冬奥会是一场全球运动健儿共同参与的国际顶级赛会,比赛的计时记分是否能做到极致精确,直接关系到金牌花落谁家。尤其在“滑溜溜”的冰雪赛场,运动员的时速最高可达两百多公里/小时,成绩的判断需要精确到千分之一秒(毫秒级)。如果您对一毫秒没有概念,请您眨一下眼睛。没错,您刚刚眨眼睛大约用了100毫秒。为记录这些转瞬即逝的时间点并作出判断,就需要精度极高的计时记分系统,而在这背后无线电应用扮演着关键角色。
雪车上的“小天线”:传递“雪游龙”弯道加速度
雪车前端的天线用于时速信息的发送
雪车雪橇项目被誉为冬奥会的“雪上F1”,这项“勇敢者的游戏”平均时速超过130公里,最高时速可达140公里/小时以上,近乎贴地飞行。比赛主要考验运动员在不同角度和倾斜度弯道内的控制技术。因此,运动员离开弯道的实时速度、离心加速度等是考量其比赛状态和成绩的关键参照指标,也是赛后教练和运动员分析改进的重要数据。这些数据的获取都离不开无线电。
作为冬奥雪车雪橇项目的竞赛场馆,国家雪车雪橇中心被形象地称为“雪游龙”。该赛道全长1975米,垂直落差121米,由16个弯道组成,其中第11个弯道是全球“独一份”的360度回旋弯道。在这些弯道处,都布设有无线电设备,每辆巨型子弹头似的雪车前端还装有无线电“小天线”。每当通过弯道时,雪车上的“小天线”就会与弯道上的无线设备,通过超短波专用频率实现“握手”,将雪车内置测量模块所测得的速度等数据输给弯道的无线电设备。这些数据会被实时传送到成绩处理机房,经处理后再传输到赛场大屏幕上及制播中心,让现场观赛者和媒体观众及时了解参赛选手在各个弯道的出弯速度。
为防止雪车雪橇计时系统受到干扰,国家雪车雪橇中心场馆无线电保障队员们,每天至少要绕场馆所在山地4圈,他们的足迹踏遍雪车雪橇中心的每一个弯道。截至冬奥会闭幕,这支团队日均工作14小时,累计完成了9场预训练、27场官方训练和18场比赛的保障任务。
高山滑雪中心的记分杆:精准记录运动员分段成绩
滑雪战队队员在检查计时记分设备
高山滑雪中的滑降项目是冬奥赛事中的“速度之王”,最高时速可达130公里/小时。而北京冬奥会的国家高山滑雪中心是目前世界上比赛难度最大的场地之一。两“最”相遇,比赛更加精彩纷呈。由于速度过高,滑降项目采用单人出发的赛制,以滑降的时间计算成绩、决定名次。由于在整个比赛过程中缺少参照物,分段成绩记录就成了裁判、教练和观众掌握赛况的关键依据。
国家高山滑雪中心场馆雪道上的记分杆
国家高山滑雪中心场馆雪道有十多根记分杆,在高山滑雪中心的出发点、终点及赛程中的重要点位,都布设有白色柱状的计时设备。这些设备是自动运行的,每名运动员滑雪鞋上都带有传感器。每当他们滑过这些计时设备时,计时设备就会通过专用无线电频率,与滑雪鞋上的传感器进行信息交互并记录下这个时间点。相邻两台计时设备记录时间点的差值,就是运动员完成这一赛段所用的时间。计时设备会实时将相关时间信息发送给直播中心,观众能通过直播一目了然地了解运动员的实时比赛状况。每名运动员最终比赛成绩,也依赖这套高精度的计时系统。
为确保计时记分无线电设备不受哪怕千分之一毫秒的干扰,国家高山滑雪中心场馆的“电波卫士”要背负10多公斤的监测设备,在冰天雪地步行奔走在相距10公里的竞速与竞技区之间开展保障工作。截至目前,国家高山滑雪中心已完成应急频率审批10余条,现场粘贴无线电发射设备专用标签634枚,对1694个频点及9个重点频段开展保护性监测,确保了赛事计时记分等业务系统的顺畅运行。
收集时间信息的“黑匣子”:实时掌握运动员比赛用时
国家速滑馆赛场边用以接收计时信息的设备
细心的观众会发现,速度滑冰比赛直播画面的右下方会实时显示运动员完成一周滑行所用的时间,借此对参赛队员进行排名。就算遇到单人出发制比赛运动员冲线时没有参照物,或者多名运动员激烈角逐在终点冲刺时肉眼难以分辨胜负的情况,电视屏幕前的观众也总是能够随时通过运动员的精确比赛用时了解比赛状况。
在速度滑冰比赛中,每位运动员都要在两只脚的脚踝处分别配带一个有RFID电子标签的小芯片。负责计时记分的设备厂商欧米茄在赛场内的冰层下布设了很多感应线圈。当运动员通过线圈时,线圈内的RFID读取设备就会通过无线射频方式,与运动员身上的芯片进行非接触双向数据通信记录下相应信息,并立即通过短波频段无线信道传输给场边的数据采集设备(图中的“黑匣子”)。“黑匣子”把相关数据发送到成绩处理机房的计时记分系统,随后将精确的比赛用时提供给媒体转播系统并最终呈现在电视屏幕上。让教练和观众能够随时掌握赛况及选手状态,同时为裁判的成绩判断提供最终依据。
国家速滑馆无线电频率主管杨旭表示:“由于这些计时记分设备多工作在低频段,且发射功率较小,很容易受到非无线电设备所辐射的无线电波的影响。为此,我们加强了对相应频段的保护性监测,提供‘保姆’式的贴身服务。从筹备阶段到赛事结束,我们共排查不明信号及干扰隐患10余起,并妥善处理了计时记分数据采集设备丢包等问题,确保了赛事的顺利运行。”
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