随着气温降低，雪场成为社交软件上打卡的新潮流，滑雪正在成为广受欢迎的冬季旅游和运动生活方式。但冰雪运动开展的最大障碍之一就是冰雪资源受到时空限制，比如说没有高山，怎么训练高山滑雪？
2022北京冬奥会开启的脚步越来越近，听说高山滑雪的运动员们都在室内训练？室内怎么训练？这种训练真的算数吗？
走进北京理工大学实验室，可以看到12米长的钢制滑台，正面是巨大电子屏上的滑雪场景，只需要一张模拟雪橇，就可以让运动员在室内反复练习高山滑雪的关键技术动作。
这个“室内多自由度模拟滑雪训练系统”是国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“国家科学化训练基地建设关键技术研究与示范”项目的一个课题，由北京理工大学自动化学院联合运达体育管理（北京）有限公司研发。其研究目标是为运动员提供竞赛用训练设备，并通过对人体及设备数据采集与分析，建立科学化训练决策支持系统。
系统主要由多自由度模拟滑雪训练平台、运动形态识别与位姿测量系统、个性化训练智能决策系统三部分组成，主要应用于冬季滑雪项目室内训练，滑台上的滑行速度可达百公里的时速。这套系统让滑雪运动不再受制于天气，而且为运动员提供更低成本、更科学化的训练指导。
北理工自动化学院研究生正在体验模拟滑雪训练 图片来源/新华社
最初，国家高山滑雪队用的可不是这套设备，而是国外引进的直线式模拟滑雪运动设备。项目组进驻国家队训练基地后，细心观察运动员试用情况，获取了大量一手资料，并根据中国运动员的体型、身高等数据改进设备，最终研发而成。
项目主要研发人员之一、北京理工大学自动化学院副教授陈振介绍，使用这套系统练习时，运动员可选择“奥运赛道”模式，设定“过旗门”“大回转”“小回转”等具体训练内容。滑台下方的六自由度平台能模拟高低、倾斜、偏转等姿态，还原运动员在真实滑行中可能遇到的各种赛道状况。运动员可穿戴的运动形态识别与位姿测量系统，则用于采集分析运动员训练数据，为科学化训练提供指导依据。
系统中多项数据都被采集并记录 图片来源/北京理工大学室内多自由度模拟滑雪训练系统介绍视频截图
“滑完一个赛道后，教练员结合数据进行点评，纠正运动员存在的问题。”陈振说，通过高速动态摄像捕捉，运动员的一些关键动作将被记录下来。“系统会回放运动员的滑行姿态，并设有‘优秀运动员模型’用于对比分析。比如过旗门时如何保证不减速、不撞门，通过对比来发现并解决训练中的问题。”
陈振口中教练员点评用到的数据，源于运动员所穿的“暗藏玄机”的运动服——17个记录人体运动和姿态信息的传感器被缝制在运动服中。只需穿上这套服装开展练习，运动员的滑行角度、角速度等关键数据就能被记录下来，辅助教练员进行数字化、多维度的技术动作分析和训练指导。
可穿戴设备是基于光学惯性传感器的位姿测量装置 图片来源/北京理工大学室内多自由度模拟滑雪训练系统介绍视频截图
“当然，安全是训练的首要要求。”陈振介绍，不仅滑台前后的护栏能起到保护作用，在训练过程中，滑台上还会安装安全绳。如果运动员在左右滑行时不慎摔倒，滑台上的光学传感器能够及时感知，并立即暂停滑行动作，确保运动员安全。
撰文：赵玲
编辑：吉菁菁
科学性审核：霍波 北京理工大学宇航学院教授
本文来自：中国数字科技馆
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