IRIG106标准在高速模拟数据记录中的应用

IRIG106第10章采集记录标准是国际公认的采集记录标准，但是采用IRIG106标准记录高速模拟量数据时经常存在用于存储记录格式的数据量过大的问题，极端情况下存储记录格式的数据量是有意义的记录数据量的15倍以上。为解决该问题，本文根据高速模拟量数据采集的特点，通过在采集电路增加缓冲区，采取数据多次采集、集中记录的方式，减少了记录格式产生的数据量，节约了记录数据的存储空间。经过分析该方法可以极大的减少记录格式引起的存储开销，当采集频率为16 KHz时格式存储开销可控制到净数据量的1%以下。

IRIG (Inter-Range Instrumentation Group，靶场仪器组)是美国靶场司令委员会的一个下属机构。自从上世纪60 年代以来， 国外飞行试验遥测大部分遵照美国IRIG106 遥测标准， 我国现行的遥测标准(GJB21.

2A)也基本上参照了IRIG106 标准。2004 年5 月，美国靶场司令委员会对IRIG106 第十章进行修改，提出了固态记录标准[1]。目前，IRIG106 固态数字记录标准已逐渐成为国际公认的标准之一[2]。该标准具有以下优点[3]： 1) 通过数字数据记录说明、数据格式、数据记录结构的标准化来实现数据的随机访问。

2) 通过数据记录结构和文件结构的标准化来提供控制、下载接口和安全擦除方法。

3) 可从任何厂商的记录器中获取数据，通过标准接口下载到自己的电脑，并通过任何一家厂商兼容的软件包来分析这些数据。

4) 该标准对需要有高精度绝对时间和多通道相对时间的数据提供了时间资源和时间标签方法。还可通过使记录器内部时钟和来自全球定位系统(GPS)的时间信号同步的方法增强时间的精确度。

为了保证数据记录的准确，该标准制定了复杂的数据记录格式[4]，这些格式数据在保证数据准确的同时也占用了较大的存储空间，该问题在记录高速模拟量如音频、振动数据时尤为突出。本文将在遵循IRIG106 第十章的前提下，研究减少数据格式数据量的方法。

2. IRIG106 第十章数据记录格式 按照IRIG106 标准第十章“数据记录标准”的要求，文件中数据以包的形式存储[5]，每个文件中数据包的组织结构如图1 所示。

每一个记录文件都由“计算机生成数据设置记录包”、“时间数据包”、“数据包”三类包组成。

1) 计算机生成数据设置记录包，该包必须为记录文件中的第一个包，为计算机生成的静态数据，并不包含采集数据，该包记录了文件中各类包中数据的解析方法； 2) 时间包，该包必须为记录文件中的第一个动态包，该包在数据记录过程中周期生成，记录了记录过程中的时间信息，其产生频率不低于1 Hz； 3) 数据包，该类包记录有意义的采集数据，包括模拟数据、总线数据、音视频数据等。数据包必须在100 ms 内生成，即每个数据包最多记录100 ms 内的数据。数据包的存储和解析方式跟解析方式跟数据类型有关。