科技冬奧進(jìn)行時(shí)

    距離北京2022年冬奧會(huì)開幕不足300日，運(yùn)動(dòng)員的備戰(zhàn)訓(xùn)練進(jìn)入攻堅(jiān)階段。面對(duì)常態(tài)化疫情防控和夏季自然條件不利的雙重挑戰(zhàn)，如何保障運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技水平不降反升？“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)——“智慧冰雪場(chǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目（以下簡稱“智慧冰雪場(chǎng)”項(xiàng)目）用信息化、智能化手段助力運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練提速升級(jí)。

    高山滑雪，技術(shù)加持上演速度與技巧完美結(jié)合

    滑降、回轉(zhuǎn)、大回轉(zhuǎn)、超大級(jí)回轉(zhuǎn)，所有動(dòng)作在高速運(yùn)動(dòng)下一氣呵成。在近期舉行的項(xiàng)目中期交流會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，高山滑雪男子運(yùn)動(dòng)員于2021年初訓(xùn)練的視頻呈現(xiàn)在記者眼前。

    “智慧冰雪場(chǎng)”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中北大學(xué)教授丑修建告訴科技日?qǐng)?bào)記者，從去年冬季到今年4月，雪上項(xiàng)目組共測(cè)試80余人次，測(cè)試項(xiàng)目覆蓋高山滑雪、單板滑雪、越野滑雪，實(shí)時(shí)圖像與數(shù)據(jù)參數(shù)的及時(shí)反饋獲得教練員們的青睞。

    運(yùn)動(dòng)員從高山之巔出發(fā)，在最大垂直落差可達(dá)1000米的雪道上精準(zhǔn)穿越旗門、快速滑向終點(diǎn)。速度與技巧的完美結(jié)合是高山滑雪這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的魅力，也是國內(nèi)運(yùn)動(dòng)員需要突破的技術(shù)難點(diǎn)。

    “海拔高、落差大、移動(dòng)高速、動(dòng)作復(fù)雜，教練員無法直觀捕捉運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)彎的技術(shù)細(xì)節(jié)，這為教練員精準(zhǔn)輔導(dǎo)增加了難度。”丑修建向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，針對(duì)整體實(shí)力較薄弱的滑雪項(xiàng)目，“智慧冰雪場(chǎng)”項(xiàng)目專門設(shè)置“高山滑雪輔助訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)”課題，就是要通過可穿戴傳感、同步多點(diǎn)攝像、無人機(jī)跟蹤拍攝等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員生理參數(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)的整合分析與反饋，為教練員指導(dǎo)訓(xùn)練、優(yōu)化技術(shù)提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。

    2021年初在崇禮太舞雪場(chǎng)、國家冬季兩項(xiàng)中心，課題成果在殘疾人國家越野滑雪隊(duì)和省隊(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí)已進(jìn)行示范應(yīng)用，特別是突破了高山滑雪運(yùn)動(dòng)員多維信息同步采集與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，使高山滑雪項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)參數(shù)智能感知更加便捷，為科學(xué)化訓(xùn)練提供科技支撐。

    速度滑冰，數(shù)據(jù)賦能實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互智能訓(xùn)練

    在中國殘疾人體育運(yùn)動(dòng)管理中心的標(biāo)準(zhǔn)冰場(chǎng)上，年輕運(yùn)動(dòng)員在冰面飛馳，人體姿態(tài)圖則在數(shù)據(jù)平臺(tái)同步顯現(xiàn)。即便是短道速滑多人混戰(zhàn)、互相遮擋的瞬間，每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的圖像數(shù)據(jù)也完全不會(huì)紊亂，而且彎道超越時(shí)的速度、角度、姿態(tài)一覽無余。

    這項(xiàng)基于超寬帶（UWB）技術(shù)開發(fā)的精準(zhǔn)定位算法與精準(zhǔn)軌跡系統(tǒng)，已應(yīng)用在北京二七廠速滑館、中國殘疾人體育運(yùn)動(dòng)管理中心冰球館等冬奧運(yùn)、冬殘奧會(huì)訓(xùn)練場(chǎng)地。丑修建表示，這項(xiàng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)從整個(gè)賽場(chǎng)空間上掌控運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練情況，既適用于滑冰項(xiàng)目，也適用于滑雪項(xiàng)目。

    如果訓(xùn)練依賴科學(xué)指導(dǎo)，那么大數(shù)據(jù)提供了另一種路徑。在該項(xiàng)目攻關(guān)中，全流程多角色智能交互競(jìng)訓(xùn)系統(tǒng)最能體現(xiàn)海量數(shù)據(jù)特征。丑修建介紹，將冬季運(yùn)動(dòng)的多種訓(xùn)練模式充分連通，將訓(xùn)練與比賽的圖像、傳感、成績等多層次數(shù)據(jù)融合，再利用超融合架構(gòu)基礎(chǔ)平臺(tái)及深度學(xué)習(xí)手段進(jìn)行競(jìng)訓(xùn)全流程分析，效果在于實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練全流程的多維度比較，為教練員的指揮、復(fù)盤、點(diǎn)評(píng)和運(yùn)動(dòng)員的反饋、執(zhí)行、輔助提供可視化展示。

    “智慧冰雪場(chǎng)”項(xiàng)目旨在開發(fā)可靠、完善的競(jìng)訓(xùn)輔助系統(tǒng)，搭建不受季節(jié)限制的模擬訓(xùn)練平臺(tái)，建立量化的、科學(xué)的訓(xùn)練指導(dǎo)規(guī)范，為提升我國冬季項(xiàng)目訓(xùn)練水平和比賽成績提供先進(jìn)科學(xué)手段和強(qiáng)大技術(shù)支撐。丑修建表示：“最終，我們希望提升運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和比賽成績，實(shí)現(xiàn)北京2022年冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)我國參賽人數(shù)與競(jìng)賽成績的歷史性突破。”（何 亮）