在室內如何訓練“高山滑雪”？

隨著氣溫降低，雪場成為社交軟體上打卡的新潮流，滑雪正在成為廣受歡迎的冬季旅遊和運動生活方式。但冰雪運動開展的最大障礙之一就是冰雪資源受到時空限制，比如說沒有高山，怎麼訓練高山滑雪？

2022北京冬奧會開啟的腳步越來越近，聽說高山滑雪的運動員們都在室內訓練？室內怎麼訓練？這種訓練真的算數嗎？

走進北京理工大學實驗室，可以看到12米長的鋼製滑臺，正面是巨大電子屏上的滑雪場景，只需要一張模擬雪橇，就可以讓運動員在室內反覆練習高山滑雪的關鍵技術動作。

這個“室內多自由度模擬滑雪訓練系統”是國家重點研發計劃“科技冬奧”重點專項“國家科學化訓練基地建設關鍵技術研究與示範”專案的一個課題，由北京理工大學自動化學院聯合運達體育管理（北京）有限公司研發。其研究目標是為運動員提供競賽用訓練裝置，並透過對人體及裝置資料採集與分析，建立科學化訓練決策支援系統。

系統主要由多自由度模擬滑雪訓練平臺、運動形態識別與位姿測量系統、個性化訓練智慧決策系統三部分組成，主要應用於冬季滑雪專案室內訓練，滑臺上的滑行速度可達百公里的時速。這套系統讓滑雪運動不再受制於天氣，而且為運動員提供更低成本、更科學化的訓練指導。

北理工自動化學院研究生正在體驗模擬滑雪訓練 圖片來源/新華社

最初，國家高山滑雪隊用的可不是這套裝置，而是國外引進的直線式模擬滑雪運動裝置。專案組進駐國家隊訓練基地後，細心觀察運動員試用情況，獲取了大量一手資料，並根據中國運動員的體型、身高等資料改進裝置，最終研發而成。

專案主要研發人員之一、北京理工大學自動化學院副教授陳振介紹，使用這套系統練習時，運動員可選擇“奧運賽道”模式，設定“過旗門”“大回轉”“小回轉”等具體訓練內容。滑臺下方的六自由度平臺能模擬高低、傾斜、偏轉等姿態，還原運動員在真實滑行中可能遇到的各種賽道狀況。運動員可穿戴的運動形態識別與位姿測量系統，則用於採集分析運動員訓練資料，為科學化訓練提供指導依據。

系統中多項資料都被採集並記錄 圖片來源/北京理工大學室內多自由度模擬滑雪訓練系統介紹影片截圖

“滑完一個賽道後，教練員結合資料進行點評，糾正運動員存在的問題。”陳振說，透過高速動態攝像捕捉，運動員的一些關鍵動作將被記錄下來。“系統會回放運動員的滑行姿態，並設有‘優秀運動員模型’用於對比分析。比如過旗門時如何保證不減速、不撞門，透過對比來發現並解決訓練中的問題。”

陳振口中教練員點評用到的資料，源於運動員所穿的“暗藏玄機”的運動服——17個記錄人體運動和姿態資訊的感測器被縫製在運動服中。只需穿上這套服裝開展練習，運動員的滑行角度、角速度等關鍵資料就能被記錄下來，輔助教練員進行數字化、多維度的技術動作分析和訓練指導。

可穿戴裝置是基於光學慣性感測器的位姿測量裝置 圖片來源/北京理工大學室內多自由度模擬滑雪訓練系統介紹影片截圖

“當然，安全是訓練的首要要求。”陳振介紹，不僅滑臺前後的護欄能起到保護作用，在訓練過程中，滑臺上還會安裝安全繩。如果運動員在左右滑行時不慎摔倒，滑臺上的光學感測器能夠及時感知，並立即暫停滑行動作，確保運動員安全。

撰文：趙玲

編輯：吉菁菁

科學性稽核：霍波 北京理工大學宇航學院教授

本文來自：中國數字科技館