1.本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)編碼領(lǐng)域，具體涉及一種用于瞬態(tài)損傷過程測量的組合式高精度計(jì)時(shí)編碼方法。


背景技術(shù)：

2.空間碎片撞擊航天器、爆炸沖擊等事件，其持續(xù)過程極為短暫(毫秒甚至微秒級)，為了準(zhǔn)確測量這個(gè)過程的相關(guān)參數(shù)變化，在這類事件測量過程中對每幀測量數(shù)據(jù)進(jìn)行高精度時(shí)間記錄尤為重要，只有對測量數(shù)據(jù)幀的時(shí)間記錄精度和記錄時(shí)長均高于這個(gè)過程的持續(xù)時(shí)間，才能完整、準(zhǔn)確分辨出該過程中所關(guān)注測量參數(shù)的變化歷程。
3.如在某事件中靶標(biāo)損傷特征測量過程中，由于事件持續(xù)過程僅為十微秒量級，加之在此過程中測量數(shù)據(jù)遙測無線傳輸碼率限制，能夠獲得的測量數(shù)據(jù)極為有限。在此過程中，為了精準(zhǔn)分辨靶標(biāo)損傷特征變化歷程，需對測量數(shù)據(jù)幀進(jìn)行高精度記錄并兼顧一定的記錄時(shí)長，且需最大限度壓縮計(jì)時(shí)表征數(shù)據(jù)長度，以提高有效測量數(shù)據(jù)的遙測傳輸效率。
4.在這類測量過程中，往往存在用于記錄測量時(shí)間的數(shù)據(jù)長度不足的問題，如當(dāng)實(shí)際用于記錄時(shí)間的數(shù)據(jù)長度僅為1個(gè)字節(jié)(8bit)，但記錄時(shí)間精度要求不低于1微秒、記錄長度不小于1毫秒。采用常規(guī)計(jì)時(shí)方法，滿足時(shí)間記錄精度，則記錄時(shí)長僅為255微秒，滿足記錄時(shí)長，則記錄精度僅為3.9微秒。
5.當(dāng)前亟需發(fā)展一種用于瞬態(tài)損傷過程測量的組合式高精度計(jì)時(shí)編碼方法。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明主要解決高瞬態(tài)損傷測量過程中，在保證測量數(shù)據(jù)記錄時(shí)長的情況下，利用有限表征數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)間分辨的問題，提供了一種用于瞬態(tài)損傷過程測量的組合式高精度計(jì)時(shí)編碼方法。
7.本發(fā)明的用于瞬態(tài)損傷過程測量的組合式高精度計(jì)時(shí)編碼方法，包括以下步驟：
8.s10.明確數(shù)據(jù)幀表征長度；
9.針對各種高瞬態(tài)損傷的測量事件的應(yīng)用要求，明確每幀測量數(shù)據(jù)中分配用于時(shí)間記錄的數(shù)據(jù)長度；
10.s20.確定絕對時(shí)間記錄時(shí)長；
11.基于事件過程持續(xù)時(shí)間，以及測量時(shí)間需求，確定絕對時(shí)間記錄時(shí)長，要求絕對時(shí)間記錄時(shí)長大于事件過程持續(xù)時(shí)間，等于測量時(shí)間需求；
12.s30.確定時(shí)間記錄長度；
13.根據(jù)絕對時(shí)間記錄時(shí)長和記錄精度要求，確定時(shí)間記錄長度，當(dāng)記錄時(shí)長為t，記錄精度為τ，則所需的時(shí)間記錄長度
14.s40.進(jìn)行記錄數(shù)據(jù)組合編碼；
15.根據(jù)所需的時(shí)間記錄數(shù)位長度n，在不改變每幀測量數(shù)據(jù)長度的前提下，對k幀測量數(shù)據(jù)組的時(shí)間記錄數(shù)據(jù)位進(jìn)行組合編碼，假設(shè)每幀數(shù)據(jù)m位，利用n位數(shù)據(jù)記錄第一幀測
量數(shù)據(jù)相對于規(guī)定零時(shí)刻即事件發(fā)生起始時(shí)刻的絕對時(shí)間，k幀數(shù)據(jù)時(shí)間記錄數(shù)據(jù)位km中的n位用于記錄第一幀測量數(shù)據(jù)相對于規(guī)定零時(shí)刻即事件發(fā)生起始時(shí)刻的絕對時(shí)間，利用剩余的(km-n)位時(shí)間記錄數(shù)據(jù)，平均分為(k-1)份后，用于依次記錄后續(xù)(k-1)幀數(shù)據(jù)中相連兩幀數(shù)據(jù)之間的相對時(shí)間，即利用第一份(km-n)/(k-1)作為第二幀與第一幀數(shù)據(jù)的相對時(shí)間，第二份(km-n)/(k-1)作為第三幀與第二幀數(shù)據(jù)的相對時(shí)間，第k-1份(km-n)/(k-1)作為第k幀與第k-1幀數(shù)據(jù)的相對時(shí)間。
16.其中，對于步驟s10的明確數(shù)據(jù)幀表征長度，有以下示例：
17.假設(shè)，某測量事件中每幀測量數(shù)據(jù)包共有10個(gè)字節(jié)的測量數(shù)據(jù)，當(dāng)明確用于時(shí)間記錄的數(shù)據(jù)長度不超過測量數(shù)據(jù)量的10％，則每幀測量數(shù)據(jù)的時(shí)間記錄數(shù)據(jù)長度最大為1個(gè)字節(jié)。
18.對于步驟s20的確定絕對時(shí)間記錄時(shí)長，有以下示例：
19.假設(shè)，某測量事件過程持續(xù)時(shí)間約為數(shù)百微秒，為測得事件發(fā)生過程中的變化歷程數(shù)據(jù)，則確定絕對時(shí)間記錄時(shí)長不低于1毫秒。
20.對于步驟s30的確定時(shí)間記錄長度，有以下示例：
21.假設(shè)，某測量事件的記錄時(shí)長為1毫秒，記錄精度為不低于1微秒，則所需的時(shí)間記錄數(shù)位長度按照計(jì)算，至少為10bit。
22.對于步驟s40的確定時(shí)間記錄長度，有以下示例：
23.a.每二幀測量數(shù)據(jù)的時(shí)間數(shù)據(jù)位2m進(jìn)行整合；
24.把每二幀測量數(shù)據(jù)的時(shí)間數(shù)據(jù)位2m進(jìn)行整合，利用n位數(shù)據(jù)記錄第一幀測量數(shù)據(jù)相對于規(guī)定零時(shí)刻即事件發(fā)生起始時(shí)刻的絕對時(shí)間，再用后2m-n位數(shù)據(jù)記錄第二幀測量數(shù)據(jù)相對于第一幀測量數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔。
25.b.每三幀測量數(shù)據(jù)的時(shí)間數(shù)據(jù)位3m進(jìn)行整合；
26.把每三幀測量數(shù)據(jù)的時(shí)間數(shù)據(jù)位3m進(jìn)行整合，利用n位數(shù)據(jù)記錄第一幀測量數(shù)據(jù)相對于規(guī)定零時(shí)刻即如事件發(fā)生起始時(shí)刻的絕對時(shí)間，再用(3m-n)/2位數(shù)據(jù)記錄第二幀測量數(shù)據(jù)相對于第一幀測量數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔，最后用(3m-n)/2位數(shù)據(jù)記錄第三幀測量數(shù)據(jù)相對于第二幀測量數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔。
27.本發(fā)明的用于瞬態(tài)損傷過程測量的組合式高精度計(jì)時(shí)編碼方法整合多幀測量數(shù)據(jù)的時(shí)間記錄數(shù)位，把多幀測量數(shù)據(jù)的時(shí)間記錄數(shù)位進(jìn)行重新分配，根據(jù)高瞬態(tài)損傷的測量事件的絕對時(shí)間記錄時(shí)長和記錄精度要求，確定時(shí)間記錄長度n；把多幀數(shù)據(jù)整合后的時(shí)間記錄數(shù)位(km)中的n位，作為記錄第一幀測量數(shù)據(jù)相對于規(guī)定零時(shí)刻即事件發(fā)生起始時(shí)刻的絕對時(shí)間；把剩余時(shí)間記錄數(shù)位平分后(km-n)/(k-1)，用于記錄第k幀數(shù)據(jù)與第k-1幀數(shù)據(jù)的相對時(shí)間間隔。
28.本發(fā)明的用于瞬態(tài)損傷過程測量的組合式高精度計(jì)時(shí)編碼方法適用于在超高速撞擊、爆炸沖擊等高瞬態(tài)損傷過程測量中對測量數(shù)據(jù)幀的高精度時(shí)間記錄，特別適用于在此過程中用于記錄測量時(shí)間的數(shù)據(jù)長度不足的場合。本發(fā)明的用于瞬態(tài)損傷過程測量的組合式高精度計(jì)時(shí)編碼方法綜合相對計(jì)時(shí)和絕對計(jì)時(shí)優(yōu)點(diǎn)，測量的數(shù)據(jù)幀在有限數(shù)據(jù)長度下能夠達(dá)到預(yù)定記錄時(shí)長和時(shí)間精度，在滿足時(shí)間記錄精度的基礎(chǔ)上，節(jié)省了數(shù)據(jù)幀資源。
附圖說明
29.圖1為本發(fā)明的用于瞬態(tài)損傷過程測量的組合式高精度計(jì)時(shí)編碼方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
30.為使本發(fā)明所述設(shè)計(jì)方法和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，在此針對本發(fā)明提出一個(gè)實(shí)施例，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
31.實(shí)施例1
32.如圖1所示，針對靶標(biāo)撞擊事件，為實(shí)現(xiàn)對靶標(biāo)命中位置、損傷區(qū)域擴(kuò)展特征的測量需求，利用用于瞬態(tài)損傷過程測量的組合式高精度計(jì)時(shí)編碼方法實(shí)現(xiàn)了對測量數(shù)據(jù)的組合式高精度計(jì)時(shí)編碼，具體步驟如下：
33.s10.明確數(shù)據(jù)幀表征長度；
34.綜合靶標(biāo)撞擊事件測量數(shù)據(jù)特點(diǎn)、遙測數(shù)據(jù)傳輸特性等，明確每幀數(shù)據(jù)中用于時(shí)間記錄的數(shù)據(jù)長度為1字節(jié)8bit。
35.s20.確定絕對時(shí)間記錄時(shí)長；
36.靶標(biāo)撞擊事件的交會速度為數(shù)公里每秒，撞擊過程持續(xù)時(shí)間一般為百微秒量級，確定絕對時(shí)間記錄時(shí)長為1毫秒。
37.s30.確定時(shí)間記錄長度；
38.要求記錄時(shí)間精度為0.1微秒，利用，可以確定所需的時(shí)間記錄長度n為14bit。
39.s40.進(jìn)行記錄數(shù)據(jù)組合編碼；
40.采用三幀測量數(shù)據(jù)進(jìn)行組合編碼，假設(shè)每幀數(shù)據(jù)m個(gè)字節(jié)，則第一幀數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)的所有8bit均為時(shí)間記錄數(shù)據(jù)位，第二幀數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)中的6bit為時(shí)間記錄數(shù)據(jù)位，一起用于記錄第一幀數(shù)據(jù)相對于撞擊事件發(fā)生時(shí)刻的時(shí)間間隔；第二幀數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)剩余的2bit和第三幀數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)的前3bit用于記錄第二幀數(shù)據(jù)相對于第一幀數(shù)據(jù)的時(shí)間；第三幀數(shù)據(jù)第一個(gè)字節(jié)剩余的5bit用于記錄第三幀數(shù)據(jù)相對于第二幀數(shù)據(jù)的時(shí)間。