北斗精準時空技術助力冬奧運動員更快更強

2022-02-11 10:41:40來源:新京報客戶端

首都體育學院聯合多家單位開展了“基于北斗精準時空的雪上運動智慧服務系統及冬奧會應用示范“的“北斗+冬奧”項目研究,目前該系統已應用于延慶高山滑雪中心,并助力高山滑雪、越野滑雪等項目的運動員備戰冬奧。

北京冬奧會將于2月4日正式開幕。在這次“科技冬奧”的籌備中,出現不少高校的身影。近日,記者從首都體育學院了解到,為以科技助力冬奧,首都體育學院聯合多家單位開展了“基于北斗精準時空的雪上運動智慧服務系統及冬奧會應用示范“的“北斗+冬奧”項目研究,目前該系統已應用于延慶高山滑雪中心,并助力高山滑雪、越野滑雪等項目的運動員備戰冬奧。

北斗衛星導航系統(以下簡稱“北斗”)如何助力冬奧?基于北斗精準時空的雪上運動智慧服務系統是什么?它能起到哪些作用?該系統是否有推廣的可能?近日,新京報記者采訪首都體育學院科技處處長王子樸,揭秘“北斗+冬奧”背后的科技力量。

北斗高精準時空技術首次應用于體育領域

基于北斗精準時空的雪上運動智慧服務系統是什么?王子樸表示,簡單來說,在環境比較復雜、面積較廣的高山滑雪場中,運動員、工作人員運動軌跡的跟蹤、識別是一大難點。過去為解決這一難題,常使用對講機、應用其他定位系統等方法,但仍存在較大局限性。而此次系統使用了北斗精準時空技術,利用其高精準度的定位,助力識別運動員、工作人員雪場運動軌跡和危險區域等。

針對該系統的亮點,王子樸介紹,北斗的應用已進入了“天上用好,地上好用”的階段,并在交通、農業等行業具備多個應用場景,但此前在體育領域仍沒有推廣應用。而此次這個基于北斗精準時空的雪上運動智慧服務系統填補了這一領域的空白,“該項目是北斗高精準時空技術在體育領域中的首次應用。”

同時,該項目首創高精度小型化的北斗集成穿戴定位終端。王子樸進一步解釋道,可穿戴定位終端可以理解為運動員身上的一個接收器,這個接收器滿足了體積小、功耗低、采樣頻率高、精度高等條件。接收器利用高精度北斗定位等技術,實現對運動員的運動軌跡測量、運動速度與加速度分析,達到輔助運動員訓練、提高運動成績的目的。

北斗集成穿戴定位終端。首都體育學院供圖

談及首都體育學院承擔“北斗+冬奧”項目的契機,王子樸透露,2021年,為服務國家“科技冬奧”的建設,首都體育學院聯合北京控股集團有限公司等多家單位“自帶干糧、不計回報”進行“北斗+冬奧”項目的研發。為何多家單位愿意“自帶干糧”進行項目研發?王子樸表示,一方面,該項目探究北斗技術在體育產業中的科技融合,具備科技的創新性,也與國家戰略相符;另一方面,該項目能夠為冬奧注入科技力量,進一步保障賽事環境和運動員、工作人員的安全。

系統具備識別運動軌跡、輔助裁判、環境監測等功能

據了解,基于北斗精準時空的雪上運動智慧服務系統涵蓋了運動員、工作人員、裁判和賽事保障四個子系統:運動員科學訓練服務系統、工作人員雪場運動軌跡和危險區域識別系統、越野滑雪裁判智能輔助系統、環境監測和決策系統。這也意味著,除捕捉運動軌跡外,該系統還具備輔助裁判、環境監測等多種應用。

 

系統對滑雪運動員的姿態進行AI自動識別。首都體育學院供圖

在助力運動員科學訓練方面,該系統采集運動員的滑行過程中每個節點的速度、運動軌跡等實時數據,并進行姿態分析、人體動力學分析等,通過APP給予教練實時反饋,以便運動員調整訓練計劃。針對工作人員的安全監測,系統能跟蹤和分析工作人員的日常軌跡,且當工作人員進入危險區域后實現報警等功能。

 

該系統具備確定設備、人員定位等功能,如遇危險情況,系統會進行報警。 首都體育學院供圖

在裁判輔助方面,針對一些場地較大、條件復雜的項目,例如越野滑雪項目,該系統可以輔助場地內的裁判抓取運動員比賽過程中的動作,有利于裁判對比賽的精準判斷。

環境監測也是該系統重要的組成部分之一。據了解,滑雪賽道由于地理環境復雜,風場復雜多變,運動員在高速下滑過程中,易受突變的賽道縱風及橫風的影響,輕則影響比賽成績,重則影響運動員的安全。該系統對賽道的縱風及橫風實時監測與危險預警,有利于運動員安全、順利開展訓練。

具備上述多種功能的系統,今后是否有大規模推廣的可能?王子樸表示,期待未來該項目的成果能夠服務于基本冰雪運動項目、高速運動項目、戶外運動等。同時,他也認為,在一些極端條件下,該系統能更好地幫助使用者獲得救援。

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