电子技术与体育

国外有一种说法：“体育是现代科学技术的橱窗”。这说明，在一定程度上，体育运动发展的水平代表着一个国家的科学技术水平。电子计算机、激光、光电、电声及卫星通信等技术渗透到体育领域，对体育的训练、比赛、科研、管理等方面起着巨大的作用。

在科学技术发达的国家，计算机已广泛地用于体育训练、比赛和体育科研中。

美国的铁饼运动员麦克·威尔琼斯有一段时间，成绩总是停留在六十七米的水平上。后经计算机生物力学公司艾里尔博士用高速摄影机对他的动作进行了观察和记录，并不断地把这些数据与计算机存储的经验数据进行比较分析。计算机“教练”告诉他，理论上他可以掷出七十六米，但由于他为克服鞋与地面之间的摩擦所消耗的体力很大，因此成绩难以提高。他们为威尔琼斯制定了改进措施，结果三天后，他的铁饼成绩提高三米，打破了世界纪录，并获得第二十一届奥运会铁饼项目的金牌。

英国的一支登山队从尼泊尔境内的珠穆朗玛峰的西南坡开始攀登，他们带一台计算机，根据预先收集到的登山路线上最难攀登地段的地形资料，用计算机选择最理想的路线和时间，结果只用了七个星期的时间就登上了顶峰，比预定时间提前了一个月。

在篮球比赛上，可以通过计算机来了解对手战术。先用专门印制的标准化表格在比赛中作技术统计，然后送入计算机，计算机便打印出一份关于比赛对手技术特长的简明分析表，内容包括：1、投篮特长，2．队员个人技术，3．上场时间和篮板球。教练根据对方的特点，便可制定出本队的作战方案。

美国奥林匹克训练中心生物力学实验室在1982年世界杯比赛期间，用高速摄影机拍摄了世界女子排球强队扣球和防守的技术片子，然后用带有计算机的影片分析装置，对场上队员的分布及移动情况进行三维空间分析，找出防守上的薄弱环节和空档，教练员根据这些，制定出改进防守和进攻的战术。

计算机是教练员合理安排运动员训练的可靠顾问。教练员可以把每一个运动员的生理数据和训练数据存入电子计算机，科学地制定训练计划。比如带有微机的自行车，可以帮助运动员进行运动量的自我监督。训练中，只要运动员把几个简单的基本数据（年龄、姓别、体重等）输入计算机，接上测定心率的电极，然后蹬自行车，几分钟后就可以显示出是否已达到应有的运动量。

计算机还可以帮助教练员改进对运动员的训练方法。以手球为例，通过计算机计算出一个手球运动员在一场比赛中平均要跑4,365米，其中包括几百次冲刺。经过分析，教练员就可以根据运动员的运动量和担负的任务，有针对性地进行训练。

计算机通过对运动员各种数据的计算，预测出他（她）们在未来的比赛中能够达到的水平。同时还可以分析出，运动员不能完成某一高难动作的原因。

法国制作一种外形与普通足球门一样的电子足球门，球网是用金属制成的，装有冲击力传感器和发光元件。教练员把某些元件接上电源，就可以显示出射门时应命中的目标，微机可以算出球的冲击力、命中率、飞行速度和角度，以数字显示出对运动员动作的评分。

关于计算机在大型国际比赛中用于管理、信息、服务等系统的情况，本刊已有叙述，这里就不介绍了。

随着体育运动技术的提高，国际体育比赛的竞争是十分激烈的。单凭教练员的经验和水平已很难解决训练、比赛中的一些技术问题，而必须采用科学的方法、应用先进的仪器设备进行定量、快速的测试和适时的分析。由于测试的对象是运动着的人体，因此，要求这些测试仪器要体积小、重量轻、快速准确，对人体无损伤。只有电子仪器具备上述这些特点，所以电子技术为体育运动的发展，提供了重要的手段。

美国、苏联、日本、联邦德国等技术先进的国家都有由几十台计算机组成的体育测试中心，用来对运动员身体进行综合评定、综合分析，及时指导训练。

采用无线电遥测法可以测定运动员在训练和比赛中的各项机能、素质。比如，用遥测仪器进行脉搏、呼吸、心率、心电、脑电、肌电等生理指标的测定，是选拔、训练青少年运动员以及进行体育科研工作的重要手段。目前，肌电遥测仪器已经从二道发展为八道。

七十年代以来，运动生物力学已在应用研究、基础理论和理论研究三个方面开展起来，它的发展也需要电子仪器为其提供研究条件和手段。目前，测力台已从二维发展到六维；足底压力软垫已由三千多个传感器发展到三万多个，传感器体积由10×10（mm）减小到3×3（mm）。已研制成功了鞋内压力分布测定装置、供直接测定人体每点二维、三维运动的SELSPT光电设备、COSIEL运动监测系统、多道生理遥测仪、红外线遥测仪以及测速、测角装置。1981年在日本召开的第八届国际生物力学会议期间，日本准备了上百种体育电子仪器供与会者参观。

美国制造出一种测定体育运动中飞行物体速度的雷达，可广泛用于足球、网球、棒球、曲棍球和航模等项目中。“运动雷达”的外形象一支手枪，长约21厘米，用两节6伏电池作电源。使用时，只要将雷达对准被测物体，按动电源开关即可。其工作原理与一般雷达相似，发出无线电波，自动跟踪被测物体约10毫秒，反射回来的电波被接收后，输入微型计算机处理后，通过数码管显示结果。它还具有自动分辨能力，例如：测定网球的发球速度时，可以区别出人体躯干、手臂等运动，准确地测定出网球运动的速度。

近年来，苏联举行过六届“电子学与体育”讨论会，每次讨论会的论文有150～200篇，论文内容主要涉及到科学家、教练员、教育家和运动员研制的仪器设备以及在综合监督和研究中采用的电子仪器及技术手段等内容。

目前国际上出现由采用单个测量仪器向建立自动化测试信息综合体过渡的明显趋势。

电子技术的应用，使我国体育面貌发生着根本的改变。近年来，广大体育科技工作者及热心体育事业的科技人员，研制的各种电子仪器近一百种，有些仪器已在训练、比赛和体育科研中发挥了作用。

国家体委科研所研制的遥测心率发射机，可以测定人体在运动状态下的心率变化。该所与航天工业部502所研制的八道肌电遥测系统，曾在短跑、400米、跳高、跳远、标枪、铁饼、铅球、竞走和举重等项目的运动员中进行了一年多的试用，该系统所描记的肌电曲线能满足运动技术分析、测定神经肌肉的协调和神经机能变化的需要。

昆明体育电子设备研究所研制的“田径比赛成套电子设备”是为我国援建摩洛哥体育场而进行的，其中包括主机、底片判读仪、田径成绩公告牌、二分钟显示器、记圈器、径赛成绩公告牌、停止信号光电接收头及起跑器。除起跑器外，都是电子、电气产品。

上海体育科学研究所研制的“SJ—1型数字静力训练仪”可以测定运动员训练中的用力情况，从而改变了用磅秤、杠杆和秒表测定的方法。

北京体育科学研究所与北京工业大学二分校共同研制的“电子计算机运用于排球技、战术分析系统”，包括比赛双方技、战术分析系统及攻、防特点分析系统两部分。技、战术分析系统把排球比赛的循环过程分为发球、拦网、垫球、传球、扣球五个环节的资料输入计算机，由计算机分析出双方攻、防技战术的状况，并打印出来，为教练员提供必要的统计资料。攻防特点分析系统是用座标网格化方式，将各方场地分成纵、横各18个小方格，网长也分成18等分。根据比赛双方队员和球在不同时间的位置描绘出每个队员进攻时采用的战术、攻击点的位置、球的运行路线、落点的效果，分析出防守一方的能力、活动范围和存在的问题。经过比赛的实际应用，反映效果良好，深受欢迎。

湖南体科所研制成功的“电子计算机动态力量分析系统”由多种仪器和计算机组成，对运动员动态过程中的力量、肌电、关节、角度等参数进行高速同步采样，分析计算。这是一种对运动员肌肉力量特性进行无损伤的测试系统，具有研究分析运动员有氧能力、无氧能力和肌肉力量特性的性能，对选拔、训练和评定运动员有重要作用。

另外，昆明体育电子设备研究所把计算机用于游泳比赛计时计分；武汉体育学院与湖北省电子所研制了篮、足、排球比赛统计电子计算机。我国研制的自动乒乓球发球机，可发出各种旋转球，并能根据需要进行调节。还有很多体育项目上都应用了计算机，说明电子技术在体育运动中发挥了很大作用。

在新技术革命潮流中，体育在人民生活中的地位和作用越来越突出，将成为人们生活的最大需要之一。这不仅需要发展现代化的体育设施，使更多的人有条件参加体育锻炼，而且需要有一支高水平的体育运动队伍，以适应国内外比赛的需要。因此，有目的、有计划地把现代科学技术，特别是电子技术应用到体育领域来，是提高运动技术水平的关键之一。

我国正在为将来召开亚洲运动会作准备，这必将促进体育仪器设备的高度现代化，必将加速电子技术在体育领域中的广泛应用。我国一定会成为一个现代化的强国，成为一个世界体育强国。(严庆铃 周廷国)