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竞技水平“在线”!这项冬奥会黑科技太秀了

时间:2021年05月01日 19:05    作者:科技日报    点击率:[] 次

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距离北京2022年冬奥会开幕不足300日,运动员的备战训练进入攻坚阶段。面对常态化疫情防控和夏季自然条件不利双重挑战,如何保障运动员竞技水平不降反升?“科技冬奥”重点专项——“智慧冰雪场关键技术研究”项目(以下简称“智慧冰雪场”项目)用信息化、智能化手段助力运动员训练提速升级。

高山滑雪,技术加持上演速度与技巧完美结合

滑降、回转、大回转、超大级回转,所有动作在高速运动下一气呵成。在近期举行的项目中期交流会现场,高山滑雪男子运动员于2021年初训练的视频呈现在记者眼前。

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高山滑雪男子运动员在训练。项目组提供

“智慧冰雪场关键技术研究”项目负责人、中北大学教授丑修建告诉科技日报记者,从去年冬季到今年4月,雪上项目组共测试80余人次,测试项目覆盖高山滑雪、单板滑雪、越野滑雪,实时图像与数据参数的及时反馈获得教练员们的青睐。

运动员从高山之巅出发,在最大垂直落差可达1000米的雪道上精准穿越旗门、快速滑向终点。速度与技巧的完美结合是高山滑雪这项运动的魅力,也是国内运动员需要突破的技术难点。

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高山滑雪多维度一体化监测方案。项目组提供

“海拔高、落差大、移动高速、动作复杂,教练员无法直观捕捉运动员转弯的技术细节,这为教练员精准辅导增加了难度。”丑修建向科技日报记者介绍,针对整体实力较薄弱的滑雪项目,“智慧冰雪场”项目专门设置“高山滑雪辅助训练数据采集与分析系统”课题,就是要通过可穿戴传感、同步多点摄像、无人机跟踪拍摄等技术手段,实现运动员生理参数、运动学数据、视频数据的整合分析与反馈,为教练员指导训练、优化技术提供理论指导和技术支撑。

2021年初在崇礼太舞雪场、国家冬季两项中心,课题成果在残疾人国家越野滑雪队和省队运动员训练时已进行示范应用,特别是突破了高山滑雪运动员多维信息同步采集与监测数据实时传输两个技术难点,使高山滑雪项目运动参数智能感知更加便捷,为科学化训练提供科技支撑。

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越野滑雪多源数据实时监测系统。项目组提供

速度滑冰,数据赋能实现人机交互智能训练

在中国残疾人体育运动管理中心的标准冰场上,年轻运动员在冰面飞驰,人体姿态图则在数据平台同步显现。即便是短道速滑多人混战、互相遮挡的瞬间,每个运动员的图像数据也完全不会紊乱,而且弯道超越时的速度、角度、姿态一览无余。

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现场进行滑冰运动员动作捕捉。项目组提供

这项基于超宽带(UWB)技术开发的精准定位算法与精准轨迹系统,已应用在北京二七厂速滑馆、中国残疾人体育运动管理中心冰球馆等冬奥运、冬残奥会训练场地。丑修建表示,这项技术可实现从整个赛场空间上掌控运动员的训练情况,既适用于滑冰项目也适用于滑雪项目。

如果训练依赖科学指导,那么大数据提供了另一种路径。在该项目攻关中,全流程多角色智能交互竞训系统最能体现海量数据特征。丑修建介绍,将冬季运动的多种训练模式充分连通,将训练与比赛的图像、传感、成绩等多层次数据融合,再利用超融合架构基础平台及深度学习手段进行竞训全流程分析,效果在于实现训练全流程的多维度比较,为教练员的指挥、复盘、点评和运动员的反馈、执行、辅助提供可视化展示。

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全流程多角色智能交互竞训系统。项目组提供

“智慧冰雪场”项目旨在开发可靠的、完善的竞训辅助系统,搭建不受季节限制的模拟训练平台,建立量化的、科学的训练指导规范,为提升我国冬季项目训练水平和比赛成绩提供先进科学手段和强大技术支撑。丑修建表示,“最终,我们希望提升运动员的运动表现和比赛成绩,实现北京2022年冬奥会、冬残奥会我国参赛人数与竞赛成绩的历史性突破。”

来源:科技日报

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