16日晚,隨著齊廣璞奪得自由式滑雪男子空中技巧金牌,中國自由式滑雪空中技巧國家隊以兩金一銀的優(yōu)異戰(zhàn)績結(jié)束了本屆冬奧會的全部賽程。沉甸甸的獎牌背后少不了運動員的辛勤汗水,科研人員的助力也功不可沒。其中,由中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員邵蕓領(lǐng)銜的“科技冬奧”重點專項“雪上項目場地環(huán)境要素影響評估與臨場決策輔助支持系統(tǒng)”,就在冬奧備戰(zhàn)及比賽期間協(xié)助自由式滑雪空中技巧等十支國家隊成功駕馭比賽的關(guān)鍵因素——風(fēng)。
自由式滑雪空中技巧項目中,運動員要從高處經(jīng)過助滑道到達(dá)跳臺,騰空做出技術(shù)動作后落地。離開跳臺時,運動員的速度可達(dá)每小時70公里,騰空高度十余米。在此過程中,最大的變數(shù)就是風(fēng),遇到順風(fēng)時運動員需要適當(dāng)縮短滑行距離,逆風(fēng)則延長距離,以獲得最佳的出臺速度。但山地賽場的風(fēng)難以捉摸,如果比賽中遇到風(fēng)力風(fēng)向瞬時變化,運動員就有可能出現(xiàn)騰空高度不足、方向偏差等情況,甚至威脅到人身安全。
曾經(jīng),這類項目的臨場指揮只能依靠手持風(fēng)速儀在固定點位測風(fēng),再通過對講機將信息傳遞給出發(fā)區(qū)的教練和運動員,以便確定最佳出發(fā)時機。這種測量顯然不夠精確,且存在延遲。怎樣用好風(fēng),讓風(fēng)成為運動員的助力而非阻力,成了邵蕓團隊的研究方向。
經(jīng)過500多天的跟隊觀測,團隊從零開始完成了高精度測風(fēng)系統(tǒng),實現(xiàn)精細(xì)化模擬計算,并引入人工智能和大數(shù)據(jù)分析,研發(fā)出雪上項目臨場指揮支持系統(tǒng),填補了我國外場雪上競技體育精準(zhǔn)氣象科技保障與臨場輔助指揮的技術(shù)空白。系統(tǒng)可實時獲取10米級高精度測風(fēng)數(shù)據(jù),并換算為風(fēng)指數(shù),實時傳輸?shù)浇叹殕T手中的智能終端。
風(fēng)指數(shù)是用實時風(fēng)向、風(fēng)速等數(shù)據(jù),綜合運動員體重和賽道延伸方向、位置等信息,計算出風(fēng)對運動員是如何作用的。數(shù)據(jù)讓曾經(jīng)只能通過感官感知的風(fēng)變得能“看見”,并讓教練員和運動員掌握場地的風(fēng)變化規(guī)律與特征,從而駕馭風(fēng),為臨場指揮、提高競技成績和有效訓(xùn)練時間、安全完成動作等助力。
在備戰(zhàn)冬奧時,這套系統(tǒng)服務(wù)了自由式滑雪空中技巧、跳臺滑雪、冬季兩項等十支國家隊的訓(xùn)練。第一次使用這套系統(tǒng)時,冬季兩項國家集訓(xùn)隊外籍射擊教練阿梅特感慨道:“這是我夢寐以求的禮物。”針對不同競賽項目的個性化需求,及各賽場位置、走向等具體環(huán)境條件,研究團隊還對系統(tǒng)進(jìn)行了針對性優(yōu)化。
“冬奧會期間,我們的團隊一直在賽場最前方,全面收集賽道氣象情況,用精準(zhǔn)的氣象科技為中國運動員摘金奪銀提供有力支撐。”邵蕓說,未來,這套系統(tǒng)還可推廣到諸如射箭、水上運動等對風(fēng)敏感的體育項目中,實現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。
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