处理的基本素材。 A.模拟量 B.数值 C.数据 D.信息 答案：C 5.计算机应用最早的领域是______。 A.过程控制 B.科学计算 C.人工智能 D.数据处理 答案：B 6.已知：0～9的ASCII码为48～57，A～Z为65～90，a～z为97～122。字符b 对应的ASCII码值是_______。 A.98 B.96 C.97 D.90 答案：A 7.二进制数转换为十进制数是____。 A.255
B.253 C.250 D.254 答案：D 8.组成计算机系统的由两大部分是______。 A.硬件系统和软件系统 B.输入设备和输出设备 C.系统软件和应用软件 D.主机和外部设备 答案：A 9.下列四个计算机存储容量的换算公式中，______是错误的。 A.1GB=1024MB B.1MB=1024KB C.1KB=1024B D.1KB=1024MB 答案：D 10.计算机的指令系统能实现的运算有______。 A.数值运算和非数值运算 B.算术运算和逻辑运算 C.图形运算和数值运算 D.算术运算和图象运算 答案：B 11.______是计算机指令的集合。 A.模拟语言 B.机器语言 C.程序 D.汇编语言 答案：C 12.下列各项中，______是正确的。 A.操作系统是一种很重要的应用软件 B.外存中的信息可直接被CPU处理 C.计算机中使用的汉字编码和ASCII码是相同的 D.键盘是输入设备，显示器是输出设备 答案：D 13.“32位微机”中的32是指该微机______。 A.能同时处理32位二进制数 B.能同时处理32位十进制数 C.具有32根地址总线 D.运算精度可达小数点后32位 答案：A
计算机验证与数据完整性十大误区
计算机验证与数据完整性十大误区 附录《计算机化系统》已于2015年12月1日生效，相关的“技术标准、管理文件、操作SOP”，大家突击一下也就补齐了，关键是“计算机验证和数据完整性”，把很多人都快逼疯了！ 各种培训课件满天飞、各家供应商八仙过海，技术文章掺杂了恐吓语言，那边厢闹哄哄风生水起，这边厢迷糊糊诚惶诚恐，我都快被吓傻了！ 对于计算机验证，对于数据完整性，我陆陆续续也参加了6、7次的培训，质量管理的听不懂计算机基础知识和数据完整性技术手段，技术人员听不懂GMP知识和验证程序，技术和GMP之间的距离，确实还很远！ 每次我都会提醒大家，计算机并不是什么特殊的东西，他只是一种自动化控制工具，是设备或者系统不可分割的一部分，是设备或者系统的一个关键部件，计算机已经渗透到我们生活和工作的方方面面，对他的管理和验证，没有必要搞得那么神神秘秘、高深莫测，蒲公英论坛早有文章揭开了“计算机验证的神秘面纱”，很多人还是执迷不悟！ 误区一 计算机化系统要有一套完整、独立的文件体系 很多人认为计算机化系统必须有单独的《计算机化系统管理规程》、《计算机化系统验证主计划》、《计算机化系统变更管理规程》、《计算机化系统偏差管理规程》、《计算机化系统操作管理规程》、《计算机化系统维护管理规程》……单独的预防性维护计划、单独的供应商评估文件、单独的人员岗位职责和资质确认规程……甚至认为，每一个计算机系统要有单独的风险评估文件、每一个计算机系统要有单独的与被控对象分开的操作SOP、与被控对象分开URS/FAT/DQ/IQ/OQ/PQ，反正，只要别的设备有的，计算机化系统也要有，恨不得为“计算机化系统”另外建立一套完整的独立的GMP体系文件！ 误区二 这不管新旧计算机系统都需要全流程的确认与验证 新的法规明确提出了计算机化系统验证的要求，很多人认为一定要有与被控对象分开的、独立的计算机系统的URS/FAT/DQ/IQ/OQ/PQ，殊不知，离开了自控系统，设备根本无法操作，更无法单独做OQ/PQ，而单独做计算机系统的确认与验证，离开了被控对象，除了IQ，其它做得都毫无意义。 《确认与验证》附录明确规定： 企业应当对新的或改造的厂房、设施、设备按照预定用途和本规范及相关法律法规要求制定用户需求，并经审核、批准。 新的或改造的厂房、设施、设备需进行安装确认。
计算机应用基础(6)
计算机应用基础6 一、单选题 1、世界上第一台电子数字计算机采用的电子器件是__A__。 A、电子管 B、集成电路 C、晶体管 D、大规模集成电路 2、电子计算机按规模划分，可以分为__B___。 A、电子数字计算机和电子模拟计算机 B、巨型计算机﹑小型计算机和微型计算机 C、通用计算机和专用计算机 D、科学与过程计算计算机﹑工业控制计算机和大气数据计算机 3、同一台计算机，安装不同的应用软件或连接到不同的设备，就可完成不同的任务，这是指计算机具有___C___。 A、高速运算能力 B、逻辑判断能力 C、通用性 D、自动控制能力 4、所谓的信息是指___B___。 A、处理后素材 B、处理后的数据 C、非数值数据 D、数值数据 5、最早设计计算机的目的是进行___A___问题的科学计算。 A、军事 B、管理 C、商业 D、科研 6、已知：0～9的ASCII码为48～57，A～Z为65～90，a～z为97～122。字符b对应的ASCII码值是__A_____。 A、98 B、96 C、97 D、90 7、16进制数的1个位能够表示的不同状态有___A___。 A、16种 B、8种 C、10种 D、32种 8、___D___组成计算机主机。 A、运算器和存储器 B、运算器和控制器 C、运算器和外设 D、中央处理器和主存储器 9、计算机的__A____是指该机器一次能处理数据的最大位数。 A、字长 B、字节 C、处理速度 D、存储容量 10、计算机的指令系统能实现的运算有___B___。 A、数值运算和非数值运算 B、算术运算和逻辑运算 C、图形运算和数值运算 D、算术运算和图象运算 11、一台计算机全部指令的集合称为__B____。 A、指令 B、指令系统 C、程序设计语言 D、程序 12、常用的微型计算机输入设备通常包括___D___。 A、键盘和显示器 B、软盘和硬盘 C、键盘和软盘 D、键盘和鼠标 13、字长是CPU的主要性能指标之一，它表示___D____。 A、最大的有效数字位数 B、最长的十进制整数的位数 C、计算结果的有效数字长度 D、CPU一次能处理二进制数据的位数 14、在微型计算机中，存储单元中存储的内容___A____。 A、可以是数据和指令 B、只能是数据 C、只能是指令 D、只能是程序 15、微型计算机与外部交换信息主要是通过___B____。 A、键盘 B、输入/输出设备 C、U盘 D、内存
基于GPS的汽车导航系统的设计与实现
邮局订阅号：82-946360元/年技术 创新 汽车电子 《PLC 技术应用200例》 您的论文得到两院院士关注 基于GPS 的汽车导航系统的设计与实现 Realization and design of automobile guidance system based on GPS （吉林工程技术师范学院）张丹彤 ZHANG Dan-tong 摘要:设计并实现了一种以单片机为主要控制器件、基于GSP 模块的新型智能电动汽车底盘的导航系统。GPS 定位系统主 要采用技术非常成熟的GPS 模块进行与单片机的接口通信完成，使用更方便，定位也更准确。所设计的电动导航系统具有全球定位、自动控制、实时性好等多方面优点为一体，应用在当今的汽车上有较好的发展前景。关键词:GPS;导航;数据采集中图分类号:U49文献标识码:A Abstract:The present paper introduced one kind take the monolithic integrated circuit as the primary control component,based on GSP module new intelligent electric automobile chassis guidance system design.The GPS localization mainly uses the technical ex -tremely mature GPS module to carry on with the monolithic integrated circuit connection correspondence completes,use more conve -nient,the localization is also more accurate.This chassis collection whole world localization,the automatic control,timeliness good and so on the various merit is a body,applies has the good prospects for development on the now automobile.Keywords:GPS;navigation;data acquisition 文章编号:1008-0570(2008)11-2-0255-02 近年来，我国私人小轿车拥有量呈上升趋势，单位用轿车拥有量也在快速发展，对于这一类车辆，GPS 领航系统侧重于电子地图领航，对运行路线不固定的车辆，可预先设置到达目的地，在运行中告知运行路线，起到领航的重要作用。本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件，基于GSP 模块的新型智能电动汽车底盘的导航系统设计。 1主体控制方案 本系统是以单片机为主要控制器件，基于GSP 模块的新型智 能电动汽车底盘的导航系统设计。该车底盘具有智能避障、 寻迹、测距、报警、寻光、行驶路程显示、行驶时间显示、车体所在环境温度显示、车体所在环境湿度显示、人工定位等功能。可以使用无线遥控器控制，并可以在上位机显示出它所在的位置等数据信息。本系统设计主要包括硬件电路的设计、实时操作系统程序设计、多机通信设计与总线接口的设计。系统框图如图1所示。 图1系统框图 本系统硬件电路主要包括控制模块、GPS 定位模块、电机 驱动模块、传感器数据采集模块、网络节点接口模块、光报警模 块、 显示驱动模块、时间模块、键盘模块与无线通信模块组成。传感器数据采集模块由光电传感器进行对光线的跟踪，红外传 感器进行对近距离的数据采集，声纳传感器进行对远距离的数 据采集，温度传感器对车体周围的环境温度采集，湿度传感器 对周围环境的相对湿度采集等。网络接口采用串行通信方式。 显示驱动模块由LED 数码管与液晶共同显示。无线通信模块采用FSK 方式进行无线传输。 2GPS 定位系统设计 GPS 定位主要采用技术非常成熟的GPS 模块进行与单片机的接口通信完成。电机驱动电路模块主要采用H 型电路构建而成。GPS 模块的电源接口供电有15v 、12v 、5v 、3.3v 不等，本系统为了设计简单采用全新台湾HOLUX 公司推出的SIRF 第三代高灵敏度超小型GPS 接收模块这是最新推出的产品，采用 SiRF 第三代芯片， 主要是定位灵敏度大大提高，例如在汽车上应用时，只要靠近车窗就能较好工作，使用更方便，定位也更准确。本模块主要是提供给从事GPS 模块二次开发的客户使用的，GPS 模块使用3.3伏 （70毫安）直流工作电压，默认每秒输出一次TTL 的NMEA-0183信号。 此模块接口定义如表1所示。GPS 控制模块口控制模块方框图如图2所示。为了使车具 有导航系统，所以在车体上安装了GPS 模块，本设计采用全新台湾HOLUX 公司推出的SIRF 第三代高灵敏度超小型GPS 接 收模块，该模块由6个控制脚组成。为了减轻主控CPU 的负担，并且为了模块化硬件，所以该GPS 模块由一块STC12C2052单 片机进行单独的控制，并且通过74HS573与主单片机进行总线通信。STC12C2052单片机与GPS 通过串行口连接，并且以4800bps 的波特率进行通信。单片机的P1口与74HC573的数据输入口相连接，作为并行的8为数据总线使用，而LE 端口通过一个反响器与STC12C2052单片机的P3.7连接，并且P3.7口 通过一个74HC14与主控单片机的INT0相连。这样当P3.7为张丹彤:副教授 255--
数字化监测系统在大气监测中的应用
数字化监测系统在大气监测中的应用 发表时间：2018-05-21T09:50:32.177Z 来源：《建筑模拟》2018年第2期作者：张学宽1 杨凤超2 [导读] 大气监测在人们的日常学习工作中发挥着至关重要的作用，将数字化技术应用在大气监测中使得大气监测系统更加智能，并且能够提高大气监测的整体性能。 1聊城市环境科学工程设计院山东省聊城市 252000 2山东环测环境科技有限公司山东省聊城市 252000 摘要：大气监测在人们的日常学习工作中发挥着至关重要的作用，将数字化技术应用在大气监测中使得大气监测系统更加智能，并且能够提高大气监测的整体性能。从这个角度出发，对数字化监测系统和大气监测进行介绍，并详细探讨数字化监测系统在大气监测中的应用。 关键词：数字化监测；系统；大气监测；应用 1 数字化监测系统概述 在大气监测虚拟仪器应用的前提下构建数字化测量系统，同时应用 SQLsenrer7. 0 和数据库技术，实现了网络技术与虚拟仪器的有效融合，构成了大气环境监测远程操控系统。在这一系统之中主要有服务器功能模块（网络服务器、数据服务器、采样服务器等）和客户端功能模块（数据查询、数据接收、数据处理）。 1.1数据服务器模块所具备的功能一般是为数据上传和传输提供足够的空间，用户能够通过网络平台来访问数据服务器，用户在发出提取数据的请求之后，网络服务器结合数据分析结果提供网络连接功能，采样服务器的主要功能是信息的采集，包括数字化分析、处理以及记录等，之后把信息存储在数据库中，还拥有手动输入的功能。 1.2客户端模块在这一系统中具有核心作用，主要是对服务器模块内的数据信息进行查询与处理，为大气环境监测的研究提供准确数据。另外这一模块还拥有研究功能，对于用户所提出的要求展开监测研究，进而给出客户需求的结果。客户端模块一般包括了数据查询、数据接收以及数据处理三大内容，这些子模块共同构成了数字化监测系统的内部资源。 在对监测信息进行处理的过程中，控制模块主要是起到桥梁纽带的作用，可以为用户查询提供一个比较方便的途径。数据服务器能够结合用户的请求对请求格式予以组织，再向服务器模块发出请求，对结果实施监控后反馈给用户。客户端模块内的数据处理部分可以按照服务器模块提出的数据处理要求，利用数值或者图表等方式呈现给用户。因为在对大气环境实施监测的过程中，大气环境的不稳定性特征要求监测作业必须要及时准确，这也是很大气监测必须要重点研究的问题。 3 数字化监测系统在大气监测中的应用 3.1 应用于重污染天气大气污染物解析 数字化监测系统的类型差异，但工作原理基本相似。在实际应用的过程中，基于大气监测要求和重点，能够实现数据信息采集和分析等功能。以某地区为例，应用数字化监测系统，利用各类传感器设备，进行 SO 2和 NO 2、颗粒物等的数据信息采集，进行污染源深度分析，明确此地区的主要污染物类型。按照相关数据信息，进行污染区排名与成因分析，为环境污染防治工作，提供工作依据。 3.2应用于大气污染实时监测 利用数字化监测系统，开展大气监测，能够实现可视化和实时监测。某地区利用视频智能分析识别系统，通过在大气污染问题较为严重的地区，安装监控设备，针对散煤和秸秆燃烧情况，进行实时监测。当发生散煤和秸秆燃烧等情况，数字化监测系统能够自动识别，并且发出警报，相关部门能够及时获得警报信息，利用信息传递系统，及时组织相关人员，开展调查工作，进行散煤燃烧和秸秆燃烧治理工作。总体来说，应用数字化监测系统，通过监测大气污染指标，能够及时进行数据信息分析，发现污染情况，明确污染原因，定位污染点，进行污染处理，极大程度上提高了大气污染治理工作效率。需要注意的是，为确保数字化监测系统功能的发挥，需要做好检测质量的把控。开展大气监测时，需要合理设置采样点，确保采样数据的真实性和有效性，确保能够充分反映出的污染情况。开展监测前，需要做好采样流量校准工作，减少由于流量误差造成大气监测误差，保障大气监测数据的准确性。 3.3 应用于气象预报 利用数字化监测系统，借助各类虚拟仪器的作用，开展大气监测远程操作，能够实现大气数据信息资源共享，实现监测装置的在线互联。目前，地基 GPS 大气探测较为常用，是基于 GPS 信号，进行大气遥感探测，能够获得水汽含量和污染浓度总量，为气象预报以及气候环境研究等工作的开展，提供数据信息。为充分发挥此系统的作用，需要积极建设数字化大气探测网，推广应用数字化监测技术，提高我国大气监测工作的自动化和专业化水平，为相关部门，提供完整的大气数据信息，确保大气污染联合防治工作的有效开展。总体来说，数字化监测系统的推广应用，还需要加强技术研究力度，加大投入力度，以充分发挥此系统的作用。 3.4实现大气环境监测的数字化 数字化监测系统在大气监测中是非常重要的应用，其中主要的一个应用是实现大气环境监测的数字化。实现大气环境监测的数字化主要包括实现了大气环境监测采样数据的数字化、存储数据的数字化、传输数据的数字化以及接收数据的数字化等信息传输的整个流程，但是数据的采样和存储与数据的读取是相互独立的，分别用数据处理模块和客户服务端模块实现，这样能够保证数据的采样和存储与数据的读取不相互影响，有利于对两个模块分别的进行管理和维护，也有利于大气监测数据在分享的过程中避免发生传输错误，对于大气监测系统的管理和检测数据资源的共享都是十分有效的。目前，我国已经建立了完善的数字化监测系统机构，较好的实现了大气环境的数字化检测，并且数字化监测系统机构的建立证明了数字化技术在大气监测系统发挥了重要的作用，提高了大气环境监测的精度，也实现了我国大气环境监测专业水平和专业技术的提升，对于我国科学技术的发展以及大气监测技术的发展有重要的推动作用。 4大气数字化监测系统的功能实现 4.1数据采集的实现 由计算机和 I/O 接口设备两个部分构成的虚拟仪器的硬件平台。I/O 接口设备所负责的主要工作是执行信号的输入采集、信号放大以及模拟信号和数字信号的相互转换。对单台虚拟仪器而言，Lab windows/CVI 所关系到的 I/O 接口设备即是我们平常所称的数据采集卡。针对多台虚拟仪器所构成的仪器测量控制系统，Labwindows/CVI 所涉及的 I/O 接口设备就是总线，总线类型通常来说包括了 GPIB/GPIB488． 2
大气数据仪表介绍
大气数据仪表 大气数据仪表 (1) 1.国际标准大气 (2) 2.气压式高度表 (3) 3.升降速度表 (8) 4.空速表 (9) 5.马赫数表 (13) 6.全静压系统 (13) 7.温度及迎角传感器 (15) 8.大气数据计算机 (15)
1.国际标准大气 1.1.大气基本特点 构成对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层 飞机运行高度范围：对流层及平流层底部 对流层特点：高度升高，温度和密度逐渐降低，度越高对流层越薄，低纬度对流层大约10-12km，中纬度10km，高纬度8-10km 平流层特点：温度恒定，大约为-56.5°C 1.2.国际标准大气ISA 国际民航组织根据北半球中纬度地区大气平均特点，订出大气状态数值（平均情况，实际天气很少和标准大气相符）
标准大气中气压值为29.92inhg的气压面成为标准海平面 温度15°C 气压高度较低时，高度升高11米，气压大约下降1mmHg 用来估算气压式高度表拨正值误差造成的高度误差 标准大气高度升高1000m，气温降低6.5°C 2.气压式高度表 2.1.功能 高、高度、高度层之间的关系
QFE高度用来测量高，QNH高度用来测高度，QNE高度用来测飞行高度层，只有标准大气情况下测量值与实际值相符（QFE QNE QNH是气压值，QFE高是高度值） 低空时主要用QNH高度或QFE高度，用来保证超障余度 航线高度时主要用QNE高度保持航空器间足够的垂直间隔 因此飞机爬升到航线高度或从航线高度下降到进场高度时需要调基准面 测飞机到地面的垂直距离不是气压式高度表的功能（是无线电高度表的） 2.2.原理
【CN109889982A】定位导航数据采集系统及方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910176664.6 (22)申请日 2019.03.08 (71)申请人 芋头科技（杭州）有限公司 地址 310000 浙江省杭州市余杭区五常街 道西溪艺术集合村莲公荡路10号101 室 (72)发明人 吕诚 霍志宇 (74)专利代理机构 北京中原华和知识产权代理 有限责任公司 11019 代理人 孙磊 寿宁 (51)Int.Cl. H04W 4/02(2018.01) H04W 4/024(2018.01) H04W 64/00(2009.01) (54)发明名称定位导航数据采集系统及方法(57)摘要本发明涉及一种定位导航数据采集系统及方法，该系统包括：一个或多个机器人，所述机器人用于获取场所的坐标信息，以及遍历所述场所中的多个关键点，其中，所述坐标信息包括所述关键点的坐标值；一个或多个数据采集设备，设置于所述机器人上，用于在所述机器人到达所述关键点后、和/或在所述机器人移动过程中采集定位导航数据；数据存储模块，用于记录所述定位导航数据、和与所述定位导航数据的采集位置对应的所述坐标信息。利用本发明的定位导航数据采集系统及方法，实现了自动采集数据，能够极大地节省数据采集的时间和成本、提高效率， 并能够大规模推广。权利要求书4页 说明书17页 附图4页CN 109889982 A 2019.06.14 C N 109889982 A
权 利 要 求 书1/4页CN 109889982 A 1.一种定位导航数据采集系统，其特征在于，所述系统包括： 一个或多个机器人，所述机器人用于获取场所的坐标信息，以及遍历所述场所中的多个关键点，其中，所述坐标信息包括所述关键点的坐标值； 一个或多个数据采集设备，设置于所述机器人上，用于在所述机器人到达所述关键点后、和/或在所述机器人的移动过程中采集定位导航数据； 数据存储模块，用于记录所述定位导航数据、和与所述定位导航数据的采集位置对应的所述坐标信息。 2.根据权利要求1所述的定位导航数据采集系统，其特征在于，所述机器人具体用于： 利用基于视觉惯性里程计的即时定位与地图构建技术对所述场所建图得到所述坐标信息； 利用基于视觉惯性里程计的即时定位与地图构建技术进行自动导航并遍历所述关键点。 3.根据权利要求1所述的定位导航数据采集系统，其特征在于： 所述机器人包括第一建图单元和第一遍历单元； 所述第一建图单元用于通过对设置于所述场所中的关键点标记进行自动寻找和识别，自动地对所述场所建图得到所述关键点的坐标值；其中，所述关键点标记是用于标识出所述关键点的视觉标记、红外标记或电磁标记； 所述第一遍历单元用于根据所述关键点的坐标值，自动导航并遍历所述关键点。 4.根据权利要求1所述的定位导航数据采集系统，其特征在于，所述系统还包括： 远程终端，与所述机器人和所述数据采集设备通信连接，用于展示所述机器人和所述数据采集设备的状态、展示采集到的数据、对所述机器人的运动和所述数据采集设备的数据采集进行远程监控、在出现故障时接管所述机器人和所述数据采集设备的控制、以及遥控所述机器人建图。 5.根据权利要求4所述的定位导航数据采集系统，其特征在于： 所述机器人包括第二建图单元、第二遍历单元的一个或多个； 所述第二建图单元用于根据所述远程终端的控制指令所指定的所述关键点的位置，对所述场所建图得到所述关键点的坐标值； 所述第二遍历单元用于根据所述远程终端的控制指令所指定的所述关键点的位置，在所述场所中移动并遍历所述关键点； 所述数据采集设备具体用于根据所述远程终端的控制指令，在所述机器人到达所述关键点后、和/或在所述机器人移动过程中采集定位导航数据。 6.根据权利要求1到5中任意一项权利要求所述的定位导航数据采集系统，其特征在于： 所述数据采集设备包括无线信号采集单元、运动参数采集单元、视觉数据采集单元的一个或多个； 所述无线信号采集单元用于在所述机器人到达所述关键点后、和/或在所述机器人移动过程中，采集无线信号数据； 所述运动参数采集单元用于在所述机器人到达所述关键点后、和/或在所述机器人移动过程中，采集所述数据采集设备的运动参数； 2
一种惯性导航肢体动作捕捉系统采集方法
- 5 - 第7期2018年4月No.7April，2018 无线互联科技 Wireless Internet Technology 1 动作捕捉技术概述 动作捕捉技术（Motion Capture ，Mocap ）的出现可追溯到20世纪70年代，国外的动画制作公司利用光学式的动作捕捉技术把表演者的姿势投射到计算机屏幕上，作为动画制作的参考。随着技术的发展，该技术已经广泛应用于3D 影视制作、步态分析、生物力学研究、人机工程、虚拟现实等新兴行业市场。 常用的动作捕捉技术从原理上说可分为机械式、声学式、电磁式、主动光学式、被动光学式、惯性导航式。本文的主要研究内容是惯性导航式肢体动作捕捉的采集方法实现。2 系统方案2.1 系统原理 动作捕捉系统的一般性结构主要分为3个部分：数据采集设备、数据传输设备、数据处理单元。惯性导航式动作捕捉系统既是将惯性传感器应用到数据采集设备，从而完成运动目标的姿态、角度的测量。 要完成对人体肢体动作的捕捉需要对人体的头部、肩部、大臂、小臂、手、胸口、尾椎、大腿、小腿、脚踝等共计17个部位进行动作跟踪，参考图1所述。在这17处重要部位佩戴集成加速计、陀螺仪、磁力计等惯性传感器的数据采集设备，加速计是用来检测传感器受到的加速度的大小和方向，它通过测量传感器在某个轴向的加速度大小和方向，但是相对于地面的姿态则精度不高。加速计的不足由陀螺仪来弥补，陀螺仪是通过测量三维坐标体系内内部陀螺转子的垂直轴与传感器的夹角，并计算角速度，通过夹角和角速度来判断物体在三维空间的运动状态，因为内部陀螺转子的垂直轴永远垂直地面，也就能保证对地面的姿态精度，但是不能测量同东西南北4个方向的姿态。那么陀螺仪的不足由磁力计来弥补，磁力计就是个小型的电子罗盘，由它来测量传感器同南北磁极的角度并确定4个方向的姿态。 数据传输设备是为了解决把采集到的动作数据传递给数据处理单元，同时也是上述17个数据采集设备的数据交汇点，这一特质决定了数据传输设备不可避免地要与数据采集设备就近部署。从使用舒适性、可穿戴性方面考虑，数据传输设备应采用无线通信技术回传数据给数据处理单元以减 少线缆数量和穿戴者的负担。目前主流的无线通信技术有ZigBee ，Bluetooth ，RFID ，WiFi 等，根据数据吞吐量来决定系统的通信子系统的设计，1个数据采集设备集成加速计、陀螺仪、磁力计，其中现在主流MEMS 芯片集成了加速计和陀螺仪，磁力计单独一颗芯片，芯片数据接口为I2C 总线，I2C 总线最大码流400 kbps ，那么数据量参考公式1所述。 传输数据吞吐量=17×2×400 kbps ≈13.6 Mbps （1）根据公式1所述的吞吐量要求，WiFi 支持11~54 Mbps ，其余技术传输速率不及1 Mbps ，故此数据传输设备采用WiFi 回传数据，在穿戴者身上部署数据传输设备（穿戴侧），在数据处理单元侧对称部署数据传输设备（处理侧），二者实现WiFi 无线传输数据，数据传输设备（处理侧）与数 据处理单元通过USB 传输数据。 数据处理单元采用图形工作站，工作站运行动作捕捉软件完成行动作捕捉。 图1 惯性导航式动作捕捉系统示意 2.2 系统设计 2.2.1 数据采集设备 数据采集设备是通过弹性束带固定在人体的运动部位，由于部署位置涉及人体接触，从舒适性和可穿戴性上决定了数据采集设备有体积小、功耗低的要求，数据采集设备如图 作者简介：韦宇（1980— ），男，广西柳州人，工程师，学士；研究方向：国防通信系统设计。 一种惯性导航肢体动作捕捉系统采集方法 韦 宇 （广州海格通信集团股份有限公司，广东 广州 510663） 摘 要：动作捕捉技术是运动物体的关键部位设置跟踪器，涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计 算机直接理解处理的数据。惯性导航通过测量对象的加速度、运动角度、方位，通过积分运算获得对象的瞬时速度、瞬时位置数据的技术。文章对一种惯性导航肢体动作捕捉系统采集方法进行了研究。关键词：动作捕捉；惯性导航；采集方法