“硬核”科技助力冬奥备战

“人工智能”“风洞”“雪洞”“大转盘”……随着北京冬奥会的举办，这些都成为备战的热门词汇。科技已经成为提升中国冰雪项目水平发展的重要支撑。中国体育代表团完成了北京冬奥会全部7个大项、15个分项的“全项目参赛”任务，共获104个小项194个席位的参赛资格（含4个需通过北京冬奥会其他小项成绩再确认的“赛中赛”小项），科技是不可或缺的助力。科技力量在中国冰雪健儿备战中起到了关键作用。

人工智能技术提供科学支撑

在二七国家冰雪运动科训基地，有一套新颖的科技助力系统，速度滑冰运动员的四肢、躯干被简化成更加直观的线条，起跑、滑行、冲刺时的动作细节得到了更清晰、准确的呈现。而这套系统是由我国自主研发的运动表现人工智能系统，该系统通过拍摄运动员的动态视频，基于图像深度学习技术进行三维运动分析，以此找出薄弱环节，指导运动员不断改进动作、提升成绩。

速度滑冰国家集训队在二七基地训练期间，包括高亭宇在内的多名运动员都使用了该系统。通过系统分析的数据，国家体育总局邀请了包括苏炳添的教练兰迪·亨廷顿在内的其他项目、领域的专家对高亭宇的起跑动作进行了优化，取得了不错的效果。

同样的一幕也发生在花样滑冰项目上，这一“硬核”科技助力花样滑冰训练。当今世界花样滑冰动作难度不断提高，更高难度的动作完成质量和能力都成为在比赛中取胜的关键之一。在训练中，如果运动员速度、角度或力量等方面有不足，以往国家队都是通过采集视频的方式来分析，但用肉眼和经验分析问题难免会出现偏差。为了解决这一问题，人工智能开始助力花滑训练。“发现问题很容易，动作歪斜、周数不够都能看出来，但问题出在哪儿，需要靠科研来研究。”花样滑冰国家集训队冰舞单人组主教练姚滨表示。

一名优秀的花样滑冰运动员在冰面起跳的滞空时间最长也仅为0.8秒。这一瞬间产生的速度、力量、角度，哪个环节有问题、需要改进等，在信息化采集后通过人工智能的算法，生成各种力学数据，直观呈现出来。有了数据的支撑和算法的分析，问题出在什么地方就显而易见了。剩下的就需要运动员调整姿态，修正发力方式、发力时间等，通过不断地尝试达到最理想的状态。中国冰雪科学家、人工智能专家李洪刚介绍说：“拿到运动员训练视频后，我们用人工智能、深度学习的算法，把运动员三维的姿态和轨迹重现出来，也就是数字化。找到一组相对合理的参数或者参数区间，让运动员在这个数据的区间里去尝试。相对来说，成功概率就会比以前高得多，这是帮助运动员提升训练质量的一个非常重要的途径。”

这套人工智能系统目前应用在我国多个项目的多支国家集训队，为运动员备战冬奥、提升训练质量、提高运动成绩，提供了科学的支撑。

“中国制造”成运动员训练“神器”

“风洞”是科技冬奥的重要一环，原本应用于航空航天等领域的“风洞实验室”如今被用来辅助运动员开展模拟训练和测试。风洞实验室是国际跳台滑雪界公认的训练“神器”。位于国家跳台滑雪训练科研基地的风洞实验室具备三个试验段。水平试验段可进行跳台滑雪助滑阶段运动员的阻力测量；与水平成11度的起跳试验段，可以保证运动员起跳时左右脚蹬地力的均匀性；与地面成32度角的飞跃试验段，主要用于运动员在空中的飞跃训练，以提高运动员在空中保持最佳姿态和驾驭雪板飞行的平衡能力。中国航空工业空气动力研究院沈阳院区体育科技部部长王崇利表示，本风洞试验段最大风速42米/秒，是目前世界最大的国内首座跳台滑雪专用风洞。

国家体育总局冬运中心训练五部部长、跳台滑雪国家集训队领队许高航介绍，传统的跳台滑雪训练十分耗时，一名运动员一天也就只能跳10至15次，每次飞行时间不过4至6秒。同时为了确保运动员膝盖不受伤，不能通过多次跳台的方法迅速提升。国家队选手曾前往瑞典进行风洞训练，随着中国风洞设备的启用，中国运动员都爱上了国产风洞。中国跳台滑雪运动员宋祺武表示，风洞对自己的帮助特别大。“在真实训练中，如果失误可能要花费很长时间回到跳台，但在风洞中你可以迅速改善动作，学会更好的飞行动作，不仅训练时间长，还不受天气状况、季节影响。”

河北承德坝上的国家雪上训练基地有两个世界首创，一个是“大转盘”，一个是“陆地雪洞”。越野滑雪是冬奥会基础大项，但中国的基础较为薄弱，尤其是不同坡度的拐弯技术。为了恶补短板，实现跨越式发展，就需要更多的训练时间和训练次数。传统方式下，运动员只能利用户外天然坡度和弯度进行练习，但这样很难实现短期内多次重复训练。如今，我国自主研发的首个室内滑雪圆盘滑雪滑冰机模拟设备制造完成，解决了这一难题。通过圆盘倾斜并转动，为运动员全年在“真雪”模拟不同速度、难度的训练提供室内条件。这款滑雪“大转盘”直径达30米，由两万余个零部件组成，总重量约400吨，可以模拟倾角达正负18度的坡度、0-35公里/小时的拐弯，运动员可经由这种方式实现拐弯技术的快速提升。

坝上训练基地内，在7.5公里越野滑雪赛道上选择难度最大的2.5公里段，加装保温气膜和制冷通风系统，形成闭环，实现全年“真雪”训练。这是目前世界第一个气膜保温封闭赛道，也是国内最长的“陆地雪洞”。“陆地雪洞”内部气温可以保持在零下6摄氏度到零下8摄氏度。去年8月，2021-2022国际雪联越野滑雪FIS积分系列赛坝上站比赛就是在这里举行的。

在短道速滑和速度滑冰国家集训队训练备战中，由北京理工大学团队设计、研发的抗阻与牵引训练装置发挥了重要作用。伴随着中心轴的快速转动，冰场上的牵引绳索加速回收。一名速度滑冰运动员弓背屈膝做出滑冰姿势，在绳索的牵引下极限加速，以超过个人实力的速度进入弯道，平稳地划过弯道冰面。它不仅可以助力运动员进行速度、力量、灵敏性等体能素质的训练，还能以500次每秒的超高采样频率精准记录并实时显示时间、位置、速度、功率等运动数据，为教练员制定更加科学的训练计划提供量化的参考。

在多支国家集训队，这样的“神器”还有很多，期待中国冰雪健儿北京冬奥会赛场上展现出最高水平。

高水平科训基地填补“全项目训练”空白

由于我国冰雪运动基础相对比较薄弱，以前很多冰雪项目的国家集训队需要长期驻扎在国外训练，不仅成本高，训练保障特别是科研保障非常受限。借助北京成功申办冬奥会的契机，近些年，我国建立了包括二七国家冰雪运动科训基地等多个具备高科技水平的基地。这批基地的建立让我国冰雪项目的国家集训队拥有了属于自己的高标准训练场地，实现了在国内“全项目训练”，为实现“全项目参赛”的目标奠定了良好的基础。

2018年3月，位于北京市丰台区长辛店地区的二七基地，实现了工业遗产到冬奥训练基地的华丽转身。占地600多亩、构成老厂区转型核心板块的国家冰雪运动科训基地集合了各种冬奥体育高科技——体能馆配备了国内领先的体能训练设备、专项训练设备、体能测试区。基地还建有康复中心、滑雪风洞实验室、综合风洞实验室以及两个六自由度训练馆，成功地将航空航天领域的六自由度模拟平台引入体育行业，实现夏天也可以模拟雪上训练。

“在努力备战北京冬奥会的过程中，感受到我国科技助力的强大，从风洞实验到比赛服的不断改进，都对我们的实力提升起着很大的帮助。尤其是2021-2022赛季参加四站速度滑冰世界杯，让我更加深刻地感受到了祖国强大的力量，也进一步增强了为国争光的责任感和使命感。”中国速度滑冰运动员高亭宇表示。

河北承德国家雪上项目训练基地位于承德市御道口草原森林风景区内，是集训练、比赛、科研功能为一体的亚高原训练基地，为越野滑雪、冬季两项、北欧两项等国家集训队提供了优质训练场地。基地内设有运动表现中心，配备了国际最先进的体能训练、体能测试、康复治疗三大类200多台设备，保障运动员训练和康复，在数量和功能上都是世界一流的。在该基地长期训练的国家越野滑雪集训队的队员进步明显，其中李馨、池春雪的成绩与参加2018年平昌冬奥会时相比有较大幅度的提升。

国家跳台滑雪训练科研基地位于河北省保定市涞源县，这是2019年8月国家体育总局确定投资的国家重大涉奥项目，规划占地777亩，共分为三期。目前建成了HS106标准台、HS140大跳台两条赛道。一、二期项目由清华大学建筑设计研究院规划设计。“这个是四季跳台，冬天可以跳雪，夏天可以跳草。”清华大学建筑设计研究院的张铭齐介绍说，“项目全部建成后可满足跳台滑雪、北欧两项、大跳台、空中技巧等国家集训队的训练需求。”当时在涞源基地训练了1个月的国家跳台滑雪集训队运动员宋祺武，在HS140大跳台飞跃了141.5米，成为我国首位跳跃超过140米的运动员，其他运动员的成绩也提升明显。

图片来源：中国体育图片