卫星运动补偿技术初步研究

2024-07-05

卫星运动补偿技术初步研究(精选9篇)

篇1:卫星运动补偿技术初步研究

补偿卫星轨道运动和热变形对成像的影响

研究了星地一体化补偿卫星轨道运动和结构热变形对载荷成像的影响.首先,根据图像配准的目标,定义了扫描角、步进角和固定网格.然后,根据卫星轨道运动和结构热变形对扫描镜成像影响的特点,设计了运动补偿方案和模型.最后,基于所设计的`补偿模型进行了数学仿真,仿真结果表明,星地一体化补偿卫星轨道运动和结构热变形对扫描镜成像的方案可行,能够提高有效载荷的成像质量,满足图像配准指标要求.

作 者:钱勇 南树军 李卿 QIAN Yong NAN Shujun LI Qing 作者单位:钱勇,QIAN Yong(上海卫星工程研究所,上海,200240)

南树军,李卿,NAN Shujun,LI Qing(上海航天技术研究院,上海,200235)

刊 名:航天器工程 ISTIC英文刊名:SPACECRAFT ENGINEERING年,卷(期):200716(5)分类号:V245.6关键词:气象卫星 成像仪 垂直探测仪 扫描镜 图像配准

篇2:卫星运动补偿技术初步研究

近年来, 卫星移动通信系统 (MSS) 逐步向宽带化、高速化和移动化发展。与卫星固定业务相比, 现有分配给卫星移动业务的频带较少, 并且比较分散, 频谱资源逐渐成为限制卫星移动通信发展的一个重要因素。因此, 如何尽可能地提高频谱效率、充分利用现有频带, 已经成为卫星移动通信的研究热点之一。

正交频分复用 (OFDM) 传输体制有着较高的频谱效率, 将OFDM向卫星环境移植成为提高MSS频谱效率的一个重要手段。同时, 载波聚合作为频谱扩展技术, 可以充分利用零散频谱, 提高频谱资源的利用率。在MSS中应用载波聚合技术, 对于有效提高MSS的传输速率, 促进卫星与地面通信系统的进一步融合, 具有很重要的意义。本文将针对M S S采用载波聚合技术时的传输参数选取和数据分配等问题进行讨论。

2 问题的提出

根据参考文献[1]与[2]所介绍的载波聚合相关技术路线与实现方案, 载波聚合可在媒体接入控制 (MAC) 或物理层实现。在MAC层实现载波聚合时, 各个成员载波进行独立的混合自动重传请求 (HARQ) , 并采用独立的调制编码机制 (MCS) , 以充分提高系统的性能。在物理层实现载波聚合时, 各成员载波的数据来自同一个数据块, 无论是发送新数据还是重发旧数据, 都在物理层进行数据的分配和聚合。同时, 物理层聚合采用统一的H A RQ进程, 以减少信令开销。进行数据分配时, 不同频段的成员载波采用不同的传输参数。

目前, 地面移动通信系统的工作频率均在4GHz以下, 传输特性相差不大, 可以使用统一的传输参数进行折衷, 在M AC层实现载波聚合。MSS的可用频率从数百兆赫直到数十吉赫, 不同频段的成员载波采用折衷的传输参数会降低系统性能。同时, 鉴于卫星设备的工作能力, 采用统一的MCS更具实际意义。因此, 物理层载波聚合更适用于MSS。由于数据流要被分配到具有不同传输特性的载波上, 面临的主要问题为如何选取各成员载波的OFDM传输参数, 并确定在不同成员载波间的分配方案。

3 传输参数选取方法

OFDM体制需要确定的主要参数包括循环前缀 (CP) 长度和子载波间隔等, CP长度和子载波间隔分别与信道的最大多径时延扩展和最大多普勒频移有关。此外, 在进行具体的参数选取时, 还需要考虑系统的采样时钟、支持的IFFT点数以及帧结构的设置等。

当OFDM符号的CP长度大于信道的最大多径时延扩展时, 符号间的正交性没有被破坏, 不存在子载波间串扰 (ICI) 。当CP长度小于信道的最大多径时延扩展时, 当前接收到的OFDM符号会受到前一个符号的影响。文献[3]提供了不同无线通信环境的信道模型和相关参数, 由其中的卫星宽带信道模型参数可知, 卫星信道最大多径时延为250ns。根据前面的讨论, 只要CP长度大于250ns, 就可以完全抑制多径扩展带来的符号间干扰。在具体设置CP长度时, 还需要结合子载波间隔和帧结构的设置进行考虑。

要确定各频段成员载波的最佳子载波间隔, 首先要计算不同频段对应的最大多普勒频移, 卫星信道多普勒频移的产生是由卫星与终端的相对运动造成的。多普勒效应对OFDM符号的影响表现为:在经过多径信道时, 每径OFDM符号的载波频率都会受到一定多普勒频移的影响;接收端在进行多径合并时, 每个子载波的边瓣能量都会泄露一部分到下一个子载波的采样点上, 从而破坏各个子载波之间的正交性, 产生ICI。

可以将第s个符号中第k个子载波的信干噪比 (SINR) 表示为

选择不同的子载波间隔, 就计算出该子载波间隔下的SINR, 将其与SNR进行对比, 即可得到该子载波间隔对ICI的抑制效果。当载波频率相距较远时, 要达到相同的ICI抑制效果, 所需的最小子载波间隔相差较大。因此, 在进行跨频段载波聚合时, 需要在不同频段采用独立的参数。

同时, 根据式 (1) , 可以将信道容量表示为

4 数据分配方法

待分配到各成员载波的数据是经过了编码和调制的符号流, 考虑两个成员载波的情况, f1与f2来自不同的频段, 它们采用的子载波间隔△f是各自频段特性下的最优值, 不采用折衷的统一参数, 将数据按照图1的方案进行分配。

首先需要确定时间采样间隔Ts。假设成员载波的工作带宽为BW, 对应的频域数据点数为M=BW/△f。对其进行IFFT后, 得到M点时域数据。则对应的时域采样间隔为

为了在接收端对不同成员载波采用相同的采样时钟, 需要将不同频段的工作带宽设置为相同值。各成员载波的符号长度由其子载波间隔和CP长度共同决定

对应的数据点数为Nsymbol=Tsymbol/ Ts。将子帧长度设置为两个成员载波符号长度的最小公倍数, 即

这可以保证不同频段的子帧长度相同, 但每个子帧中包含的符号数目不同。一个子帧对应N1=Nsub -frame/ Nsymbol1个频段1的符号, 或N2=Nsub -frame/Nsymbol 2个频段2的符号。

这里以子帧为单位分配数据, 每个子帧包含的时域数据总点数相同, 均为Nsub-frame。不同频段的有用数据点数不同, 分别为B1=N1×M1和B2=N2×M 2。将数据流划分为长度为B=B1+B2的块, 再将其分配到两个成员载波上。

5 数值计算和分析

文献[4]提供了卫星通信系统最大多普勒频移的计算方法, 据此可得到不同载波频率下对应于不同终端速度的最大多普勒频移, 如表1所示。

由表1可知, 最大多普勒频移随着载波频率的增大而增大, 不同频段的最大多普勒频移相差较大。

采用文献[3]中给出的信道模型参数, 将信噪比设置为SNR=15d B, 通过式 (1) , 可以计算出各载波频率下不同子载波间隔对应的SINR, 如图2所示。

要满足SINR≥10d B, 各频段载波对应的最小子载波间隔, 如表2所示。

根据前面确定的不同频段上的子载波间隔, 按照本文给出的数据分配方案, 可以确定其他相关传输参数, 如表3所示。

这里对于CP长度的选取, 首先是要满足大于最大多径扩展时延250ns的条件;其次是按照前面讨论的数据分配方案, 确保子帧长度成为各成员载波符号长度的最小公倍数。表4给出了MSS载波聚合中的CP长度在符号长度中所占的比例, 并与LTE标准中CP长度的设置进行了比较。

可以看出, MSS载波聚合时, CP占符号长度的比例与LTE标准中常规CP占符号长度的比例相当。这说明了结合数据分配方案确定的CP长度的合理性。

将每个频段下的CP长度设为表3中选定的值, 按照式 (2) 计算不同子载波间隔对应的信道容量, 如图3所示。在这里不考虑编码和调制方式的影响, 将成员载波的工作带宽设为20MHz, 信噪比设为SNR=15d B。

各载波在选定参数下的信道容量, 具体数值如表5所示, 并与采用统一参数 (CP长度为4.69μs, 子载波间隔为15k Hz) 时的信道容量进行了对比。

表5的计算结果表明, 各频段载波在选定参数下的信道容量, 均接近该载波信道容量的最大值, 同时均大于采用统一参数的信道容量。这一方面可以说明MSS物理层数据分配方案所采用的参数确定方法的合理性和有效性;另一方面则说明了OF DM系统的信道容量是由C P长度与子载波间隔共同决定的, 而且是互相制约的, 需要对它们进行统一考虑。

6 结束语

本文对载波聚合技术在卫星移动通信中的适应性问题进行了初步讨论, 根据不同频段载波的OFDM传输参数的差异, 给出了一种适用于跨频段卫星移动通信的物理层聚合方案。数值计算结果表明, 各频段载波在选定参数下的信道容量, 均接近该载波信道容量的最大值, 同时均大于采用统一参数时的信道容量。在本文基础上, 继续研究载波聚合其他相关技术在卫星移动通信中的适应性问题, 将为提高卫星移动业务频谱利用率、促进地面与卫星通信体制融合提供有益参考和有力支持。

参考文献

[1]3GPP TS 36.300 V10.8.0 (2012-06) , 3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) ;Overall description;Stage 2 (Release10)

[2]Mikio Iwamura, Kamran Etemad, Mo-Han Fong, Ravi Nory, Robert Love, Carrier Aggregation Framework in 3GPP LTE-Advanced, IEEECommunications Magazine, 2010.

[3]Rec.ITU-R M1225, RECOMMEND ATIONITU-RM.122 5GUIDELINES FOR EVALUATION OF RADIO TRANSMISSIONTECHNOLOGIES FOR IMT-2000.

篇3:卫星运动补偿技术初步研究

弹丸的空间飞行姿态是武器性能的一项重要指标。为了使数字摄影相机实现对高速运动弹丸运行轨迹的成像,设计了一种基于转镜运动补偿的弹丸同步摄影装置。在高速数字相机前设置一面反射转镜,当弹丸进入跟踪视场时,利用转镜的旋转补偿弹丸的空间运动,使得由转镜反射到相机像面的弹丸图像偏移在许可范围内,实现同步摄影过程。实验证明该方法能够满足常规弹丸同步摄影的需求。

关键词:

转镜; 弹丸; 同步摄影

中图分类号: TJ 012.3+6文献标识码: Adoi: 10.3969/j.issn.10055630.2012.06.005

引言

高速摄像是人眼视觉在时间分辨能力方面的延伸,因其具有使用方便、实时性强、数据存储量大等优点而广泛应用于各种高速现象的研究,现已成为弹道试验研究中不可缺少的测试技术[12]。使用高速摄影机测试弹丸,常采用固定高速摄影机的方法来测量弹丸的飞行情况和各项参数[3]。基于高速摄影的动态目标跟踪摄影及测量技术在国防和民用领域都具有重要的应用价值,已被广泛应用于靶场测量、目标监视、视频压缩、车辆跟踪和航空航天等方面。尤其在国防科技研究领域,爆炸、燃烧、穿甲、弹道、飞行姿态等的研究都离不开高速摄影[4]。在弹丸飞行跟踪测试中,国内外广泛应用的是以传统光学原理为基础的电影经纬仪、高速摄影机、狭缝摄影系统等。由于这类系统必须经过胶片冲洗、判读等一系列工序才能获得有用的数据,测量过程复杂,测试效率低,不利于数据处理的自动化。近年来,随着CCD 技术在灵敏度,分辨力及像面尺寸等技术方面的提高,为靶场图像数字采集创造了条件,目前,采用CCD 技术替代高速摄影完成外弹道测量已引起靶场和有关科研单位的普遍重视[56]。

利用同步跟踪转镜配合高速数字相机形成的单视点高速摄影系统是靶场测试中的新技术[7]。转镜式高速相机有纳秒级的时间分辨本领、良好的空间分辨力、与被摄目标准确同步、使用可靠、操作简单等优点[89]。该方案是在高速摄像机前方放置一面可旋转的镜子,由外部信号控制触发开始跟踪,当弹丸飞行进入跟踪用转镜的拍摄范围后,电机按照预估转动规律转动转镜,使得摄像机跟踪拍摄到弹丸的飞行过程。此方法需要首先根据弹丸的外弹道方程估算出弹丸的运动规律,继而控制电机带动转镜,按照对应关系以一定精度进行跟踪,从而达到跟踪摄影的目的。

图1中,测试系统由天幕靶测速系统、高速CCD相机、转镜、同步跟踪控制系统和上位机远程控制组成。弹丸飞进跟踪视场前,由天幕靶测速系统给同步跟踪控制系统一触发信号和速度反馈信号,控制系统经数据处理,输出控制信号控制电机带动转镜在给定时间内从初始A位置,按照一定的控制曲线加速,在目标进入跟踪视场B的同时到达预定角位置,并且达到预定的速度。此后,控制系统控制转镜按照一定角速度旋转连续跟踪弹道上的飞行目标,跟踪范围为BC段,CD段为转镜减速过程。由于转镜转动有效地补偿了弹丸运动,使得目标运动造成的像偏移在许可的范围内,从而实现了同步跟踪拍摄。转镜的位置由所需跟踪的弹道长度BC、弹丸速度及弹道高度H等参数决定。

2同步跟踪控制系统工作原理

同步跟踪系统采用嵌入式控制器作为主控设备。当弹丸飞经转镜跟踪系统前的天幕靶测速系统时,该测速系统给同步跟踪控制系统提供两个弹丸过靶信号,嵌入式控制器可根据靶距计算出弹丸速度值,根据速度范围,确定出跟踪曲线,并将跟踪参数传给伺服电机驱动器,控制伺服电机带动转镜按照预定的速度、方向、加速度转动实现弹丸的同步跟踪。工作原理如图2所示。

为了实现跟踪的实时性,转镜的跟踪曲线是事先计算出并存储在同步跟踪系统的数据缓存器中,即由上位机根据被测弹丸的速度范围计算出多条跟踪曲线,测试之前传送给同步跟踪系统,当弹丸飞过天幕靶测速系统后,同步跟踪系统根据实测的弹丸速度确定一条最接近的跟踪曲线,从而实现实时跟踪。

3跟踪曲线计算

3.1转镜运动方程

图1中,转镜拍摄视场为90°,弹道到转镜的垂直距离为H,弹丸速度为Vp,测速天幕靶中点与转镜视场中点距离为M,则可推导出转镜转动角度θ的运动方程式为:

θ=45°-12arctanM-∫x0Vp(t)dt H

(1)

3.2最大跟踪允许误差

由于弹道预估的偏差及控制系统延迟的影响,弹丸成像会偏离视场中心,甚至离开跟踪拍摄视场,因此必须计算出最大跟踪误差极限值,从而便于后续的离散化数据处理。

如图3所示,高速摄像机视场的大小是由感光器件和镜头的焦距决定,在跟踪过程中接收画面视场的大小随反射镜的位置不同也会有变化,弹丸的图像在感光器件上成像大小与感光器件的尺寸、镜头焦距以及标准拍摄距离有关。

篇4:卫星运动补偿技术初步研究

一、粗略形成运动技术阶段的训练方法及其理论问题

这个阶段的生理特点是大脑皮质兴奋过程广泛扩散, 处于泛化阶段。动作表现不协调、吃力、缺乏自控力, 伴随着较多的多余动作, 动作质量很低, 只能粗略掌握动作的主要过程。训练的主要任务是确定技术训练目标, 形成动作表象, 学习动作的主要过程。那么此时, 除了需用常规的讲解法、示范法、分解法、完整法、重复训练法以外, 在具体的训练过程中, 还应不断施用“比较分析”来对练习者所做技术动作进行比较和分析, 以此来得到能用于指导学生继续进行有效训练的指令依据, 建立适应初学运动技术动作阶段的“比较分析”训练法。教练员把运动员表现的技术练习现状, 拿去经过比较、分析后, 形成具体、明确的新指令内容, 及时指导练习者进行运动技术的练习。依据运动技术形成的规律, 对学生在初学运动技术动作阶段发布经教师比较、分析之后获得的练习新指令。

二、改进提高运动技术阶段的训练方法及其理论问题

改进提高运动技术实际上就是运动技术训练实践中基本掌握运动技术阶段, 这个阶段训练的主要任务是进一步建立动作表象, 消除多余动作, 提高动作质量, 基本达到技术规格的要求。在这个训练阶段中, 教师的训练方法除了需用常规的“重复训练法、变换训练法”等等之外, 在具体的训练过程中, 还应施用明确、具体、适宜的“语言提示信号”, 把它作为一种方法去引导学生获得良好的运动技术练习效果。

在这个阶段的技术训练过程中, 教练员要给予练习者适宜、明确而有具体标准的语言提示信号, 使练习者易于接受与理解, 要让他们感到练习的结果有良好的可比性而更有其练习兴趣, 有利于练习者更好掌握运动技术, 保证完整的动力定型的建立。教练员及时准确地将练习中的不足指出来, 提示练习者不断回忆规范的技术动作和投篮技术要领, 让他们易于联想, 使练习者在练习运动技术的过程中注意分配非常集中, 并能在不断得到施教者诱导性语言的正确引导下, 主动去分析比较, 将比较分析的结果用于修正自己所练的运动技术动作。这样, 经过一个阶段的训练, 定能比单纯使用常规的技术训练方法较大幅度地提高其技术练习效果。

三、巩固运用运动技术阶段的训练方法及其理论问题

巩固运用运动技术阶段, 实际上就是运动技术训练实践中达到了一定运动技术能力的时期。在这个阶段中, 教练员的训练方法除了需用常规的“重复训练法、变换训练法、比赛法”等之外, 还得注意教练员科学、合理的“反馈”用语, 尽可能地采用肯定成绩的“良性刺激”, 少用或不用“不良刺激”, 以此体现“反馈控制”这个常用控制方法在运动技术训练中的应用意义。

当运动员达到一定运动技术能力 (进入巩固运用运动技术阶段) , 进入以自练为主的练习过程中, 教练员就应在训练活动中多给练习者一些成功的, 或者说是努了力之后就有收获的良性反馈信息。教师或教练员此时所用反馈用语应着重把握住以下3点:

第1点:“反馈”用语的理论性要强, 依据应充分准确;

第2点:“反馈”用语的内容应尽可能采用肯定成绩、鼓励练习、给予练习者成就感的“良性刺激”语言;

第3点:“反馈”用语中不能用绝对否定语, 应尽量少用或不用“不良刺激”的语言。

练习者在练习各项运动技术动作的过程中, 从教师的类似充分肯定、且又明确具体, 但又非常含蓄指出技术练习略有不足的用语, 及时获得成功大于失败的信息, 才能让练习者始终感到自己在练习中的一切努力都是有效的而愿意继续努力。

篇5:节奏体语运动初步研究

【关键词】节奏体语 运动 开展 现状 措施

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2014)08C-0173-02

体语是通过人们的体态动作来表达的无声语言。节奏是按规律反复出现的现象,如音乐有时间的节奏,书法有空间的节奏。节奏体语又称身体音乐,就是通过有节奏的手对身体拍打、脚对地面的作用以及丰富的吟唱和喊声营造出音乐演奏的效果,同时它还结合不同的舞蹈动作元素,将音乐、舞蹈、体育运动的美感融为一体。总之,节奏体语是一个集音乐、舞蹈、运动、教育于一身的全新的艺术表现形式和运动项目。

一、节奏体语运动开展现状

2013年12月20日“两操”分会举办的2013年中国大学生健美操艺术体操锦标赛上,节奏体语作为独立的比赛项目第一次出现在全国性的比赛中。此后,此项运动得到了较快的发展。

(一)师资情况

由于节奏体语是中国大学生体育协会创办的,所以首先面向的培训对象是全国高校老师。在2013年8月中国大学生体育协会健美操艺术体操分会主办的全国高校专业教师、裁判员及最新规定套路培训班中,节奏体语培训班第一次出现。在此次培训中,有全国近百名高校教师参加培训,也有其他项目教师通过大会宣传片或教学课堂外观看接触和了解到节奏体语项目,如健美操培训班教师、啦啦操培训班教师、体育舞蹈培训班教师、排舞培训班教师、街舞培训班教师,艺术体操培训班教师。据笔者对参加培训的部分教师的访谈得知,他们在此次培训前对节奏体语基本没有了解,这些高校教师大多都是本科以上学历,研究生以上学历者所占比重也较大,他们科研水平比较高,同时具有丰富的教学与训练经验。参与培训者对节奏体语项目的出现充满了极大的兴趣,这些教师也为节奏体语开展的第一步奠定了良好的师资基础。

(二)节奏体语运动开展具体情况

两操协会在培训时推出了两套规定动作《斯卡与嘻哈》和《速度与激情》。在2013年12月20日,两操协会举行的中国大学生节奏体语锦标赛上,全国有18所学校共19支队伍(其中广州体育学院派出两支队伍)参加了比赛。比赛设有12个组别,其中规定动作有8个组别,自选动作有4个组别。从参赛情况来看大多数学校还是青睐于规定动作,大都参加了规定动作组别的比赛,而自选动作组别中有三个组别每组仅有一支队伍参加比赛。

另外,通过网络资料查询可知,省级节奏体语比赛尚未出现,全国现仅有两所学校举行了学校级别的节奏体语比赛,分别是合肥学院和广西民族大学,但比赛的内容大多还是在规定动作级别。由此可见,节奏体语运动发展还是在初级阶段,运动的内容还大多在规定动作上,并仅限于在高校中开展。但是从此项运动出现,仅仅不到一年的时间内,已经开展到全国性质的培训和比赛,并且已有了高校的校园比赛,可见节奏体语的发展前景无限远大。

二、节奏体语运动的开展策略

(一)组织全国培训,降低门槛,增加学习机会。

全国培训是教师学习交流的平台,也是教师接受新知识最直接的途径。而中国大学生健美操艺术体操协会隶属于中国教育部,致力于中国学校健美操、艺术体操、啦啦操、体育舞蹈、街舞及健身舞蹈、健身健美等6个项目的推广普及,专业教师和评判员资格认证、培训,以及赛事组织与国际交流工作,是中国单项协会中富有感召力的国家级单项体育协会,具有一定的权威性。参加该协会组织的培训,往往要交纳一定的培训费,一个人参加一项这样的培训,各种培训费、住宿费、餐饮费、交通费等加起来也是一个不小的数目,很多偏远的学校根本没有额外的经费支援教师参加此类培训;针对个人而言,很多人不愿自己出资去参加培训。并且参加培训对象大部分要求是教师,具有一定的局限性。建议相关机构降低门槛,广纳学员,着实从促进全民健身的角度出发,增加专业相关人士的学习和培训机会,为节奏体语运动的开展提供有利条件。

(二)培养社会体育指导员,满足全民健身要求

社会体育指导员是发展我国群众体育事业,促进大众健身意识,提高人们生活质量的重要角色。开设节奏体语的社会指导员课堂,借鉴健美操和瑜伽指导员的成功经验,培养有运动基础并热爱体育事业的人群,使他们成为专职或兼职的指导员,将为节奏体语的开展带来积极的作用。

节奏体语运动符合大众锻炼的标准,能够满足全民健身要求。因为节奏体语运动无论是练习和表演都可无需音乐,练习者以身体为乐器,最大限度地动员身体的参与,将每个练习者最原始、最纯粹的潜能激发出来,动作简单易学,生动有趣,具有健身和健心性。在现在如火如荼的健身体育运动背景下,节奏体语运动通过社会体育指导员这个纽带,定能在广大群众中生根发芽。

(三)引入高校课堂,补充和丰富高校现行教学内容

高校有现成的师资、场地、器材,是开展和发展运动的重要环节。现在高校体育课堂正朝着选课的多元化发展,比如刚刚进入学校不久的瑜伽课程就深受学生喜爱。节奏体语进入课堂也是对高校体育课程内容的补充和丰富。新时代下的学生,对新事物充满了好奇,相信他们也有能力去接受一种新的运动。建议高校可以先以俱乐部的形式或选修课的形式把节奏体语运动引入学校,待时机成熟后,慢慢引入课堂,同时也为节奏体语运动的普及奠定基础。

(四)通过组织比赛及网络媒介,促进宣传与推广

比赛是提高参与者运动兴趣、吸引观众眼球的有效载体,通过组织比赛,能有效地促进某项运动的开展。特别是组织纵向的系统比赛,比如组织“县市级(校级)→省级→国家级”比赛模式,这样既有基层的比赛又有高层次的比赛,必能有效地促进节奏体语运动的推广与普及。

当前是网络时代,微博微信遍布每个角落。网络媒介宣传是一个直观而生动的宣传手段,其作用不可小觑。在2013年中国大学生健美操艺术体操锦标赛开幕式上就有中央电视台、北京电视台、新浪、搜狐、腾讯、网易、北京青年报、中国健美操联盟网等各大国内知名媒体对开幕式的盛况进行了报道,这就是一次成功的宣传,对人们了解和认识节奏体语运动有着重要的作用。

综上所述,节奏体语运动符合两操协会的理念,但节奏体语运动的发展还处在初级阶段,还需要广大体育工作者特别是专业相关的基层教师竭诚努力,进一步丰富和拓展节奏体语运动的内容,也需要相关机构多组织比赛、组织好比赛,为节奏体语运动的宣传与开展做好铺垫。

【参考文献】

[1]包蕊.我国民族民间健身舞的研发与推广——以佤族民间健身舞蹈为例[J].沈阳体育学院学报,2012(2)

【作者简介】王 光(1982- ),女,满族,桂林师范高等专科学校讲师,硕士,研究方向:体育教育训练学。

篇6:卫星运动补偿技术初步研究

卫星电视直播直接到户就是用户在家中利用一个相当小的碟型天线,直接接收直播到户的卫星节目。直播电视采用了先进的数字解压缩技术,通过电视信号经过模拟/数字转换和压缩后发送到卫星上,地面接收设备再将数字信号还原成模拟信号输入电视接收机。由于它可以提供直接到户的用户授权和加密管理开展数字电视、高清晰度电视等多种类型的先进电视服务,因此越来越多国家开始这方面的研究,改善了电视的收视质量和收视数量。

2. 卫星电视直播到户传输方式的优点比较

利用卫星传输数字电视有两种主要方式:一种方式是将数字电视信号传送到有线电视前端,再由有线电视台转换成模拟电视传送到用户家中。我国目前的电视节目压缩上星传输采用的就是这种方式。另一种方式是将数字电视信号直接传送到用户家中即卫星电视直播方式。这两种方式的主要区别是第一种方式卫星转发器功率较小,需要较大的接收天线;而卫星电视直播到户方式转发器功率较大可用较小的天线接收(一般在1米以下),普通家庭可以使用。除接收天线不同之外,两种方式最本质的区别在于卫星电视直播到户方式可以提供直接到户的用户授权和加密管理开展数字电视、高清晰度电视等多种类型的先进电视服务,不受中间环节的限制。此外卫星电视直播到户方式还可开展许多电视业务之外的数字信息服务,如高速Internet下载,这一点在电视与电脑电信日益融合一体的今天尤为重要。

3. 卫星电视直播直接到户国内外发展简史

3.1 在国外的发展

自第一颗美国商用电视直播卫星发射入轨以来,卫星电视直播在美国、欧洲、亚太地区迅速发展。其中,以欧洲和美国的发展最为显著。

目前在欧洲从事卫星电视直播的公司主要有总部设在卢森堡的SES公司和总部设在巴黎的欧洲通信卫星组织。这两个公司目前共有5颗在轨电视直播卫星服务于欧洲地区(其中SES公司在东经19度有3颗在轨直播卫星。欧洲通信卫星组织在东经13度有热鸟2号和热鸟4号两颗在轨卫星),用户用小于0.8m口径的天线就可以接收150多个频道的卫视节目。此外,在北欧还有娜威和瑞典两国的私营公司在经营两个卫星电视直播系统。

3.2 在国内的发展

3.2.1在国内的发展过程

就在国外卫星电视直播直接到户正日渐普及的同时,我国的卫星电视直播事业却由于各方面的制约而相对发展缓慢。我国从1985年国家采用“租星过渡”技术政策,开始在云南、贵州、新疆、内蒙、西藏五省区进行试验,运用卫星传输电视信号。1995年开始,中央电视台和各省级电视台都采用了数字压缩技术上星,使得传输效率和质量在原来的基础上又有了大幅度的提高节省了频道资源,使得各省争相上星成为可能。目前我国在10颗卫星上租用35个转发器传送50套电视节目、126套广播节目,卫星上行站3座,卫星接收站约66万座。2000年,我国将“广播电视直播卫星系统”列入“十五”计划的重点高新技术产业发展项目,同时列入《广播影视科技“十五”计划和2010年远景规划》。但至今为止我国的卫星电视直播直接到户应用方面还落后于其它国家。

4. 发展我国卫星电视直播直接到户的必要性

从国内外的发展比较而言,我国的卫星电视直播发展已远远落后于国外的步伐,因此在当前我们有必要发挥当前的后发优势,加快当前的发展。从下列情况来看,发展我国卫星电视直播直接到户已迫在眉睫:

(1)从满足人民群众对文化生活和信息日益增长的要求,抵制西方电视文化入侵的角度考虑,发展卫星电视直播直接到户有利于我国意识形态的传播和精神文化的宣传,特别是在当前贫富差距逐渐拉大的情况下,我们更应该满足人民的文化和信息生活需求,同时加大文化宣传力度。因此发展卫星电视直播直接到户在我国是势在必行、不可逆转的。

(2)从培育市场、占领市场和发展卫星应用产业考虑,发展卫星直播产业也是一种明智和合理的选择。在国外,卫星电视个体接收将成为热点,并形成潮流。既然我国已将应用卫星和卫星应用列为“十五”国民经济重点发展的产业之一,那么,只要政策合理,卫星电视直播和卫星移动电话产业将有希望在本世纪实现产业化和商业化。

(3)经济上合算。卫星直播直接到户的最大优势是只需用有限的1-2颗卫星,就可向无限数量的家庭用户直播上百套电视节目。我国地域辽阔,海岛、山区和少数民族区域多;人口众多但分布不均,有线电视网不发达。因此,我国是最适合发展卫星电视直播的国家,也是世界上少数几个拥有如此巨大市场的国家之一。

(4)产业带动度高。到2015年,我国至少将有15亿人口,4-5亿个家庭。如果有1/5家庭(约1亿家庭)安装卫星电视接收机,每台卫星电视接收机的价格相当于当时有线电视的收费标准(假设每频道收费1元),那么,到2015年,卫星电视接收机工业的产值将有3000~5000亿元;月租金若按每家100元计算年均为1200亿元。仅卫星电视直播事业的发展也会为我国开辟一个不亚于彩电、录像机和电冰箱工业规模的新兴产业,每年至少可为国民经济新增1500亿元的产值,增加就业人数几十万人。而且卫星电视直播的发展对彩电工业、计算机工业、广告业、影视业、商业、信息业和其他与卫星电视相关的第三产业的发展也将带来的间接效益(估计不少于2000亿元)。因此,我国应该抓紧时间抢占先机。

5. 卫星电视直播直接到户的发展前景

由于我国地域广阔、地形复杂、人口分布分散最适合应用卫星进行电视直播。卫星电视直播在我国的应用有着广的前景,蕴含着无限商机。

(1)发展电视直播卫星系统将根本解决我国电视广播覆盖

通信卫星的应用使得我国西部地区及农村的广播电视覆盖得到了很大改善电视人口覆盖率已超过93%。但由于我国人口众多剩下未覆盖的7%人口约1亿人的居住分布则更加分散。广电总局提出:力争在2015年我国电视人口覆盖率达到98%以上。这一阶段增加覆盖的主要对象将是自然村、自然村以下分散的几户和几十户居民群。对这些人群单靠地面的电视传播手段几乎是不可能的。为减少地面部分的总体投资最经济、有效的手段是采用直播电视卫星系统。

(2)开展数字卫星直播的综合信息服务,增加产业价值

卫星直播具有大面积覆盖、传输频带宽、传送质量高和成本低等特点,除直播电视节目到户外,卫星直播和互联网结合,建立宽带多媒体直播卫星系统,可开展建立在单向广播传输模式基础上的综合信息服务;与地面电信网和有线电视网结合,可形成天地一体化的宽带高速多媒体网络。其较为典型的应用是:多媒体广播多媒体远程教育及远程医疗、因特网高速接入、文件和数据库的传输;交互电视、电子节目菜单天气预报业务、电子银行、电子购物、电子游戏、股票行情等。综合信息服务的开展很适应于个性化服务需求,能为卫星电视广播提供新的发展机遇具有潜在而巨大的经济利益。

6. 对加快我国卫星电视直播直接入户的建议

根据我国国情和国内外相关行业的发展实际,我们认为应该需要采取对策,推进卫星电视产业快速健康发展:

(1)建立一个统管卫星应用产业的国家协调委员会,协调全国各省市、各部门和各公司的卫星应用活动,包括制定卫星通信、电视直播、遥感和导航等方面的发展规划、发展战略和产业政策,制定一系列有利于发展卫星电视广播事业的配套政策等。这个委员会可由国防科工委或其它部门牵头,航天、邮电、电子、广电、测绘和中科院等有关部门行政主管参加,定期召开会议,研究、协调和解决卫星应用产业发展过程中的矛盾和问题,由国务院授权发布有关行政管理法规。

(2)加快电视直播卫星技术的研发。重点攻克大型平台、数字视频压缩技术、大功率行波和译码器等关键技术。开发利用Ka波段。由于C波段和K u波段等低频率波段带宽较窄,而且已十分拥挤,因此Ka波段(30/20GHZ)就成为未被占领的资源。虽然Ka波段受雨衰影响会更大,但Ka波段广阔的带宽能够满足多媒体/因特网通信新时代中各种应用对宽带的迫切要求,因此Ka波段的开发利用已成为当前的热点。

(3)卫星宽带接入与双向互动

包括互联网接入、VOIP、DVB-IPIPTV等在内的大范围IP应用将继续推动世界各地对宽带卫星接入服务的需求。高质量Ku频段数字电视直播卫星节目进入家庭C频段卫星数字电视集体接收,地面广播电视传输覆盖网络挖掘潜力参加竞争、相互补充、相互融合、优胜劣汰,广播电视从数字视频广播向智能化广播方向发展,以满足人们对信息的各种需求。

总之,当前在我国发展卫星电视直接入户工程存在很大潜力和商机,我们应抓住机遇,加快其发展,促进人民生活水平的提高,同时带动相关产业的加速发展。

参考文献

[1]储钟圻.数字卫星通信[M].机械工业出版社,2006.

[2]王丽娜.卫星通信系统[M].国防工业出版社,2006.

[3]刘修文.卫星数字电视直播接收技术[M].机械工业出版社,2007.

篇7:卫星运动补偿技术初步研究

关键词:田径;初步选材;身体条件;素质条件

为了更好的发挥少儿的各自特点,提高教学训练水平,必须重视和加强基层体校少儿田径运动初步选材方法的研究。然而,就目前一般学校尚不能采用现代化仪器进行测定的条件下,只能通过细心观察和了解,在运动实践中挑选。

一、初步选材条件少儿田径选材的对象主要是10-13岁孩童,他们的行为、动作和某一器官系统的发育程度是紧密相关的。因此,观察研究他们的行为和动作,对开展少儿体育活动,早期发掘和培养人材是有一定价值的。(一)了解少儿对体育课、课外体育活动以及运动竞赛是否有浓厚的兴趣、积极主动、好胜心强,求胜心迫切。(二)在体育活动和运动竞赛中的表现,是否毅力顽强,行为勇敢,对技术传授是否领会快,掌握好。田径运动选材应挑选那些意志坚强、行为勇敢、注意力集中,能够控制自己、内心稳定、有创造性、理解力丰富的少儿,这对以后长期训练有着十分重要的意义。日常生活、游戏、竞赛等活动中,随时可观察了解他们。(三)观察其反应能力,协调性是否出色。(四)了解其关节灵活程度、柔韧性与爆发力。应重视关节灵活、柔韧性、爆发力的测试。(五)根据遗传因素,了解喜爱体育活动(选材对象)的父母亲的体质和体型,结合这些少儿体格现状,推测他们未来体质和体型的发展趋势。(六)身高在田径项目中,是决定运动员能否取得较好成绩的重要条件。

二、初步选材方法选材工作是一件非常认真又十分细致的工作,要做好就必须深入基层中小学,并征得基层领导的支持和教师的密切配合,选材的重点对象是高小五、六年级学生和初中一、二年级学生,一般可采用以下一些方法。(一)认真听取学校领导、教师对选择对象的基本情况介绍,做到心中有数。(二)召开校一级田径运动会上总会有一些少儿脱颖而出,然后对这些少儿进行测定。在测定运动能力时,还要对少儿的健康状况进行仔细观察,注意运动器官和心肺系统承受负荷时,是否显出病理反应。(三)根据少儿的实际情况,制定选材时身体素质发展水平参考指标。

三、初步选材应注意以下几点:(一)必须重视少儿思想表现,文化学习成绩,充分了解家长对子女参加运动训练的认识和态度,家长支持他们参加业余训练,他们才有精力,自觉地坚持多年系统的训练。否则,少儿身体条件再好,也会前功尽弃或半途而废。(二)为了保证初步选材数量和质量,选材对象必须尽可能多些。如果要挑选10-15名未来田径人才,须对500多名少儿进行普及性的检查和测试。检测内容包括:测量身高、体重和各部分的比例、身体姿势、胸廓形状和腿足长短、心肺功能,以及从医学角度,了解少儿的健康状态是否正常等。(三)了解其掌握运动技能的能力。少儿田径运动员不仅应具有较高的智力水平,良好的心理素质,同时还应具有较快掌握运动技能的能力。(四)田径专项初步选材要考虑少儿的体态特征。少儿身体发育生长过程中,身高体重的增长,肌肉骨骼的发育以及四肢比例都有差异,一般都随着年龄的增长继续发展和巩固下去。

四、各项田径项目初步选材的具体要求:(一)短跑选材身体条件:体型匀称,下肢长即重心高,肌肉质量细长而有弹性,膝和踝关节不宜肥大。素质条件:要求神经灵活性高,反应快,动作迅速、勇敢顽强、身体全面发展水平较高,掌握运动技能较快。(二)中长跑选材身体条件:身体结实、腿应细长、“干瘦有劲”、四肢匀称、骨盆稍窄、臀部肌肉紧缩向上、膝踝关节围度较小。脚掌修薄、肌腱条状清晰、足弓较高弹性好。素质条件:要求有一定的短跑速度、心肌功能强、耐久力好、意志坚强、坚韧毅力和吃苦耐劳的精神。(三)跳远选材身体条件:体形匀称、肌肉与肌腱较强壮而有力、脚弓弯曲度大、踝关节较小、小腿肚肌肉细长、膝关节较窄小、重心较高。素质条件:有良好的速度、弹跳力和爆发力,有较强的快速感和节奏感,勇敢果断。(四)跳高选材身体条件:身材高而体重较轻、体形匀称、下肢修长而有力、重心较高(腿长)、髋、膝、踝三关节较灵活、足弓肌肉力量较强。素质条件:有较好的纵跳能力、柔软性、灵敏性、协调性较好、速度较快、反应敏捷、自控力强。(五)投掷选材身体条件:身材高大、肩宽臂长、手脚较大、结实有劲、关节较灵活。素质条件:柔韧性、灵活性、协调性好、臂腕力量较大、爆发力好、沉着果断、自信心强。

【参考文献】

[1]彭庆.浅论少儿田径短跨项目运动员的选材[J].四川体育科学. 1996,(02).

[2]赵保丽,李胜林.田径运动员选材[J].少年体育训练.2005,(01).

[3]历素华,李君,于红妍.对优秀田径运动员选材问题的探讨[J].哈尔滨体育学院学报.2003,(02).

[4]吴峰.少年儿童田徑运动员的选材误区[J].中国学校体育.1999, (03).

篇8:卫星运动补偿技术初步研究

热层大气质量密度对航天器的跟踪、定位和在轨寿命具有重要影响[1]。热层大气密度的变化主要受太阳活动和地磁扰动的影响。地磁扰动作为影响热层大气密度的主要影响因素之一,太阳活动高年临近,剧烈的地磁扰动会较为频繁的发生;因此,探测和研究特大磁暴时热层大气质量密度的分布和变化规律具有重要意义。

本文的目的是通过特大磁暴时CHAMP卫星的质量密度探测数据与NRLMSISE00模式的比较,说明在磁层扰动比较剧烈时较短的时间尺度上NRLMSISE00模式还不能很好的反映出实际热层大气密度变化。通过CHAMP卫星实地探测到数据进行日平均处理后和MSIS00模式的比较,如图1所示。可以看出太阳活动高年,CHAMP密度明显大于MSIS密度,随太阳活动的减弱,两者的差别逐渐缩小。

1CHAMP卫星简介

数据来源于CHAMP卫星观测的热层大气密度。CHAMP是德国的一颗科学小卫星[2,3],于2000年7月15日发射。在大气研究方面CHAMP的加速度仪测量的非保守力加速度为研究热层大气密度变化提供了高精度的信息[4]。CHAMP卫星轨道为近圆形极轨,倾角87.3°,高倾角运行保证了几乎完整的纬度覆盖范围,其绕地周期约为94 min,每天绕地球15.4圈,一圈约有120组数据。CHAMP卫星轨道高度最初为456 km,随着时间的推移,轨道高度下降,到2006年6月,轨道高度降到370 km。将卫星观测的热层大气密度数据统一标准化到400 km高度。此外,CHAMP卫星在-87°~87°范围内,几乎在步长为3°的网格点上测量了大气密度。

2NRLMSISE00模式简介

NRLMSISE00大气模型由美国海军研究实验室(nary research laboratory,NRL)于2000年在MSISE90模型的基础上发展而出[5]。MSIS是指质谱仪和非相干散射雷达,E标志着该模型从地面覆盖到逸散底层,而早期模型只覆盖到热成层。该模型共8个输入项:当年1月1日至当天的天数、当天00:00:00至求解时刻的秒数、地理经度、维度、海拔、前一天10.7 cm的太阳辐射流量(F10.7)、81d(3个太阳自转周期, 以当天为中点)的平均F10.7、由当天平均地磁指数(Ap)和求解时刻之前的20个3 h平均Ap算得的8位数组。输出包括N2、O2、He、Ar、N、H 、O和电离层正氧离子O+的数量密度、中性大气温度和总体大气密度。该模式不仅能输出不同太阳活动水平和不同地磁扰动条件下,热层大气纬度和质量密度分布,还可以输出主要大气成分的分布,是当前国际上广泛使用的最有影响的中高层大气模式。在下面的分析中,NRLMSISE00模式简称为MSIS00。

3数据处理与分析

磁暴是地球磁场的剧烈扰动,磁暴是全球性的,而且几乎是同时的。依地磁扰动的程度分为小磁暴、中等磁暴、大磁暴和特大磁暴。国际上采用Dst指数来描述磁暴,-50<Dst≤-30为小磁暴,-100<Dst≤-50为中等磁暴,-200<Dst≤-100为大磁暴,Dst≤-200为特大磁暴。CHAMP卫星在轨期间总共发生8次特大磁暴(Dst≤-200)[6],具体参数如表1所示。

本文着重考虑地磁扰动剧烈尤其是大磁暴时热层大气密度的变化,为避免日出日落效应,在此仅限于分析夜晚(时间段LT19:00—05:00)的热层大气密度数据,并对不同经度的数据进行平均处理。因Dst指数变化不大时MSIS00模式能较好的模拟轨道大气质量密度,所以截取了磁暴时Dst<-100时的数据进行分析讨论。并对数据进行了120的滑动平均,这样分析结果反映了热层大气密度在夜晚的平均情况。

为消除卫星高度的变化对密度的影响,可以利用下式将数据归一化到400 km高度。

ρ(400 km)=ρ(h)ρMSIS(400 km)/ρMSIS(h)。式中h是卫星所在高度。

在CHAMP在轨期间的8次特大磁暴中,2001年10月21日和2003年10月30日的磁暴引起了大气密度扰动的双峰结构,如图2所示。其余6次则是单峰结构,如图3所示。图2可以明显看出,当发生特大磁暴引起大气密度扰动形成双峰结构时,模式数据往往会略大于CHAMP实测数据,但不会差很多。因为事例较少,还需要收集特大磁暴双峰事例做深入讨论分析。

而图3中,当发生特大磁暴引起大气密度扰动形成单峰结构时,二者数据相差挺大,具体分析结果如表2。

4结论及意义

首先,通过CHAMP卫星的在轨日平均总体来看,太阳活动高年CHAMP实测大气质量密度明显大于MSIS00模式密度,随着太阳活动的降低两者差别减小,在太阳活动低年,MSIS00模式密度可以较好的反应实际热层大气密度。

其次,在发生特大磁暴时,随着地磁扰动程度的加剧,在400 km高度上大气密度涨幅增大,最大涨幅约2.5倍。虽然MSIS00模式数据和实测数据的均值差别不大,但是,峰值明显跟不上实测数据的变化,换言之,模式数据变化比较平缓,不能很好反应真实的大气质量密度变化。

第三,大气密度变化一般滞后于磁暴几小时,扰动时间尺度和地磁扰动时间尺度一致,一般为几天。

本文通过特大磁暴时小时间尺度内CHAMP卫星实测数据和MSIS00模式对比,对低轨卫星精密定轨、中高层大气模型改进具有一定的意义。

摘要:通过对比特大磁暴时CHAMP卫星探测的质量密度和NRLMSIS00模式,在400 km高度上的数据,阐述了特大磁暴时大气密度扰动的一些规律。结果表明:NRLMSIS00模式在特大磁暴时低估了地磁扰动对大气密度变化的影响,不能很好地反映出实际热层大气密度变化。

关键词:CHAMP,NRLMSIS00,热层大气密度

参考文献

[1]刘振兴.太空物理学(空间科学卷).哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2005:302—310

[2] Reigber C,Luhr H,Schwintzer P.CHAMP mission status and per-spectives.Eos Trans AGU,2002;81:48—52

[3] Reigber C,Luhr H,Schwintzer P.CHAMP mission status.Adv Space Res,2002;30:129—134

[4] Guo J,Wan W,Forbes J M,et al.Effects of solar variability on thermosphere density from CHAMP accelerometer data.J Geophys Res,2007;10:112—128

[5] Picone M,Hedin A E,Drob D.NRLMSISE-00 Model 2001.http://ccmc.gsfc.nasa.gov/modelweb/atmos/nrlmsise00.html,2001

篇9:卫星运动补偿技术初步研究

西藏地处拥有“世界屋脊”之称的青藏高原,平均海拔在4 000 m以上,独特的地理环境为当地的体育研究和体育教育带来了特殊性和局限性。为初步了解高原地区大学生的运动负荷情况,探讨耐力项目在高原的适合性,本研究以1 459名西藏在校大学生为研究对象,以男生1 000 m跑、女生800 m跑为测试项目,以《国家学生体质健康标准》(以下简称《标准》)为参照指标,对被试者的心率特征进行了研究分析,以求为《标准》在西藏地区的执行与修订及高原体育教育的相关研究提供参考。

西藏地处低压、高寒的雪域高原,大气氧含量仅有平原地区的60%。相关研究显示,在海平面位置时,人体每分钟需要250 mL氧气,即吸入5 000 mL的空气在肺内进行气体交换;而在海拔3 700 m时,人体必须吸入大约8 300 mL的空气,才能满足身体对氧气的需求[1]。也就是说,与生活在低海拔地区的学生相比,高海拔地区的学生即使不做运动,其心、肺等器官也承担着更高强度的运动负荷。本研究以2 950 m与3 650 m两个海拔高度来对比高原地区学生1 000 m、800 m耐力跑前、后的心率变化,分析合理运动负荷心率范围及运动成绩达标情况。

1研究对象和方法

11研究对象

本研究在西藏地区的高校主要分布地拉萨、林芝两地各选取一所高校,以非体育专业的1 459名在校学生为研究对象。其中,拉萨某高校(海拔3 650 m)学生共227名,包括男生107名,女生120名,西藏本地学生122名,非本地学生105名;林芝某高校(海拔2 950 m)学生共1 232名,包括男生514名,女生718名,本地学生1 044名,非本地学生188名。选取的被试对象身体健康,没有服用任何药物,平均年龄均为20岁,体重、身高均无显著差异。

1.2研究方法

1.21数据收集手段

本研究使用芬兰生产的Polar 610i型心率监测仪测试并记录男1 000 m跑、女生800 m跑运动前、后的即刻心率,同时采用秒表记录被试的运动时间成绩。

122数理分析方法

从Polar 610i系统平台读取收集到的相关数据,经筛选后将研究所需数据调入Excel进行整理和计算,并用SPSS Statistics 180软件对其进行统计和分析。

1.23心率标准推算

本研究选择现在最常用的心率推算公式[2],推算最大心率及合理运动负荷心率:

HRmax=220-年龄

合理运动负荷心率的上限=HRmax×85%

合理运动负荷心率的下限= HRmax×65%

2结果与分析

2.1运动前、后心率情况的统计与分析

对不同海拔、男女学生运动前、后的心率情况进行统计,结果详见表2。

从同一海拔高度、不同性别的表现情况来看,无论是林芝地区还是拉萨地区,女生运动前、后的平均心率、最高心率均高于男生。在海拔2 950 m的林芝地区,女生运动前、后的平均心率分别高于男生340 n/min、965 n/min,女生运动前、后的最高心率分别高于男生3 n/min、4 n/min;在海拔3 650 m处的拉萨地区,女生运动前、后的平均心率分别高于男生310 n/min、952 n/min,女生运动前、后的最高心率分别高于男生4 n/min、10 n/min。由此可知,在处于同一海拔高度时,男生的运动负荷心率普遍低于女生,即男生对耐力运动的承受能力普遍要强于女生。

另外,从同一性别、不同海拔高度的角度来看,较高海拔地区(拉萨3 650 m)男女学生运动前、后的平均心率、最高心率均高于较低海拔地区(林芝2 950 m)。较高海拔地区女生运动前、后的平均心率分别高于较低海拔地区1505 n/min、319 n/min,较高海拔地区女生运动前、后的最高心率分别高于较低海拔地区20 n/min、10n/min;较高海拔地区男生运动前、后的平均心率分别高于较低海拔地区1504 n/min、332 n/min,较高海拔地区男生运动前、后的最高心率分别高于较低海拔地区19 n/min、4 n/min。由此可知,较低海拔地区学生的运动负荷心率要普遍低于较高海拔地区同性别学生,即较低海拔地区学生的耐力运动承受能力普遍要高于较高海拔地区的同性别学生。事实证明,海拔对运动负荷心率和耐力运动承受能力的影响是普遍存在且非常重要的。

2.2最大心率与合理运动心率范围的统计与分析

根据最大心率和合理运动心率的推算公式可以得到,适用于被试学生的最大心率标准为200 n/min,合理运动心率范围为13000~17000 n/min。此标准与全国其他地区同龄学生的衡量标准一致。

所有被试学生的运动负荷心率与运动成绩统计结果见表3。

在运动心率方面,海拔2 950 m处,合理运动心率范围的被试女生仅占被试女生总数的3134%,合理运动心率范围的被试男生仅占被试男生总数的4598%;海拔3 650 m处,合理运动心率范围的被试女生仅占被试女生总数的3875%,合理运动心率范围的被试男生仅占被试男生总数的4205%。可见,无论是哪个海拔高度、何种被试性别,超出合理运动心率范围的被试比例均>50%。

从同一海拔高度、不同性别被试的运动成绩统计情况(见图1)来看:在海拔3 650 m处,男、女被试的运动成绩均主要集中在及格等级,但男生成绩为及格、良好、优秀等级的比例分别比女生高出893%、558%、342%,且男生的达标率比女生高出1974%;在海拔2 950 m处,男、女被试的运动成绩均主要集中在良好、及格等级,达标率也大致持平,但男生成绩为及格等级的比例比女生成绩为及格等级的高出741%,男生成绩为优秀等级的比例比女生成绩为优秀的比例高出072%。由此可知,在同一海拔高度,男生的运动成绩普遍优于或与被试女生相当。

从不同海拔高度、同一性别被试的运动成绩统计情况(见图1)来看:较低海拔地区(林芝2 950 m)女生的成绩主要集中在良好等级,较高海拔地区(拉萨3 650 m)女生的成绩主要集中在不及格等级,较低海拔地区女生的达标率比较高海拔地区女生高出5499%,而前者运动成绩达到及格、良好、优秀等级的比例也分别比后者高出了330%、3777%、1393%;较低海拔地区(林芝2 950 m)男生的成绩主要集中在良好、及格等级,较高海拔地区(拉萨3 650 m)男生的成绩主要集中在及格、不及格等级,较低海拔地区男生的达标率比较高海拔地区男生高出3210%,而前者运动成绩达到及格、良好、优秀等级的比例也分别比后者高出了178%、1911%、1123%。由此可知,在不同海拔高度,较低海拔地区被试学生的运动成绩普遍要高于较高海拔地区的同性别学生。

3讨论

随着海拔的升高,空气逐渐稀薄,含氧量随之降低,会对运动心率造成一定负担,对运动成绩产生一定的限制作用。另外,林芝地区相对拉萨海拔较低,且地处林区,植被较丰富,能在一定程度上增加含氧量,而拉萨不但海拔较高,且周边植被以灌草为主,这会在一定程度会加剧缺氧,进而增加心脏负担,使得学生心率加快、成绩降低。

值得注意的是,在海拔2 950 m与3 650 m处,合理运动心率范围内的被试男、女学生比例均<50%,超过最大心率的学生也比例很高。事实上,通过加大强度的训练,耐力项目的成绩能够得到一定成都的提高。然而,运动量必需适可而止,特别是在高原缺氧的环境下,超负荷心率运动会使机体免疫功能受到损害,影响健康。长时间的大强度运动,会增加运动性贫血的发生率,可能造成运动能力下降、右心室肥大、窦性心律不齐等症状,且运动过程中极易发生短暂性休克甚至猝死。也就是说,对西藏地区而言,被试所进行的1 000 m、800 m这样的耐力项目运动负荷过高、运动强度过大,不太适宜。

另外,笔者还将西藏大学生的耐力跑成绩与海拔较低的山东地区大学生的耐力跑成绩[3]进行了比较,西藏男大学生的1 000 m成绩远不如同龄山东男大学生的成绩(P=003),西藏女大学的800 m成绩远不如山东同龄女生的成绩(P=002)。两者P值均<005,可见西藏大学生的耐力跑成绩远远不如同龄山东大学生的耐力跑成绩,两者之间存在显著性差异。还有,教育部《高等学校体育工作基本标准》规定,反映学生心肺功能的素质锻炼项目的考试分数权重不得少于30%,且毕业年级学生测试成绩及格率须达95%以上[7]。而西藏大学生的耐力跑的不及格率非常高,仅拉萨地区男、女学生的不及格率就分别高达4206%、6000%。这些都说明,对于西藏地区而言,《国家学生体质健康标准》的成绩评定标准偏高。

综上所述,就高原环境而言,男生1 000 m跑、女生800 m跑这样的教学内容,运动强度过大、适宜性欠佳。教师在高原环境中进行课堂耐力训练时,应该降低运动强度,运动负荷要适当,以学生运动后精神饱满、不感到非常疲劳为标准。此外,《国家学生体质健康标准》也需进一步深化、完善。应把海拔因素考虑在内,为不同地区的学生制定不同的运动成绩评定细则,以求运动成绩的标准更加公平、准确。在西藏地区执行《国家学生体质健康标准》时,耐力项目的成绩标准应适当降低。

4结论与建议

4.1结论

4.11在高原地区,处于同一海拔高度时,男生的运动负荷心率普遍低于女生,即男生对耐力运动的承受能力普遍要强于女生。

4.12在高原地区,处于不同海拔高度时,较低海拔地区学生的运动负荷心率要普遍低于较高海拔地区同性别学生,即较低海拔地区学生的耐力运动承受能力普遍要高于较高海拔地区的同性别学生。

4.13在高原地区,处于同一海拔高度时,男生的运动成绩普遍优于或与被试女生相当。

4.14在高原地区,处于不同的海拔高度时,较低海拔地区被试学生的运动成绩普遍要高于较高海拔地区的同性别学生。

4.2建议

4.21就高原环境而言,男生1 000 m跑、女生800 m跑这样的耐力项目教学内容,运动负荷过大、运动强度过高、适宜性欠佳。教师在高原环境中进行课堂耐力训练时,应该适当降低运动强度。

4.22《国家学生体质健康标准》需进一步深化、完善,应把海拔因素考虑在内,为不同地区的学生制定不同的运动成绩评定细则,以求运动成绩的标准更加公平、准确。在西藏地区执行《标准》时,耐力项目的成绩标准应适当降低。

参考文献:

[1]欧阳仲志青藏铁路客车增压增氧量分析[J]铁道车辆,2005,43(3):29-32

[2]杨锡让实用运动生理学[M] 北京:北京体育大学出版,1998:238-239,452

[3]王晶大学生体质健康状况分析及对策研究[D]泰安:泰山医学院,2012:23-26

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