自由式滑雪空中技巧的參數(shù)測試與分析系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展深入到人們生活中的各個(gè)方面，同時(shí)也極大地促進(jìn)體育科學(xué)的發(fā)展。體育運(yùn)動訓(xùn)練正逐步向數(shù)字化、信息化和科學(xué)化方向發(fā)展，如何快速、準(zhǔn)確、定性、定量地分析并評價(jià)運(yùn)動員的技術(shù)動作是科研工作者面臨的緊迫問題。
　　 目前很多先進(jìn)的儀器設(shè)備已經(jīng)在體育訓(xùn)練中得到應(yīng)用，如中科院智能所研制的測力平臺、數(shù)字鉛球以及數(shù)字跑道等，由于這些儀器的應(yīng)用，運(yùn)動員的訓(xùn)練效率得到極大的提高，體育訓(xùn)練由傳統(tǒng)型向科學(xué)型轉(zhuǎn)變的趨勢不可逆轉(zhuǎn)。由于自

2、由式滑雪空中技巧項(xiàng)目場地的限制，很多儀器無法應(yīng)用在該項(xiàng)目上，在該項(xiàng)目上國內(nèi)外普遍使用的儀器設(shè)備為視頻解析系統(tǒng)。視頻解析系統(tǒng)價(jià)格昂貴，不利于在廣大體育院校推廣；最主要的問題是系統(tǒng)的解析過程時(shí)間長，不能現(xiàn)場提供運(yùn)動參數(shù)數(shù)據(jù)。
　　 本文在國家體育總局項(xiàng)目“人體運(yùn)動平衡控制機(jī)理及其在滑雪運(yùn)動中應(yīng)用研究”的資助下，與沈陽體育學(xué)院共同研制出用于獲取自由式滑雪空中技巧參數(shù)的設(shè)備，該設(shè)備克服了視頻解析系統(tǒng)的不足，有望為自由式空中技巧項(xiàng)目提供一

3、個(gè)運(yùn)動訓(xùn)練輔助平臺，幫助教練員科學(xué)地指導(dǎo)運(yùn)動員訓(xùn)練，提高我國自由式空中技巧項(xiàng)目在國際上的競技水平。
　　 本文的主要研究內(nèi)容分為以下幾個(gè)部分：
　　 1.參數(shù)獲取系統(tǒng)中傳感器的選型：Mti 傳感器能夠輸出高精度的三維加速度和角速度，且姿態(tài)角度是經(jīng)過卡爾曼濾波算法校正后的輸出，是一款性能卓越的慣性導(dǎo)航測量產(chǎn)品。
　　 2.自由式滑雪空中技巧參數(shù)測試系統(tǒng)硬件平臺的建立：由于空中技巧的特點(diǎn)以及項(xiàng)目中的用戶需求，系統(tǒng)由四

4、個(gè)單元組成。四個(gè)單元的控制器芯片均選用C8051F020，模塊之間的通訊采用45 SM ? 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，由于無線模塊在長距離傳輸大量數(shù)據(jù)存在數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象，因此運(yùn)動參數(shù)不適宜實(shí)時(shí)地傳輸，需將參數(shù)信息暫存在數(shù)據(jù)存儲單元中，數(shù)據(jù)存儲模塊為AT45DB081，然后再將數(shù)據(jù)存儲模塊的參數(shù)信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上。
　　 3.信號處理算法的研究：用數(shù)值積分與微分的方法得到速度、角加速度和角度等與傳感器直接輸出的運(yùn)動參數(shù)相關(guān)的參數(shù)信息，并用