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北京冬奥会倒计时100天:科技创新点亮冰雪盛事

发布时间:2021/10/28 科技 浏览:55

10月26日,北京2022年冬奥会迎来倒计时一百天,大幕将开,一场闪耀科技创新魅力的盛会指日可待。

从场内到场外,从比赛到观赛,北京冬奥会可以说是一场被科技创新成果“武装”的盛会:水立方14天智能转换为冰立方、手持火炬实现零碳排放、秒级精准气象预报等一批数字化、智能化新技术……在冬奥科学办赛的过程中,一项项黑科技、新成果得以应用,为冬奥披上一层酷炫的“科技色彩”。

人机共融,实现跨域火炬传递

满载全球期待,10月20日,北京2022年冬奥会火种,被置于取形于西汉长信宫灯的火种灯中,顺利抵京。一场传承、弘扬奥林匹克的精神之旅正式启动。

为了护送神圣的冬奥火种,火种灯使用环保材料再生铝合金,采用双层玻璃结构,在内外灯罩之间设计了一个导流通道,可以在风吹产生正压和负压的时候,达到有效泄压的作用,减小风力对火种灯火焰的影响,火焰即使遇到5至6级风也不会熄灭。

在国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项项目的支持下,火炬传递将以人机共融等方式实现跨域火炬传递,网友可以通过AR、VR等高科技互动形式参与火炬接力,共享冬奥荣光。

  北京冬奥会火种灯。受访者供图

 

自主创新,“编织”独一无二“冰丝带”

璀璨如银河般的屋顶灯光,打在蔚蓝色的墙壁和晶莹的冰面上——作为2022年冬奥会北京赛区唯一新建冰上竞赛场馆,国家速滑馆“冰丝带”曾被业内称为“世界级建造难题”,从设想完美的图纸到真正落地的实物,经历三年刻苦攻坚。

“冰丝带”的屋面,是目前世界体育场馆中规模最大的单层双向正交马鞍形索网屋面,要“编织”好它,需要高钒密闭索这一核心零件。

当时,这种零件国内没有厂家生产,然而建设团队没有选择“拿来主义”,而是走上了自主创新这条更难的路。他们创新性地选用索网结构体系,突破技术壁垒,建设团队成功建成了紧凑、集约、节能的冰场空间。

国产高钒密闭索在“冰丝带”的应用,还推动了整个国际市场上高钒密闭索价格水平和供货周期的回落,把国内行业的实力向前推动了一大步。

  国家速滑馆场馆内景。受访者供图

 

智能训练,让运动员开启最强“外挂”

冬奥会的“主角”们——参赛运动员也是科技创新的直接受益者,训练比赛中的新技术,助力他们在冰雪赛场上“更高、更快、更强”。

人工智能辅助系统给教练员装上“第三只眼”,智能训练系统通过训练数据的及时反馈,实现运动员技术动作的采集-反馈-优化;智能测力滑雪板等训练辅助装备通过个性化训练指导系统提升运动员科学化训练水平,高水平运动员动作优化分析系统提升自由式滑雪空中技巧等项目高难度动作表现,动作成功率提升约15%;国内首套人体高速弹射装置,解决了冬季项目训练受环境时间限制的难点,已经成为速度滑冰国家队开展弯道技术专项训练的重要辅助手段;首台自主设计制造的国产双人雪车等冬季项目比赛装备满足了我国冰雪运动员对装备的高可靠、个性化需求……

运动员的高水平竞技、完善的医疗体系保障之外,科技为难度大、危险系数高的冬季运动增加了“硬核防护”。

以智能化损伤创伤诊疗防治和应急医学保障为例,赛场人工智能急救体系构建了基于5G的三院—延庆、人民医院—北方二院的远程会诊系统;智能化急诊转运仓、重症伤员转运和多功能伤员搬运装备,智能化、移动式冻伤和颌面创伤诊疗平台的研发设计,组成了创伤救治智能预警的联动系统;在冬奥运动损伤康复诊疗体系建立方面,医生端EDC平台可利用患者端微信平台及小程序进行康复效果对比研究……这一切都给北京冬奥会的参赛者吃下“定心丸”。

智慧装备,打造“身临其境”的观赛体验

“快速滑行,压步转弯,闪转腾挪,阻截拼抢,令人惊心动魄的激烈对抗之后,射门!”即便不在比赛现场,只要具备高带宽网络环境,观众就可以享受一场专属冬奥冰球赛事转播。观众还可以自主决定看什么、怎么看,实现交互式“自由视角”。

这种独特的视觉体验,是由“科技冬奥”项目团队自主研发的自由视角视频技术实现的。这项技术让冬奥观众可以不断、连续地改变视点,从不同角度观看同一个赛事,成为自己的“导播”。

不止于此,更多新技术正在让北京冬奥“更好看”。

基于新型5G基站设备对赛区及京张沿线5G网络的全覆盖,北京冬奥会的8K技术也再次升级,实现用户交互式、连续自由视点视频生成与传输,让观众不仅看得更清晰,还能看得更真实。要想拥有更好的沉浸式观赛体验,观众还可以选择VR头盔、VR眼镜等设备,“身临其境”感受比赛。

视障人群也不用担心,视障辅助系统可以辅助他们对场景进行理解,智能语音对话还能保证其在冬残奥会场馆及周边的无障碍通行观赛。

  通过VR头盔体验单视点“360度自由视角”观赛。受访者供图

 

前沿引领,科技创新为冬奥“强基固本”

科技创新的加持,是历届奥运会的亮点,更是北京2022年冬奥会的华彩篇章。

据了解,为全面贯彻“筹办好北京冬奥会、冬残奥会”的要求,科技部在2016年就启动了“科技冬奥(2022)行动计划”,设立了国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项,围绕冬奥会科学办赛关键技术、冬季项目运动训练与比赛关键技术、公共安全保障关键技术、全球影响传播和智慧观赛关键技术、建设绿色智慧综合示范区等5类重点任务开展科研攻关,为北京冬奥会和冬残奥会提供科技支撑。

具体承担“科技冬奥”重点专项管理工作的机构,设在科技部中国21世纪议程管理中心,负责推进科技冬奥专项成果转化应用、国际合作、对外宣传、全民参与。据该中心相关负责人介绍,从2018年至今,共批复启动立项78项“科技冬奥”具体项目,涉及气象预测、赛道场馆建造运维、赛事用雪保障、运动技能优化、训练基地建设、冬运项目高性能器材/服装、冬奥会安保指挥、运动创伤防治与应急医学保障、5G共享、交互式观赛、8k数字转播、冬奥多语种语言服务、智能车联网、氢能出行、打造延庆崇礼绿色智慧小镇等重点技术领域。

“科技冬奥”重点专项的实施,不仅攻克了一批核心关键技术,示范了一批前沿引领技术,还建立起了一批综合应用示范工程,为举办一届“简约、安全、精彩”的冬奥会持续提供有力支撑。

据悉,专项启动以来,围绕场馆、运行、指挥、安保、医疗、气象、交通、转播等关键场景,已有37个项目的112项新技术成果在测试赛中落地应用,已有10个项目团队在自由式空中技巧、跳台滑雪、冬季两项、速滑、冰球等国家队训练中入队服务。

  智能车联网系统室外测试。受访者供图

 

百日倒数,“科技冬奥”吹响冲刺集结号

10月10日至11日,科技部党组书记、部长王志刚带队调研“科技冬奥”工作。王志刚强调,要强化实战应用导向,充分发挥科技创新在打造“简约、安全、精彩”奥运盛会中的支撑作用。

接下来,专项工作将重点在两方面扎实推进。一方面,全力协调、精准对接。紧扣冬奥会赛事筹备组织进程,各方继续加强领导、统筹和联动,加强与赛区场馆业主、属地管理部门等实际用户的精准对接,实现项目成果实际效益最大化。另一方面,推动技术成果测试应用和总结。实施项目群管理机制,重点聚焦各个关键场景,推动项目群技术成果的集成应用、测试和实用化。

100天后,北京2022年冬奥会鸣锣开赛,届时,最高水平的冬季项目竞技和凝心聚力躬耕五年的“科技冬奥”成果,将一起迎接全球目光的检视。

更可贵的是,虽为冬奥而生,项目研究成果却有更广阔的应用空间,它们将在后奥运时代“开枝散叶”、继续服务,让更多人享受科技冬奥的智慧遗产。