一种用于瞬态损伤过程测量的组合式高精度计时编码方法与流程

1.本发明属于计算机编码领域，具体涉及一种用于瞬态损伤过程测量的组合式高精度计时编码方法。背景技术：2.空间碎片撞击航天器、爆炸冲击等事件，其持续过程极为短暂(毫秒甚至微秒级)，为了准确测量这个过程的相关参数变化，在这类事件测量过程中对每帧测量数据进行高精度时间记录尤为重要，只有对测量数据帧的时间记录精度和记录时长均高于这个过程的持续时间，才能完整、准确分辨出该过程中所关注测量参数的变化历程。3.如在某事件中靶标损伤特征测量过程中，由于事件持续过程仅为十微秒量级，加之在此过程中测量数据遥测无线传输码率限制，能够获得的测量数据极为有限。在此过程中，为了精准分辨靶标损伤特征变化历程，需对测量数据帧进行高精度记录并兼顾一定的记录时长，且需最大限度压缩计时表征数据长度，以提高有效测量数据的遥测传输效率。4.在这类测量过程中，往往存在用于记录测量时间的数据长度不足的问题，如当实际用于记录时间的数据长度仅为1个字节(8bit)，但记录时间精度要求不低于1微秒、记录长度不小于1毫秒。采用常规计时方法，满足时间记录精度，则记录时长仅为255微秒，满足记录时长，则记录精度仅为3.9微秒。5.当前亟需发展一种用于瞬态损伤过程测量的组合式高精度计时编码方法。技术实现要素：6.本发明主要解决高瞬态损伤测量过程中，在保证测量数据记录时长的情况下，利用有限表征数据来实现高精度时间分辨的问题，提供了一种用于瞬态损伤过程测量的组合式高精度计时编码方法。7.本发明的用于瞬态损伤过程测量的组合式高精度计时编码方法，包括以下步骤：8.s10.明确数据帧表征长度；9.针对各种高瞬态损伤的测量事件的应用要求，明确每帧测量数据中分配用于时间记录的数据长度；10.s20.确定绝对时间记录时长；11.基于事件过程持续时间，以及测量时间需求，确定绝对时间记录时长，要求绝对时间记录时长大于事件过程持续时间，等于测量时间需求；12.s30.确定时间记录长度；13.根据绝对时间记录时长和记录精度要求，确定时间记录长度，当记录时长为t，记录精度为τ，则所需的时间记录长度14.s40.进行记录数据组合编码；15.根据所需的时间记录数位长度n，在不改变每帧测量数据长度的前提下，对k帧测量数据组的时间记录数据位进行组合编码，假设每帧数据m位，利用n位数据记录第一帧测量数据相对于规定零时刻即事件发生起始时刻的绝对时间，k帧数据时间记录数据位km中的n位用于记录第一帧测量数据相对于规定零时刻即事件发生起始时刻的绝对时间，利用剩余的(km-n)位时间记录数据，平均分为(k-1)份后，用于依次记录后续(k-1)帧数据中相连两帧数据之间的相对时间，即利用第一份(km-n)/(k-1)作为第二帧与第一帧数据的相对时间，第二份(km-n)/(k-1)作为第三帧与第二帧数据的相对时间，第k-1份(km-n)/(k-1)作为第k帧与第k-1帧数据的相对时间。16.其中，对于步骤s10的明确数据帧表征长度，有以下示例：17.假设，某测量事件中每帧测量数据包共有10个字节的测量数据，当明确用于时间记录的数据长度不超过测量数据量的10％，则每帧测量数据的时间记录数据长度最大为1个字节。18.对于步骤s20的确定绝对时间记录时长，有以下示例：19.假设，某测量事件过程持续时间约为数百微秒，为测得事件发生过程中的变化历程数据，则确定绝对时间记录时长不低于1毫秒。20.对于步骤s30的确定时间记录长度，有以下示例：21.假设，某测量事件的记录时长为1毫秒，记录精度为不低于1微秒，则所需的时间记录数位长度按照计算，至少为10bit。22.对于步骤s40的确定时间记录长度，有以下示例：23.a.每二帧测量数据的时间数据位2m进行整合；24.把每二帧测量数据的时间数据位2m进行整合，利用n位数据记录第一帧测量数据相对于规定零时刻即事件发生起始时刻的绝对时间，再用后2m-n位数据记录第二帧测量数据相对于第一帧测量数据的时间间隔。25.b.每三帧测量数据的时间数据位3m进行整合；26.把每三帧测量数据的时间数据位3m进行整合，利用n位数据记录第一帧测量数据相对于规定零时刻即如事件发生起始时刻的绝对时间，再用(3m-n)/2位数据记录第二帧测量数据相对于第一帧测量数据的时间间隔，最后用(3m-n)/2位数据记录第三帧测量数据相对于第二帧测量数据的时间间隔。27.本发明的用于瞬态损伤过程测量的组合式高精度计时编码方法整合多帧测量数据的时间记录数位，把多帧测量数据的时间记录数位进行重新分配，根据高瞬态损伤的测量事件的绝对时间记录时长和记录精度要求，确定时间记录长度n；把多帧数据整合后的时间记录数位(km)中的n位，作为记录第一帧测量数据相对于规定零时刻即事件发生起始时刻的绝对时间；把剩余时间记录数位平分后(km-n)/(k-1)，用于记录第k帧数据与第k-1帧数据的相对时间间隔。28.本发明的用于瞬态损伤过程测量的组合式高精度计时编码方法适用于在超高速撞击、爆炸冲击等高瞬态损伤过程测量中对测量数据帧的高精度时间记录，特别适用于在此过程中用于记录测量时间的数据长度不足的场合。本发明的用于瞬态损伤过程测量的组合式高精度计时编码方法综合相对计时和绝对计时优点，测量的数据帧在有限数据长度下能够达到预定记录时长和时间精度，在满足时间记录精度的基础上，节省了数据帧资源。附图说明29.图1为本发明的用于瞬态损伤过程测量的组合式高精度计时编码方法的流程图。具体实施方式30.为使本发明所述设计方法和优点更加清楚，在此针对本发明提出一个实施例，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。31.实施例132.如图1所示，针对靶标撞击事件，为实现对靶标命中位置、损伤区域扩展特征的测量需求，利用用于瞬态损伤过程测量的组合式高精度计时编码方法实现了对测量数据的组合式高精度计时编码，具体步骤如下：33.s10.明确数据帧表征长度；34.综合靶标撞击事件测量数据特点、遥测数据传输特性等，明确每帧数据中用于时间记录的数据长度为1字节8bit。35.s20.确定绝对时间记录时长；36.靶标撞击事件的交会速度为数公里每秒，撞击过程持续时间一般为百微秒量级，确定绝对时间记录时长为1毫秒。37.s30.确定时间记录长度；38.要求记录时间精度为0.1微秒，利用，可以确定所需的时间记录长度n为14bit。39.s40.进行记录数据组合编码；40.采用三帧测量数据进行组合编码，假设每帧数据m个字节，则第一帧数据第一个字节的所有8bit均为时间记录数据位，第二帧数据第一个字节中的6bit为时间记录数据位，一起用于记录第一帧数据相对于撞击事件发生时刻的时间间隔；第二帧数据第一个字节剩余的2bit和第三帧数据第一个字节的前3bit用于记录第二帧数据相对于第一帧数据的时间；第三帧数据第一个字节剩余的5bit用于记录第三帧数据相对于第二帧数据的时间。