IRIG 106

IRIG 106, dont le titre officiel est Telemetry Standards, est une norme technique de télémesure publiée par le Telemetry Group du Range Commanders Council (RCC), l'organisme de normalisation des principaux centres d'essais et d'entraînement du département de la Défense des États-Unis. Le document spécifie la transmission radioélectrique, le formatage, l'enregistrement embarqué et le transport en réseau des données d'essai et d'évaluation. Il constitue la norme de référence de la télémesure d'essais en vol aux États-Unis et dans les pays alliés.

Les éditions sont désignées par leur année de parution — par exemple 106-24 — et se succèdent à un rythme d'un à deux ans. La norme est diffusée gratuitement par le secrétariat du RCC, installé à White Sands Missile Range, au Nouveau-Mexique. La partie la plus citée du document est son chapitre 10, consacré aux enregistreurs numériques embarqués, dont le format de fichier est employé dans toute l'industrie des essais en vol et se reconnaît habituellement à l'extension ou .

Historique

Le Range Commanders Council tient sa première réunion en août 1951 et institue en mars 1952 l'Inter-Range Instrumentation Group (IRIG), chargé de recommander des améliorations de l'instrumentation des centres d'essais et de favoriser des pratiques communes entre eux. La normalisation de la télémesure devient l'une des activités principales de l'IRIG, et le document qui en résulte — la norme IRIG 106 — se développe en une spécification d'ensemble destinée à garantir l'interopérabilité entre l'instrumentation embarquée et les stations sol des différents centres.

Les éditions successives sont archivées jusqu'à 106-96 (1996) et 106-00 (2000). Les premières versions portaient essentiellement sur le multiplexage fréquentiel analogique, les liaisons de télémesure en modulation par impulsions et codage et l'enregistrement sur bande magnétique. Une évolution majeure survient en 2004, lorsque le chapitre 10 introduit une norme d'enregistreurs embarqués numériques à mémoire statique : elle remplace la pratique antérieure fondée sur la bande magnétique et définit un format de fichier directement exploitable par ordinateur.

Dans les années 2010, la norme est étendue à la télémesure en réseau. Les chapitres numérotés 21 et au-delà, qui forment ensemble la Telemetry Network Standard, sont absents de l'édition 106-15 et apparaissent pour la première fois dans l'édition 106-17 (2017) ; ils formalisent les travaux menés dans le cadre du programme integrated Network Enhanced Telemetry (iNET) du département de la Défense. L'édition en vigueur en 2025 est la 106-24 révision 1.

Structure du document

IRIG 106 se compose de chapitres numérotés, chacun pouvant être révisé indépendamment des autres. Les chapitres 1 à 12 traitent de la chaîne classique de télémesure et d'enregistrement ; les chapitres 21 à 28 constituent la norme de réseau de télémesure. L'édition 106-24R1 comporte les chapitres suivants :

+ Chapitres de l'édition IRIG 106-24R1 Chapitre Titre original Objet 1 Introduction Présentation générale 2 Transmitter and Receiver Systems Émetteurs et récepteurs 3 Frequency Division Multiplexing Telemetry Standards Multiplexage fréquentiel 4 Pulse Code Modulation Standards Modulation par impulsions et codage 5 Digitized Audio Telemetry Standard Télémesure audio numérisée 6 Recorder and Reproducer Command and Control Commande des enregistreurs et reproducteurs 7 Packet Telemetry Downlink Liaison descendante par paquets 8 Digital Data Bus Acquisition Formatting Standard Acquisition des bus de données numériques 9 Telemetry Attributes Transfer Standard Transfert des attributs de télémesure (TMATS) 10 Digital On-board Recorder Standard Enregistreur numérique embarqué 11 Recorder Data Packet Format Standard Format des paquets de données 12 Randomization Methods for Telemetry Standards Méthodes d'embrouillage 21 Telemetry Network Standard Introduction Introduction au réseau de télémesure 22 Network-Based Protocol Suite Pile de protocoles réseau 23 Metadata Configuration Configuration par métadonnées 24 Message Formats Formats de messages 25 Management Resources Ressources d'administration 26 TmNSDataMessage Transfer Protocol Protocole de transfert des messages 27 Radio Frequency Network Access Layer Couche d'accès au réseau radioélectrique 28 Radio Frequency Network Management Administration du réseau radioélectrique

Jusqu'à l'édition 106-15, une partie du contenu aujourd'hui intégré aux chapitres était publiée sous forme d'annexes autonomes ; à partir de l'édition 106-17, ces annexes ont été fusionnées avec les chapitres traitant du même sujet.

Principaux chapitres

Chapitre 2 : émission et réception

Le chapitre 2 régit la liaison radioélectrique entre l'engin et la station sol. Il recense les bandes de fréquences ouvertes à la télémesure aéronautique aux États-Unis — bande L inférieure de à , bande S inférieure de à , bande S supérieure de à , bande C inférieure de à et bande C médiane de à — et précise les conditions de partage entre utilisateurs gouvernementaux et non gouvernementaux.

Le chapitre définit également les procédés de modulation admis et leurs gabarits spectraux. Outre la modulation de fréquence classique appliquée à un train binaire (PCM/FM), il spécifie des procédés à meilleure efficacité spectrale issus du programme Advanced Range Telemetry (ARTM) : la modulation SOQPSK-TG, les variantes FQPSK-B et FQPSK-JR de la modulation par déplacement de phase en quadrature, et l'ARTM CPM, une modulation à phase continue à indices multiples.

Chapitre 4 : modulation par impulsions et codage

Le chapitre 4 définit les formats de modulation par impulsions et codage employés pour acheminer les mesures en multiplexage temporel sur la liaison de télémesure. Il spécifie les structures de trames et de sous-trames, les motifs de synchronisation, les longueurs de mots et les débits binaires, sur lesquels les stations sol s'appuient pour décommuter un train binaire série et en restituer les mesures individuelles.

Chapitre 8 : acquisition des bus de données

Le chapitre 8 spécifie la manière dont le trafic des bus de données avioniques, en particulier MIL-STD-1553, est capté et mis en forme pour la télémesure et l'enregistrement.

Chapitre 9 : TMATS

Le chapitre 9 définit le Telemetry Attributes Transfer Standard (TMATS), une description textuelle de la configuration d'un système de télémesure ou d'enregistrement. Un enregistrement TMATS énumère les voies présentes, leurs types de données et leurs fréquences d'échantillonnage, ainsi que les paramètres de décommutation nécessaires à l'interprétation des trames PCM. Le flux enregistré ne portant pas lui-même ces informations, TMATS conditionne tout traitement des données : chaque enregistrement conforme au chapitre 10 débute par un paquet TMATS décrivant la configuration de l'enregistreur.

Chapitre 10 : enregistrement numérique embarqué

Publié pour la première fois en 2004 sous la forme d'une norme d'enregistreur embarqué à mémoire statique, le chapitre 10 définit à la fois l'interface de commande d'un enregistreur aéroporté et le format du fichier qu'il produit. Les données de chaque source sont regroupées en paquets dotés d'un en-tête indiquant le type de données et la voie concernée, accompagné d'informations temporelles et de sommes de contrôle ; les paquets des différentes voies sont ensuite multiplexés dans un fichier séquentiel unique. Chaque paquet est borné en durée et en taille, à de données et . Plutôt qu'un horodatage absolu, il référence un compteur de temps relatif à , une voie de temps dédiée établissant la corrélation avec le temps absolu.

L'adoption de ce format a rendu les données d'essais en vol directement lisibles par des ordinateurs polyvalents et a largement supplanté les formats propriétaires d'enregistreurs qui l'avaient précédé.

Chapitres 21 à 28 : réseau de télémesure

Les chapitres numérotés 21 et au-delà définissent la Telemetry Network Standard, qui applique à la télémesure la pile de protocoles Internet. Ils spécifient une pile de protocoles réseau, un langage de description en XML pour la configuration des systèmes, des formats de messages, des ressources d'administration, ainsi qu'une couche d'accès au réseau radioélectrique et son administration. Ils autorisent une communication bidirectionnelle et adressable entre les engins d'essai et les systèmes sol, en lieu et place d'une liaison descendante unidirectionnelle.

Diffusion et mises en œuvre

IRIG 106 est d'application obligatoire pour la télémesure dans les centres d'essais membres du RCC et son usage s'étend plus largement aux essais en vol militaires et civils, notamment dans les pays de l'OTAN : une publication de l'Organisation pour la science et la technologie de l'OTAN décrit son application à l'enregistrement des données d'essais en vol.

La norme est mise en œuvre dans des enregistreurs embarqués, des stations sol, des centrales d'acquisition et des logiciels d'analyse d'origine commerciale ; parmi les fournisseurs établis figurent Ampex, Curtiss-Wright et l'activité systèmes de données de Safran, anciennement Zodiac Data Systems. Il existe également des implémentations libres du format de fichier du chapitre 10, employées aussi bien pour l'analyse des données que pour la validation des enregistreurs.

Notes et références

Voir aussi

IRIG 106

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