第一篇:机载相控阵火控雷达的技术特征及干扰研究分析论文
机载火控雷达的主要作用是测定目标的空间位置,提供给火控系统,通过制导武器对目标实施攻击。相控阵机载火控雷达是采用相控阵天线的机载火控雷达。它是一种电子扫描雷达,由计算机控制,用电子的方法实现天线波束指向在空间的转动或扫描的电扫雷达系统,克服了机械扫描雷达惯性延迟的不足,波束灵活,能迅速而精确地控制和变换波束形状、数目和扫描图形,使得机载相控阵火控雷达实现了同时多目标跟踪和攻击、同时多功能和低截获概率能力,并降低了的自身的雷达截面积,可提高飞机的作战能力和战场生存能力。相控阵天线原理
相控阵天线有多种形式,如线阵、平面阵、圆阵、圆柱形阵列、球形阵和共形阵等,但都是从阵列天线发展起来的。阵列天线通常由多个偶极子天线单元组成,偶极子天线具有近似的无方向性天线方向图,天线增益很低,在自由空间内增益只有6dB 左右,为了获得较高的增益,将多个偶极子天线单元按一定的规则排列在一起,形成一个大的阵列天线。
N 个带有移相器的相同单元的线性阵列天线,相邻单元间隔为d。与直线阵相垂直的方向为天线阵的法线方向,称为“基本轴”。设各单元移相器输入端均为等幅同相馈电,且馈电相位为零。各个移相器能够对馈入信号产生0~2π 的相移量,按单元序号的增加其相移量依次为Ф1、Ф2、Ф3、…、ФN-1、ФN。
(1)当目标处于天线阵法线方向时,要求天线波束指向目标,即波束峰值对准目标。由阵列天线的原理可知,只要各单元辐射同相位的电磁波,则波束指向天线阵的法线方向。根据阵列天线这一结论,若对相控阵天线中各个移相器输人端同相馈电,那么,各个移相器必须对馈人射频信号相移相同数值(或均不移相),才能保证各单元同相辐射电磁波,从而使天线波束指向天线阵的法线方向。换句话说,各个移相器的相移量,应当使相邻单元间的相位差均为零,天线波束峰值才能对准天线阵的法线方向。
(2)在目标位于偏离法线方向一个角度θ0时,若仍要求天线波束指向目标,则波束扫描角(波束指向与法线方向间的夹角)也应为θ0。倘若波束指向与电磁波等相位面垂直,即波束扫描一个θ0角度,则电磁波等相位面也将随之倾斜、见图中M′M 方向,它与线阵的夹角也为θ0。这时,各单元就不应该是同相辐射电磁波,而需要通过各自的移相器,对馈入射频信号的相位进行必要调整。
首先讨论单元1 与单元2 的移相器对馈入射频信号的相移情况。假设单元1 与单元2 的移相器分别对馈入的射频信号相移了Ф1
和Ф2,那么单元1 辐射的电磁波到达
等相位M′点的相位为Ф1,而单元2 辐射的电磁波由于在空间多行程一段距离AB,故到达等相位面时的相位为:
φ2=2π/λ ·d·sinθ0
根据等相位条件,在等相位面上则有:
φ1=φ2=2π/λ ·d·sinθ0
设两单元的相位差为Ф,上式可写成:
φ=φ2-φ1=2πλ ·d·sinθ0
即两单元的相位差Ф,补偿了两单元波程差引起的相位差,使得两单元辐射的电磁波在θ0方向能够同相相加,得到最大值,即波束指向了θ0方向。同样的分析可以得出单元2 与单元3 之间的相位差也为Ф:
φ1=φ3=2π/λ ·d·sinθ0
依此类推,任意两单元的相位差都相同。这就是说,通过移相器的调整,使得各单元辐射电磁波的相位按其序号依次导前一个Ф,分别为Фb、Ф2=Ф1+Ф、Ф3=Ф1+2Ф、…、ФN=Ф1+﹙N-1﹚Ф,使电磁波的等相位面向左倾斜,波束方向偏离天线阵法线方向向左一个θ0角度。
同理,通过移相器的调整,若各单元辐射电磁波的相位按其序号的增加依次滞后一个Ф,分别为Ф1、Ф2=Ф1-Ф、Ф3=Ф1-2Ф、…、ФN=Ф1-﹙N-1﹚Ф,则电磁波的等相位面向右倾斜,波束指向偏离天线阵的法线方向向右一个θ0角。由前面的公式可得出θ0与Ф 的定量关系为:
θ0=arcsin(λφ/2πd)
此式表明,在雷达工作波长与单元之间的间距d 一定的情况下,波束指向角θ0随Ф 而变化。只要控制移相器使各单元间产生相同的相移增量,并且其大小和正负又是可变的,则波束就可以在范围内扫描。
简单来说,控制移相器对馈入射频信号产生的相移,即可改变电磁波等相位面的位置,从而改变天线波束的指向,达到扫描的目的。这就是相控阵天线实现电扫描的基本原理。相控阵雷达技术特征
2.1 天线波束快速扫描能力
天线波束快速扫描能力是相控阵雷达主要技术特点。这一特点来自于阵列天线中各天线单元通道内信号传输相位的快速变化能力。正是由于相控阵天线的波束快速扫描的技术特点使得相控阵火控雷达具有高搜索数据率、高跟踪数据率、多目标搜索与跟踪、实现多种雷达的功能。
2.2 天线波束形状捷变能力
天线波束形状捷变能力是指相控阵天线波束形状的快速变化能力。天线波束形状捷变能力使相控阵天线可快速实现波束赋形和实现空时二维自适应处理(STAP)。空时二维自适应处理(STAP)是相控阵雷达在空域与频域同时实现对杂波干扰进行抑制的方法,用于机载相控阵火控雷达抑制地面杂波。机载雷达在强地物背景中检测目标,采用距离门多普勒滤波方法,对每一个要检测的距离单元,即可能存在目标的距离单元,通过多普勒滤波器组对目标回波进行频谱分析,从速度上分辨目标与杂波,而在不同角度上与不同距离上地物的杂波频谱是不同的,与雷达载机飞行速度及姿态有关,而且地物杂波信号是由与被检测单元同样距离的所有天线主瓣与副瓣照射的地物信号叠加而成,主瓣杂波对目标回波的信号的遮蔽最大。要检测雷达主瓣照射区内某一距离单元内是否存在目标,首先在每一天线单元或子天线级别上,对该单元的接收信号进行频谱分析,即频域滤波,然后对每一个滤波器的输出在进行自适应空域滤波,即实现自适应能力方向图形成,在该滤波器最大值对应的角度上形成接收方向图凹口。就是对回波信号的每一个多普勒频率分量,分别形成各自的天线方向图,方向图的最大值均指向预定要检测或跟踪目标的方向,而这些方向图凹口则分别对准产生该多普勒频率的强地物所在方向。
2.3 空间功率合成能力
空间功率合成能力使相控阵机载火控雷达实现了发射电磁波能量的低峰值功率、高脉冲能量和高平均功率,提高其探测性能。
阵列天线的每一个单元通道或每一个子天线阵上设置一个发射信号功率放大器,依靠移相器的变化,使发射天线波束定向发射,既将各单元通道或各子阵通道中的发射信号聚焦于某一空间方向。
2.4 多波束形成能力
相控阵雷达通过波束转换控制信号可以方便地在一个重复周期内形成多个指向不同的发射波束和接收波束。用同一个孔径可以同时产生多个独立的波束,即将一部分面阵对应产生一个波束,另一部分面阵对应产生另一个波束,各个波束又可以具有不同的辐射功率、波束宽度、目标驻留时间、重复频率和重复照射次数等。各个波束可以实现统一控制和分别控制,用于对目标的一般搜索、重点搜索和跟踪。
2.5 强抗干扰能力
相控阵雷达天线波束的快速扫描、天线波束形状捷变、自适应空间滤波、自适应空时处理能力以及多种信号波形的工作方式,使得相控阵雷达在体制上具有强的抗干扰潜在性能。在相控阵雷达中又采用了单脉冲测角技术、脉冲压缩技术、频率分集技术、频率捷变和自适应旁瓣抑制技术,进一步提高了其抗干扰性能。
相控阵机载火控雷达具有高增益和低副瓣的天线阵列,副瓣电平可达-50~-40dB,由于副瓣电平低,可以使雷达少受相邻频段雷达的互扰,使掩护式干扰机的等效干扰功率增大,给干扰机制造增加困难,提高了雷达的抗干扰能力;主瓣波束很窄、扫描方式迅速灵活,使侦察接收机可接收的脉冲数少而难以实现跟踪,低副瓣技术的采用,又要求侦察接收机灵敏度高,动态范围大,信号测定瞬时迅速,使得侦察工作难以进行;波束调零技术的采用,使其易于对抗针对雷达天线副瓣的干扰。对相控阵机载火控雷达的干扰研究
对相控阵机载雷达的干扰要从雷达原理、电子对抗原理等方面入手,从原理角度分析相控阵机载火控雷达自身固有的弱点,才能找到对应的干扰办法。从原理上讲,机载相控阵火控雷达有如下弱点: 一是对所有的电子信号,只要在雷达设备的通带内的信号,它不分敌我,都能接收;二是不论雷达采用什么样的信号处理方式,只要干信比达到一定值时,它就不能干扰和有用信号的混合体中,提取有用信号;再一方面虽然相控阵雷达天线副瓣低,而且还可以采取副瓣调零等措施,但是它的天线副瓣仍然不可能为零,副瓣电平是客观存在的,副瓣干扰有机可乘。
相控阵机载火控雷达实质也是一部雷达设备,也要遵循雷达的基本工作原理,也具有上述弱点,因此只要是在雷达接收通道通带内的无线电信号,都能进入到雷达,无法回避;其次提高进入接收通道的电信号(包含有用信号和干扰信号)干扰信号能量,只要干信比达到一定值时,雷达就不能从干扰和有用信号的混合体中提取有用信号,直接影响雷达对目标的探测。根据上述分析,可采用以下方法实施电子干扰。
(1)由于天线副瓣的存在,因此通过增大干扰机功率,可进行副瓣干扰;或者直接对雷达实行宽带噪声干扰。强干扰信号进入雷达的接收通道可降低雷达接收信号的的信噪比,直至接收机达到饱和状态,破换雷达接收机的正常工作。
(2)从战术层面采用多机干扰,协同工作。相控阵雷达具有自适应空间滤波能力,能自适应地在干扰方向形成天线方向图零点,因此,单部干扰机无法对其形成有效的干扰。但是从原理角度分析自适应空间滤波需要自适应地计算空间矢量,而计算空间矢量需要空间取样,也要消耗计算时间,即自适应时间。采用两部或两部机载干扰设备协同使用,分时轮流工作,即可破坏雷达自适应空间滤波的精确性和稳定性,从而达到有效干扰的目的。结束语
机载火控雷达的干扰与抗干扰是矛和盾的关系,二者在对抗过程中不断的发展、提高。相控阵机载火控雷达技术先进,优势明显,但是并非无懈可击,只要找准其弱项与不足,干扰方法得当,总能见效。
第二篇:论文 相控阵雷达天线的工作原理及应用
相控阵雷达天线的工作原理及其应用
Xx(鲁东大学 物理学院 09级物理一班 2xxxxxxxxxxxx)
摘要:本文应用惠更斯菲涅耳原理以及平面衍射光栅原理简要的分析了相控阵雷达天线的工作原理,并简要说明了实际相控阵雷达的工作原理及其优点。最后举例说明了相控阵雷达天线的应用。
关键词:相控阵;相位差;天线;
PHased array radar antenna working principle and its applicatio
LuHan
(Lu dong university Physics institute 09 level physics class20092312579)Abstract: this paper applied the huygensI型SAR天线为集中馈电的相控阵(下图)。它工作于C频段,峰值功率为5000W的波导窄片缝隙相控阵天线孔径面积为15m×1.5m, 质量300kg。方位方向上32个数字式铁氧体移相器可灵活地改变天线的波束指向和形状,使RadarsatП的天线阵面采用了T/R组件是一部接受和发射双通道,幅度和相位皆能数字控制的多极化、超分辨成像的固态游园【2】 相控阵微带天线。
Radarsat-I 的天线阵面
五、结束语
相控阵雷达是当今最先进的军事技术之一,在某种程度上来说它影响了当今新军事技术革命的发展方向。虽然存在一些不足之处,但我们有理由坚信:随着科学技术的进步,建立在物理基石上的相控阵雷达将会得到不断的完善。在未来,不论是军事斗争上还是民用事业上,相控阵雷达必定会发挥它不可替代的巨大作用。参考文献:
【1】相控阵雷达技术 张光义、赵玉洁 编著
【2】相控阵雷达天线 束咸荣、何炳发、高铁 著
【3】光学教程 第四版 姚启钧 原著 华东师大光学教材编写组改编
第三篇:法国THALES雷达遭受干扰的典型案例分析及排除
法国THALES雷达遭受干扰的典型案例分析及排除
The analysis and elimination for typical case of France THALES radar was
suffered from wireless interference
民航大连空中交通管理站技术保障部张昱
摘要:本文对THALES雷达的一次遭受干扰的典型案例进行了分析,从故障现象、工作原理、过程处理及排除方法等几个方面,详细地阐述了THALES雷达接收信号处理、信号流程及灵敏度控制方法,使技术维护人员对THALES雷达有了一个全新的认识和了解,提高了维护水平,对于全国新进口的其它THALES雷达维护有一定的借鉴作用。同时也加强了电磁环境保护的意识,在规范落实年中更好对设备进行规范化管理打下基础。关键字:THALES 雷达 干扰 分析 前言
大连于2007年8月从法国引进THALES一、二次合装雷达,该雷达整体技术先进,结构紧凑,设计思路合理,运行稳定,特别是在雷达控制和参数设置部分,有独到之处,控制界面简洁明了,参数设置十分灵活,甚至可以达到数据格式中的数据位的改变,这对于一位技术人员理解和应用雷达无疑是一个最有效的方法。本文中介绍了一个典型的雷达受到干扰的案例,并利用雷达参数时间灵敏度控制,使其故障消除的方法。
一、故障现象
2008年1月25日上午10时左右,THALES雷达突然故障,现象为二次雷达双通道接收机模块和数据处理计算机故障,在本地监控电脑(LTM)上,单脉冲二次雷达(MSSR)双通道询问机、接收处理单元、数据处理计算机部分都显示为红色
这意味着二次雷达已经停止工作,该雷达为大连空管的主用雷达,管制员无法通过该雷达看到飞机,正值春运期间,航空客运货运工作十分繁忙,如雷达不能正常工作,将严重威胁人民生命和国家财产安全。
二、故障分析
对于该问题,比较有经验的技术维护
人员第一个想到的就是公共部分故障,THALES雷达二次雷达接收机的唯一公共部分就是射频部分的旋转铰链,通过LTM观察,天线部分为绿色,因此公共部分被排除。下一步就是查找接收机本身的是否存在问题。双通道同时故障相同的雷达部件实属罕见,因此怀疑是否监控软件出现了问题,重新启动雷达系统,几分钟后,雷达启动成功,监控显示雷达设备全部为绿色,表示设备正常工作,但不到5分钟,LTM上显示的二次雷达接收机又重新故障,故障现象相同。这使技术人员一度陷入了困惑中。
为了修复雷达故障,首先要从雷达的结构图开始查找,THALES二次雷达接收部分的组件主要由两部分组成(见图一),分别是MDR(Mode S Digital Receiver)和MMX(Mode S Modulator eXtractor Compact),这两部分合成为MDRP(Mode S Digital Receiver and Processing),其中MDR主要完成了logΣ、logΩ、logΔX信号的产生,低噪声放大,相位检波,本振产生、总线检测、模数转换、以及视频产生的作用。完成后的数字信号送到MMX进行下一步处理。MMX主要用于S模式,完成时间管理、方位管理,本振监控,射频单元管理,SSR信号处理,测试目标分析等。
图一:THALES雷达接收部分结构图
从图一看,二次雷达的接收来的Σ、Ω、Δ信号全部送到MDR进行处理对数处理,从对数放大器中获得logΣ、logΩ、logΔ,角度误差可通过如下公式计算。
其结果主要用于正确确定飞机的方位信息。
三、发现干扰
通过以上分析及LTM的观察,双通道接收机同时故障的可能性很小,通过本地雷达信号显示系统IRIS(Indicator of Radar Information System Local Display),调整视频亮度适中时,突然发现雷达的北稍微偏西的方向有一束很强的信号。根据经验判断和仔细观察,该信号并不是飞机的回波信号,如图二。
图二:雷达接收的干扰信号
如果将该干扰信号抑制,降低接收机
灵敏度,则接收机就应该恢复正常。这使我们联想到MDRP的另一个重要的功能TVBC
(TIME
VARIABLE
BASE
CLIPPING),该功能的主要作用是排除低近区域内的回答脉冲,避免干扰。实际是通过产生一个超过阀值电压的一个确认脉冲来实现,当S模式雷达是基于logΣ、logΔ产生,而没有S模式的雷达则仅基于logΣ信号。很显然距离越远,脉冲幅度越低,当超过logΣ时将产生一个TVBC确认脉冲,每个距离段可减少6dB,该数据可以根据环境和对不同的角度和距离进行精确的调节。
通过仔细观察图二的雷达图像和以上分析,初步认为是一个比较强且比较近的干扰信号,该干扰信号和雷达接收频点几乎一致,造成雷达接收机出现抑制。为了确认是否是干扰,需要降低雷达的灵敏度,当灵敏度降低到一定程度时,如果是
干扰信号,将无法接收,雷达的故障将恢复正常。
四、故障处理
THALES雷达可以通过LTM设置16个抑制图(如图三),图三:雷达抑制图
从TVBC law number0—TVBC law number15,其中TVBC law number0—TVBC law number8为固定的,TVBC law number9—TVBC law number15可以根据需
要进行独立调整。不仅可以调整抑制量,还可以调账抑制的扇区。TVBC law number 0被系统默认为没有任何抑制,即所有不
同强度的回波,都被处理并送出航迹,如果使用该抑制图,雷达将送出很多假目标,TVBC law number15系统默认的抑制能力最强,如果应用,雷达就会丢失很过正常目标,这对于雷达的使用也是不可取的。因此我们一般在0---15期间寻找到一个适应当地地理条件的抑制图,并在角度上进行适当的调整,就可以完成TVBC的设定,我们大连目前使用的TVBC是3,目标稳定,假目标很少出现。为了检验大连雷达是否是受到干扰而出现故障,我们改变抑制图,并查看故障是否消失,如果消失则说明是干扰造成的,否则说明雷达内部有仍然存在问题。
现将TVBC由原来的3改变为14,因为14设置的抑制能力很强,可以直接检验雷达受干扰情况,如果是干扰信号,将被抑制掉,具体操作方法为在LTM上,先将CBP连接MSSR1,按照如下目录进入抑制图。
Reception Parameters I/R map I/R map(1)TVBC map
Number of programmed sectors 1 TVBC map content
TVBC law selection in section(1)Start sector
将上面划线部分的3改成14,然后重新启动MDRP。使用同样的方法,将MSSR2的TVBC law number 由3改成14,并重启。TVBC law selection in section(1)选在的是第一扇区,因为干扰信号基本上是在正北方向。THALE雷达是把360度分成64个扇区,一个扇区为5.625度。MSSR1和2经过重新启动后,全部变成绿色,这充分证明了,是干扰信号造成雷达的故障,但是TVBC放在14,已经造成部分飞机目标消失,因此我们试探将该值逐渐改变到5,这也是目前电磁环境下,雷达的最大的处理能力了。
为了保证雷达工作正常,保证信号的最大检出能力,我们想大连市无线电委员会进行了投诉,市无管局接到投诉后,立即组织监测技术人员前往现场排查干扰,并在雷达站附近的小区发现不明信号。经过反复测试和调查,最终确定干扰源为小区某住户门口设置的无线摄像头。通过宣传国家有关法规,责令马上停止了信号发射,雷达干扰彻底消除,并将TVBC值调回到3,雷达完全恢复正常运行。此次干扰的主要设备为无线摄像头,目前市场上销售的无线摄像头,基本都工作在UHF波段上,这波段的无线电波的特点是直线传播,传播能力强,距离远,适合民用无线设备的需求,但是他的发射机天线指向性不好,滤波能力差,甚至没有滤波器,因此在使用频率上很可能和雷达的使用频率重合,而雷达的灵敏度非常高,可达到-90dB,该无线设备发射的信号被雷达接收后,就形成了强烈的干扰,而连续的图像信号信息量非常大,每秒可达30幁以上,雷达处理信息量过大,而造成接收机死机。结束语
此次维修,使技术人员充分了解了接收机灵敏度的概念及实际应用,提高了分析和解决问题的能力,是一次很好的技术提高的实践过程,以规范落实年和奥运保障为契机,为今后更好的进行设备运行规范化管理打下了基础。
文中如有不妥之处,恳请批评指正。
第四篇:PCR技术的研究与现状分析课程论文
PCR技术的研究与现状分析
摘要:PCR技术是一种体外酶促合成、扩增特定DNA片段的方法。因其高强的特异性和灵敏度以及检测速度快、准确性好等优点,该技术已经广泛地应用于水产、微生物检测、临床微生物、基因表达、肿瘤免疫、微小残留病变的检测,DNA拷贝数的测量、基因组变异和多态性等许多方面。本文主要介绍4种PCR技术及其在各个领域的应用现状。关键词:PCR技术;分类;研究现状;应用; Research and Application Status of PCR Technology Class 1 Bio-engineering 10
Student: Lao Yangyan
Student ID: 1031250019
Tutor: Wei Dongmei Abstract: PCR is an in vitro enzymatic synthesis,amplification of specific DNA fragment.Because of its high-strength specificity and sensitivity,detection speed and good accuracy,it has been widely applied in many fields such as the aquatic,microbial detection,clinical microbiology,gene expression,tumor immunology,detect ion of minimal residual lesion,measurement of DNA copy number,genome mutation,polymorphism and so on.This article summarize 4 kinds of PCR technology,with its application status is analysed.Keywords: PCR technology;Category;Progress research;Application 引言
聚合酶链反应(PCR)技术问世20多年以来, 已经在生物学研究领域内得到了巨大的发展并不断的完善, 不仅广泛应用在基础研究领域, 在疾病诊断等方面也有了越来越广泛深入的研究和应用。1985年,美国Karray等学者首创了PCR 技术,并且由美国Cetus 公司开发研制[1]。随着科学技术的发展和突破,PCR 技术已在多个领域得到广泛地应用,如微生物检测、兽医学、水产养殖等方面。由于该技术具有较强的灵敏度、准确度和特异性,又能快速进行检测,因而其应用领域也在不断延伸[2]。随着PCR 技术的不断发展,在常规PCR 技术的基础上又衍生出了许多技术,如多重PCR技术、实时荧光定量PCR技术、单分子PCR 技术、变性梯度凝胶电泳技术。目前应用最多的为荧光定量。本文主要介绍4种PCR技术及其在各个领域的应用现状。并对PCR的前景进行了展望,让其更好的服务于人们的生活。PCR技术原理
PCR 技术是根据待扩增的已知DNA片段序列、人工合成与该DNA 2条链末端互补的2段寡核苷酸引物,在体外将待检DNA序列(模板)在酶促作用下进行扩增。PCR 的整个技术过程经若干个循环组成,一个循环包括连续的3个步骤:第1步是高温条件下的DNA模板变性,即模板DNA在93~94℃的条件下变性解链;第2步是退火,即人工合成的2个寡核苷酸引物与模板DNA链3’端经降温至55℃退火;第3步是延伸,即在4种dNTP底物同时存在的情况下,借助TaqDNA聚合酶的作用,引物链将沿着5’-3’方向延伸与模板互补的新链[3]。经过这个循环后,合成了新链,可将其作为DNA模板继续反应,由此循环进行。循环进程中,扩增产物的量以指数方式增加,一般单一拷贝的基因循环25~30次,DNA可扩增l00 ~200万倍。PCR反应的步骤很简单,但是具体的操作是复杂的,如退火温度的确定、延伸时间的长短以及循环数等。因此,不同的反应体系应该确定适当的反应条件,以避免假阴性或假阳性等情况的产生。PCR技术的分类
在传统PCR 技术的基础上,根据人们的需要以及各个领域的应用要求,又衍生出很多种类的PCR 技术。新技术在各领域广泛应用并逐渐改进,为进一步的研究提供了基础。2.1 实时荧光定量PCR技术 1996 年,学者经过研究,在传统PCR 技术的基础上,首创了实时荧光定量PCR 技术,新技术已经应用至医学领域、分子生物学和其他基础研究领域。实时荧光定量PCR 技术基于传统技术的优势,还具有实时性、准确性、无污染,实现了自动化操作和多重反应,是PCR 技术研究史上从定性到定量的飞跃[4]。荧光定量PCR 技术最大的特点是能将荧光基团加入到PCR 反应体系中,借助于荧光信号,累积实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析[5]。实时监测这一特点是常规PCR 技术所不具有的,因为其对扩增反应不能进行随时的检测。常规PCR 技术的扩增终产物需要在凝胶电泳等条件下才能进行,无法对起始模板进行准确的定量,而荧光定量PCR 技术的反应进程可以根据荧光信号的变化做出准确的判断[6]。一个PCR 循环反应结束之后,定量PCR 仪可以收集1个荧光强度信号,荧光信号强度的变化可以反映产物量的变化情况,这样就可以得到1条荧光扩增曲线[7]。荧光信号在指数扩增阶段,PCR 产物荧光信号的对数值与起始模板量之间存在线性对应关系,然后进行定量分析[8]。2.2 多重PCR 技术 多重PCR(mutiplex PCR)技术是PCR 技术的一种,为同一管中加入多对特异性引物,与PCR 管内的多个模板反应,在一个PCR 管中同时检测多个目标DNA分子。多重PCR技术可以扩增一个物种的一个片段,也可以同时扩增多个物种的不同片段[9]。在同一反应体系中,多重PCR 技术进行多个位点的特异性扩增时,引物间的配对、引物间的竞争性扩增等会对扩增效果产生重要影响。一方面,如果能选择适宜的反应体系和反应条件,可极大地提高多重PCR 的扩增效果[10]。主要包括退火温度、退火及延伸时间、PCR 缓冲液成分、dNTP 的用量、引物及模板的量等。另一方面,DNA的抽提质量也影响多重PCR 扩增效率,如DNA抽提不干净或降解都将影响PCR 扩增效果[11]。2.3 单分子PCR 技术(SM-PCR)
单分子PCR 技术是在传统PCR 技术的基础上发展的,基本循环过程相同,但在反应条件、模板数量、DNA聚合酶选择、引物设计方面具有不同点。该技术是以少量或单个DNA分子为模板进行的PCR[12]。单分子PCR 技术反应中,DNA模板浓度极低,这就要求模板有较高的质量。因为这是试验成败的决定性因素。在设计引物时,应该严格控制GC 的含量和Tm值,同时尽量避免引物间存在可配对序列。在反应混合物模板数极低的情况下,若引物之间存在少量配对序列,扩增时极易形成二聚体,使反应无法进行,得不到所需要的产物[13]。由于单分子PCR 技术反应的变性温度(96~98 ℃)大多比常规PCR 技术(94 ℃)略高,因而对DNA聚合酶热稳定性的要求也更加严格,需要有较好的热稳定性,以防止温度过高而使其失活。其变性时间(5~15 s)、退火时间及延伸时间也短于常规PCR技术。2.4 变性梯度凝胶电泳PCR技术(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)PCR-DGGE 技术是基于核酸序列的不同,将片段大小相同的DNA序列分开的一种技术方法[14]。在进行变性梯度凝胶电泳时,序列不同的DNA片段因为碱基组成和排列的差异,在聚丙烯酰胺凝胶中解链时需要不同的变性剂浓度,并会发生空间构型的变化,最终导致电泳迁移率的差异。将通过PCR扩增之后得到的等长双链DNA分子,在含梯度变性剂(如尿素、甲酰胺)的聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳时,电泳迁移率的差异会使不同序列的DNA片段停留在凝胶的不同位置,从而形成相互分开的条带图谱[15]。从理论上讲, 只要选择的电泳条件足够精细, 就可以分开仅有1个碱基差异的DNA片段[ 16]。PCR技术的应用
3.1 PCR技术在水产上的应用
基因表达是检测某个基因在不同发育期或不同组织中的表达量变化,或受到某种试验处理过程中的影响而出现表达量变化的情况。有学者应用real-time PCR 技术研究碳水化合物含量对翘嘴红鲴糖代谢酶G6Pase、GK 以及PEPCK表达量的影响[17],研究结果可为翘嘴红鲴饲料配方中的最合适糖含量提供理论依据[18]。孙淑娜等研究叶酸拮抗剂对斑马鱼心脏发育相关基因BMP2b及HAS2表达的影响,表明叶酸拮抗剂对早期胚胎的心脏发育影响较大,可导致斑马鱼心脏发育延迟及心脏形态异常,并下调斑马鱼心脏发育相关基因BMP2b 及HAS2 的表达,这可能是叶酸生物学活性受抑后导致心脏发育异常的机制之一。Sawyer et al以斑马鱼的未受精卵、胚胎、仔鱼和成鱼为研究材料,采用实时荧光定量PCR 技术,检测了P450aromA和P450aromB 在不同组织的表达量,表明在各组织中均有2种基因的表达,但表达量显著不同,呈现组织特异性。3.2 PCR技术在食品微生物检测中的应用
实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光染料或荧光探针,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。该技术实现了PCR 从定性到定量的飞跃,除了具有常规PCR的快速、灵敏、操作方便等特点外,还具有以下优点:全封闭反应,无需凝胶电泳等PCR后处理,减小对环境的污染;不使用有毒试剂,操作安全;定量准确;仪器在线实时监测,结果直观。
多重PCR技术是通过对普通PCR技术的改进而建立起来的一种技术,是将多条引物和多条模板混合在一个反应体系中分别特异扩增不同的目的条带,或者多条引物和单一的模板DNA混合在同一反应体系中扩增同一模板的不同片断,常用于对超长片断的扩增。与常规的PCR相比,还具有扩增效率高、产物特异性高和经济简便等特点,特别适合食品中多种致病菌的快速检测。
PCR-DGGE技术具有可检测不可培养类细菌、检测时间短、检测率高、重复性好等优点。近些年来,此技术在食品中检测微生物后应用也有报道。3.3 PCR技术在临床微生物中的应用
许多传染病的特点是具有高度的变异率,这会严重影响对致病菌的评估,分子信标可以用于病原菌的定量。它的优点是: 一个没有荧光的淬灭物可以用于4个不同的荧光染料,这样就可以同时检测和定量4个样本。在许多应用领域需要同时对多个核酸进行定量,这将大大降低检测的花费和所需的时间。这个方法的另一个好处在于加样的误差被最小化了,而且所有核酸都是在相同的条件下同时扩增,这样它所获得的数据就更加精确可靠。当然,多通道检测比单通道检测更为复杂也需要解决可能出现的更多问题。广东省花都市人民医院、中山医科大学基因诊断中心采用荧光定量PCR 检测技术对淋球菌、沙眼衣原体、解脲支原体、人类乳头瘤病毒、单纯疱疹病毒等5个项目进行了定量测定,结果表明定量PCR方法可靠性和重复性好,且操作简便、快速,结果判断客观。除此以外,目前已有用此方法对人类免疫缺陷病毒,肝炎病毒,结核杆菌,巨细胞病毒,EB病毒,流感病毒A、B等病原体进行检测的报道。
3.4 PCR技术在畜牧兽医领域的应用
家育DNA多态性研究是近年来兴起的分子水平遗传标记选择技术, 对于开展品种问遗传差异程度、种群间亲缘关系、个体问遗传相似性, 亲子鉴定等方面的工作, 对于开展数量性状的间接选择, 早期选择, 提高数量性状选择效率等研究均具有重要的意义和潜在的应用价值。PCR技术的出现大大推动了上述研究的进程。以PCR技术为基础的DNA多态性分析和检测技术, 如PCR-RFLP(限制性长度多态性), PCR-SSCP(多聚酶链反应产物的单链构象多态性)和AFLP(扩增片断长度多态性)等, 已经在猪DNA多态性研究中得到了应用, 并且有可能迅速推广到育种实践中去。
3.5 PCR技术在转基因食品检测中的应用
转基因食品,是利用基因工程技术将有利的基因转移到微生物,,植物或动物细胞内,使他们获得有利的特性,再由这些转基因物种生产或处理获得的食品及添加剂。由此可增加食品的种类,提高产量,改进营养成分的构成,延长货架期等,目前,转基因作物及其产品的安全性问题越来越引起消费者的重视[25]。为了保护人类的健康,世界卫生组织在20世纪90年代提出了对转基因食品进行安全性评价的要求,对食品中的GMOs存在与否进行标示。因此,对食品中的GMOs 进行监测,建立安全性检验的技术与方法,成为管理和审批工作的重要基础。在众多的监测方法中,PCR 是最常用以及最适用的监测转基因食品的方法。PCR 方法中,常用的几个特定序列分为三类:
1、调控序列:他们调节转入植物的基因的表达。由于大多数转基因食品的基因都含有CaMV 35S 启动子和NOS 终止子,因此,在检测食品中是否含有GMOs 时,可以直接检测CaMV 35S 启动子和/或NOS 终止子的存在与否,如果存在,即可说明其中存在GMOs。
2、标记序列,用于帮助在遗传转化中筛选和鉴定转化的细胞,组织和再生植株,一般是抗生素抗性基因。
3、目的基因,即转入的基因,如抗虫、抗除草剂基因。用PCR 方法鉴定植株中检出的目的基因,标记基因,报告基因,35S,NOS 等外源基因片段,为转基因食品的筛选鉴定及为安全性评价提供敏感直接的数据,成为转基因食品安全性检验中一项重要的技术手段。PCR技术的应用前景展望
传统PCR技术以及衍生出来的新型PCR技术自面世以来,已被广泛应用到生命科学的各个领域。随着技术方法的不断改进与完善,荧光定量PCR技术将会逐渐完善并广泛应用;多重PCR技术在食品病原微生物、非致病微生物及环境微生物检测中将具有重要作用。未来的研究主要集中在去除食品抑制因子干扰、改进样品前处理技术等方面。
随着研究的不断深入发展与完善,许多相关的新类型及改良的PCR技术将会不断涌现,这些派生出的新类型和新方法必将在未来食品检测中有非常好的应用前景。参考文献: [1] 常世敏, PCR在食品微生物检测中的应用[J].邯郸农业高等专科学校学报, 2004, 21(4): 23-25.[2] 唐永凯, 俞菊华, 徐跑, 等.实时荧光定量PCR技术及其在水产上的应用[J].中国农学通报, 2010(21): 422-426.[3] 谢海燕.黑线仓鼠LHR 部分序列克隆及组织器官的表达差异[D].曲阜:曲阜师范大学,2011.[4] KUBISTA M, ANDRADE J M,BENGTSSO N M, et a1.The real-time polymerase chain reaction[J].MoLecular Aspects of Medicine, 2006, 27(2-3): 95-125.[5] AGINDOTAN B O, SHIEL P J, BERGER P H.Simultaneous detection of potato viruses, PLRV, PVA, PVX and PVY from dormant potato tubers by TaqMan real-time RT-PCR[J].J Virol Methods, 2007, 142(1-2): l-9.[6] 薛霜, 独军政, 高闪电, 等.实时荧光定量PCR技术研究进展及其在兽医学中的应用[J].中国农学通报, 2010(7): 11-15.[7] SCHUBERT J, FOMITCHEVAV, SZTANGRET-WISNIEWSKAJ.Differentiation of Potato virus Y strains using improve dsets of diagnostic-PCR-primers [J].J Virol Methods, 2007, 140(1-2): 66-74.[8] 袁继红.实时荧光定量PCR技术的实验研究[J].现代农业科技, 2010(13): 20-22.[9] 朱善元.生物检测技术PCR及其在兽医微生物检测中的应用[J].黑龙江畜牧兽医, 1999(11): 21-22.[10] 银花, 胡晓湘, 李宁, 等.影响多重PCR扩增效果的因素[J].遗传, 2003, 25(1): 65-68.[11] 陈诺, 唐善虎,岑璐伽,等.多重PCR技术在食品微生物检测中的应用进展[J].生物技术, 2010, 37(10): 72-75.[12] 刘连生.常规PCR技术与单分子PCR技术[J].医学信息, 2010, 23(11): 4379-4380.[13] 顾超颖.汗孔角化病的临床分析, SSH1、ARPC3 基因突变检测和表达谱分析[D].上海: 复旦大学, 2008.[14] Muyzer G, DeWaal E C, Uitterlinden AG.Profiling if complex microbial population by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of polymerase chain react ion-amplified genes encoding for 16S rDNA[J].Applied and Environmental Microbiology, 1993, 59(3): 695-700.[15] Muyzer G, SmallAK.Application of denaturing gradient gel electrophoresis(DGGE)and temperature gradient gel electrophoresis(TGGE)in microbial ecology [J].Antonie Van Leeuwenhoek , 1998, 73: 127-141.[16] 吴高锋, 李文刚, 高卫科, 等.PCR-DGGE的原理及在动物肠道菌群分析中的应用[ J].中国畜牧兽医, 2008, 35(6): 37-39.[17] 唐永凯, 俞菊华, 刘波, 等.翘嘴红鲌肝脏G6Pase催化亚基的克隆以及摄食和饲料中碳水化合物对其表达的影响[J].水产学报, 2007, 31(1): 45-53.[18] 刘波, 谢骏, 苏永腾, 等.高碳水化合物日粮对翘嘴红鲌生长、GK 及GK mRNA表达的影响[J].水生生物学报, 2008, 32(1): 47-53.
第五篇:对优秀400米栏运动员全程技术特征的分析与研究
对优秀400米栏运动员全程技术特征的分析与研究
编 号
上海体育学院本科毕业论文
论 文 题 目:作 者:指 导 教 师:学 生 所 属 系:毕 业 专 业:学 号:
(2016 届)
对优秀400米栏运动员全程技术
特征的分析与研究
对优秀400米栏运动员全程技术特征的分析与研究
目录
摘要...................................................................................................................................................1 1.前言................................................................................................................................................1 2.研究对象与方法............................................................................................................................1 2.1研究对象.................................................................................................................................1 2.2研究方法.................................................................................................................................1 2.2.1文献资料法......................................................................................................................1 2.2.2数据统计法......................................................................................................................1 2.2.3对比分析法......................................................................................................................1 2.2.4逻辑分析法......................................................................................................................1 3.研究结果和分析............................................................................................................................2 3.1跑栏技术的发展.....................................................................................................................2 3.2跑栏技术的要求.....................................................................................................................2 3.2.1现代跑栏技术对栏间三步跑的要求..............................................................................2 3.2.2 “跨栏”技术向“跑栏”技术过渡.............................................................................2 3.2.3 400米栏的全程技术划分及阶段技术特征..................................................................2 3.3 400米栏运动员速度素质的构成..........................................................................................3 3.3.1动作速度..........................................................................................................................3 3.3.2位移速度..........................................................................................................................3 3.3.3反应速度..........................................................................................................................3 3.3.4跨栏步长..........................................................................................................................4 3.4速度的利用率.........................................................................................................................4 4.结论................................................................................................................................................4 4.1运动员身体素质.....................................................................................................................4 4.2跑跨能力的指标.....................................................................................................................4 4.3平均栏间速度.........................................................................................................................4 5.致谢................................................................................................................................................5 6.参考文献........................................................................................................................................6
对优秀400米栏运动员全程技术特征的分析与研究
对优秀400米栏运动员全程技术特征的分析与研究
上海体育学院 指导老师:
摘要:经过漫长岁月的演变,400米栏运动已经由传统的“跨栏”渐渐发展为“跑栏”技术。研究表明如今的跑栏比起跨栏更加具有优势,当然对于运动员的要求也更加严格。本文通过文献资料法、数据统计法、对比分析法和逻辑分析法对优秀男子400米栏运动员进行资料调查和研究。
关键词:400m栏 跑栏技巧 特征技巧 优秀男子运动员
1.前言
现如今,世界上最好的400米栏运动员的速度是由古巴的罗伯特在二零零八年创造的,并且一直保持至今还没有人打破。而提起我国的400米栏,好像就不得不提刘翔,放佛他们两者之间是连在一起的。前些日子刘翔在订婚的时候宣布了正式退役,但是这并不能阻挡我们对于刘翔的崇拜,也不会泯灭刘翔为我国的400米栏项目做出的卓越贡献。
跨栏跑这项运动是现代田径之中的必不可少的一项。简单的说,跨栏跑就是在短跑过程中需要越过障碍物的运动。由于它不仅仅是简单的短跑,还需要翻过高低不同的栏杆,所以这就要求运动员具有比较高的身体素质和一定的跑栏技巧。运动员必须是耐力、柔韧、速度、力量等这些因素兼并,才可以参与。
当然,传统的400米栏运动是运用了跨栏技巧,但是随着科学的进步,人们对于人体动力学、运动学的不断研究,发现跑栏技巧可能更加适用于400米栏运动。所谓的跑栏运动,实际上指的就是运动员在奔跑的过程中,迅速的跑步并切能够连贯的翻过一个个栏杆,期间没有任何的停顿。这项跑栏技术其实对于运动员的腿长、平衡力的把握要求非常高。那么,如何才能够更好的进行跑栏?本文对此进行了研究。2.研究对象与方法 2.1研究对象
优秀男子400米栏运动员跑栏技术 2.2研究方法 2.2.1文献资料法
本文搜集了国内外有关400米栏运动的大量论文、学术报告和著作,并对相关资料进行了整理、研究和学习,在前人研究成果的基础上进行逻辑梳理和借鉴,对本文主题提供了理论支持。
2.2.2数据统计法
从资料中查阅国内外的相关数据进行分析,通过对比分析国内名将和国外名将,了解每位运动员所代表的技术类型,从更多方面为我国男子优秀 400 米栏运动员提供训练参考及训练方法。
2.2.3对比分析法
在以相关文献资料的理论基础上,与本院田径项目中资深的专家及教授进行分析和讨论,并听取有关专家的观点和意见,采用专家访谈法进行研究。2.2.4逻辑分析法
通过对收集相关数据和文献资料进行分析与整理,为本文的论证找出逻辑关系提供有力 对优秀400米栏运动员全程技术特征的分析与研究 的帮助。
3.研究结果和分析 3.1跑栏技术的发展
从漫漫的400米栏运动史看来,在之前很多的时候,人们都是以跨栏技巧来进行训练的。从一百多年前有了这个项目,经历了由跳栏到跨栏,由跨栏又到跑栏的整个历程,当然这样从很大程度上提升了400米栏运动员的整体素质。早在二十世纪初,美国的运动员就通过跨栏的时候用力蹬地,腿部略弯的技巧将整个项目的成绩达到了十五秒。而到了1980年的时候,英国的一名运动员有创造了新的记录,十二秒九一。当然,之后我国的刘翔打破了这个记录,提高到了十二秒八八。后被古巴运动员打破。从这个时候开始,400米栏的跨栏技巧才从跨栏向着跑栏方向转变。3.2跑栏技术的要求
3.2.1 现代跑栏技术对栏间三步跑的要求
对于 400 米栏跨栏跑栏间距离为九点一四米,通常一般计算除“跨栏步”3.64 米,用三步跑完 5.5 米的距离,三步步长各为:第一步约为 1.50 米左右,第二步约为 2.15 米左右,第三步约为 1.80米左右。栏间三步跑的快速节奏,其意识集中表现在全程中“嗒—喳—喳—嗒”三步一栏鲜明的快速节奏,使之在心理上形成一种节奏定势。栏间第一步主要是迅速把跨栏动作转为跑的动作; 第二步主要是合理发挥跑的技术,增强跑的节奏第三步主要是既要保持和发挥速度,又要为跨越下一栏做准备,创造有利的上栏条件。在不断完善过栏技术的同时,还要提高栏间跑的速度与改进栏间跑技术,做到步频快、节奏强、重心高、方向直。
3.2.2 “跨栏”技术向“跑栏”技术过渡
训练时应采用一些专门性练习提高摆动腿意识及反应速度的练习:如原地扶肋木单腿支撑听信号(如击掌)做摆动腿屈膝高摆练习;垫步高抬膝换步走 30—50 米;栏间一步摆动腿快速练习等等。发展髋、膝关节灵活性和柔韧性练习:如前后直、屈腿劈叉,先振压后静止 10 秒到 15 秒;手扶肋木或撑地弓箭步前后转体,做直腿分开或并拢的体前屈压腿; 原地或行进间做各种踢腿练习等等。与屈膝高摆动作有关肌群的力量练习:如大腿或小腿绑沙袋跑台阶;负重弓箭步或弓箭步换腿跳;负重或不负重的五级跳、十级跳或跨步跳等。跨栏跑栏间三步快速节奏意识建立的方法:采用半程以上栏,在跑进中运用信号刺激,给运动员喊出“嗒—喳—喳—嗒”的栏间跑与上下栏的节拍,并逐渐缩短其间的间隔时间,使运动员形成深刻的快速节奏的意识,使之一起动就有强烈的快速三步一栏的欲望。起跨腿蹬伸训练方法:肋木前蹬伸攻栏练习:当起跨腿前脚掌接触起跨点时,身体重心移过支撑点后,身体重心充分前移,然后迅速蹬伸起跨腿,形成强有力的攻栏姿势;行进间起跨腿蹬伸练:在走动过程中,当起跨腿的前脚掌接触到起跨点后,身体重心尽量前移,然后积极用力蹬伸起跨腿;慢跑过程中起跨腿蹬伸练习:当运动员接触起跨点后,身体重心最大前移,稍后有力地蹬伸起跨腿,将起跨腿停留身后片刻,形成强有力的蹬伸攻栏姿势。3.2.3 400米栏的全程技术划分及阶段技术特征
对于400米栏运动员的技术素质水平的评价可以确定以下指标:栏间跑的速度;过栏速度;技术效果系数和全程跑的图表。
在体育运动中,运动员显示出各种各样的整体协调能力。对于跨栏运动员来说,最为重要的是具有较高的运动时――空指标和节奏感。在实验过程中由于运用了在固定段落内进行标记性跳跃和平跑练习,使运动员在起跑过3个栏的练习中,手记时成绩16.7秒,大约提高了5.5%(P<0.05)。为了提高运动时――空指标采取有限制空间知觉的跳跃和平跑练习,这种方法有利于运动员掌握跑的节奏和步长的稳定性。运动员的平均步长为194.6厘米。对优秀400米栏运动员全程技术特征的分析与研究
运动员的深度视觉在400米栏训练中体现出非常重要的作用,它能使运动员保持有规律的栏间跑节奏。进行保持时―空练习准确性的运动训练,可促使深度视觉阈降低。
研究结果分析显示出,跨越第一个栏后建立起非常清晰的栏间节奏结构基本指标的相互关系。所有跑的节奏结构指标相互影响,总的来说反映出运动员技术训练水平,由此可得出:跨栏跑的成绩取决于栏间步长和过栏时间。也就是说跨栏跑的成绩取决于缩短栏间跑的支撑时间和跨越障碍的时间。
分析四个栏间跑腾空和支撑阶段的相互关系:第3,第6,第8和第10个栏。训练开始阶段(成绩为60秒)的平均指标(附表)。
跨越第6个栏后栏间跑的速度开始明显降低。第7和第8栏栏间跑的速度为6.0m/s,而第9和第10栏栏间跑的速度为4.8m/s。经过四个训练后这些指标明显上升(P<0.001)。这样可以看出:第2和第3栏间跑的速度提高了4.76%,而第9和第10栏之间跑的速度提高了14.58%(P<0.001)。
在分析过栏速度情况,过栏速度的降低是由于运动员开始进入疲劳状态,当通过缩短行进间支撑阶段时间的训练后,过栏速度明显提高:在第3栏提高18.2%,第6栏提高11.3%,第8栏提高10.5%,第10栏提高5.5%。
分析实验结果可以看出:实验前后跨栏跑的节奏结构所形成的不同形式――支撑阶段和腾空阶段的相互关系(节奏系数)。在缩短跨栏步和栏间步的支撑和腾空阶段中产生了根本上的区别。实验后节奏系数提高,特别是在第10个栏,提高了14.28%。
在一些国外有关文献资料中,跨栏专业人士建议用过栏速度和栏间跑速度指标的相互关系来评价跨栏跑不同技术环节的效果性――跨栏技术效果系数。跨栏技术效果系数可表现公式为:
K―1=V栏/V栏间跑。
K―1代表跨栏技术效果系数可看做等于单位1,V栏代表过栏速度,V栏间跑代表栏间跑的速度,公式表明跨栏技术效果系数越接近单位1,运动员在整个跑、跨过程中损失的速度越小,对运动员创造优异成绩越有利。
对青少年跨栏运动员跨栏技术效果系数指标分析获得的数据结果得出,在开始阶段,第2和第3栏栏间跑的速度为6.3m/s,而跨越第3栏的速度是4.06m/s。根据速度指标的相互关系,运动员在跑、跨结合过程时跨栏技术效果系数就是0.64有效单位。这说明由于运动员跨栏技术效果系数不高,致使运动员在跑、跨结合过程中速度产生波动,不利于创造优异成绩。通过观察特别是在运动员跨过第6个栏后速度波动更为明显。经过一段时间的实验后,跨栏技术效果系数得到了提高,在第3个栏间段提高了12.5%,第6个栏―6.45%,第8个栏―8.19%,第10个栏―8.62%。
综上所述,过栏速度和栏间跑速度之间的关系是评价400米跨栏运动员技术指标的客观标准。
3.3 400米栏运动员速度素质的构成 3.3.1动作速度
动作速度:动作速度反映在以最短的时间内完成某个动作。这是体育400米栏训练中的一个重点训练构成系统,可以大幅度提高400米栏运动员的素质。是极为重要一种训练方式。3.3.2位移速度
位移速度指的是训练速度当真可以使位置移动的速度。这主要是为了锻炼400米栏跑运动员的位移过程以及速度核心,必不可少,有着很大的作用。3.3.3反应速度
反应速度:通常所说的反应过程,实际可分为两个不同的过程,即反应和动作,多数研究成果表明,反应是靠遗传决定的一个纯生理过程一人与。人之间的差距很小,通过训练也 对优秀400米栏运动员全程技术特征的分析与研究
无法加快,至多也只有极小的变化,这对整个反应过程的影响微乎其微,而通过训练,可以使动作时有较明显的加快,即能使肌肉的收缩得到提高。3.3.4跨栏步长
简单说起来,像是400米栏运动这样的短跑带障碍的运动是一种无氧运动。磷酸原供能最长可以维持六秒,在途中跑的时候,步频下降是必然的。
步频的速率对于400米栏运动员的神经系统要求不低,而步长则由运动员的力量素质、腿的长度来决定。对于400米栏来说,步长的优势很明显,而怎样让步频也能变得合理科学就是我们需要研究的了,在日常的400米栏跑训练中,我们不可以只注重于训练一项而忽视其他的项目,就像木桶原理,每一项的不足都会严重影响400米栏运动员的速度。假如我们只是关注于保持步频,从而忽略了部长的作用,那么久而久之就让400米栏运动员的维持高速度的能力下降,事实上,这个问题现在已经变成阻碍我国的400米栏运动发展进步的重要瓶颈。
3.4速度的利用率
400米栏是一个非常考验运动员的运动。总体说起来,这个运动最关注的还是速度。运动员们想要有一个好的成绩,那么必须要提高自己的速度。但是很多的运动员平时百米跑的速度也很快,但是已到了400米栏就不能保持这种快速的优势了。这是因为他们的速度利用率并不高(见表1)。一个好的400米栏运动员首先他的百米跑应该也是不错的。因为根据研究表明,在一场400米栏的运动中,有百分之六十七都是在平地上的短跑。这个时候,运动员只需要往前跑就可以,这个过程占据了整个400米栏运动的一半还多。所以,对于400米栏的运动员来说,百米跑同样是非常重要的。甚至有很多的教练,直接将400米栏的训练分为两个部分,一个部分是跨栏训练,另一部分是百米跑的训练。
4.结论
4.1运动员身体素质
从本文中可得出,优秀的400米栏的男子运动员,他们的身体素质一般在以下范围内。
表2 运动员身体素质指标范围
项目 运动员应达到 身高 1.86±0.03米
体重 80.79±7.07千
克
克托莱指数 434.93±34.11g/cm
身高-体重指数
接近8
以上给出的400米栏运动员的身体素质标准是一项非常重要的因素。我们可以从这方面入手更好的挑选400米栏运动员,对他们进行专项培养。
4.2跑跨能力的指标
400米栏是一项非常考验运动员的运动。总体说起来,这个运动最关注的还是速度。运动员们想要有一个好的成绩,那么必须要提高自己的速度,而速度又包含了位移速度、动作速度、反应速度还有跨栏时候的步长。这几个因素都对最后的结果有着相当重要的影响。同样的,我们还需要关注运动员在无障碍的平地上进行的短跑和有障碍的平地上进行的短跑的差值。也就是400米栏与一百米跑的成绩之间的差值。这也是对于运动员跑跨能力所必要的指标。
4.3平均栏间速度
平均的栏间速度同样是一个非常重要的因素。它能够评判运动员的跑跨之间的转换能力 对优秀400米栏运动员全程技术特征的分析与研究
是否达标。
5.致谢
这篇论文的完成,为我四年的大学生学习经历划上了一个圆满的句号。大学是一生中最宝贵的时光,在这四年里,我们退去懵懂,学会成熟,学会珍惜,并且学会了从家庭融入社会。在写毕业论文的时候,每一字每一句我都写得很仔细,很珍惜,因为我知道,这是我留给大学四年最珍贵的财富了。看着眼前美丽的校园,我突然生出几分不舍,因为这些马上就不属于我了。但是,我也更加坚定了信念,我要充分利用这四年学到的知识,立足于社会,不断改进自己的缺点,不断发完善自己,做一个不断进步的人。
值此论文完成之际:首先,我要感谢我的论文指导老师朱耀康,正是在他的谆谆教导和亲切关怀下论文才得以完成。朱耀康老师严谨的教学态度,踏实朴素的处事风格使我在完成论文之外更学会了怎样做人,这对我将是终身受用的财富。再次感谢朱耀康老师对我的关心和帮助。一路走来,关心帮助过我的人还有很多,在这里谨献上我最诚挚的谢意。本论文在论文格式以及写作过程中得到了朱耀康老师的悉心指导,才使得本人的论文得以顺利完成。在此,对朱耀康老师在论文方面的悉心指导表示衷心的感谢。对优秀400米栏运动员全程技术特征的分析与研究
6.参考文献 [1] 许以诚等.我国优秀男子400m栏运动员的跨栏技术分析[J].中国体育科技,2002.10. [2] 李亚光等.对现代400米跨栏中“跑栏技术”的分析[J].时光体育,2008.05.[3] 张煜新.跨栏跑“跨栏”与“跑栏”技术差异[J].健康教育,1994.[4] 张东.跨栏跑“跨栏”与“跑栏技术”特征的研究[J].体育世界,2011.12.[5] 彭支玉.对我国优秀400m栏运动员跨栏技术的分析[J].福建体育科技,2005.02.[6] 宋跃先.对我国顶尖400m栏运动员跨栏技术的分析[J].广州体育学院学报,2005.01 [7]保森.影响我国跨栏跑项目运动成绩的因素分析[J].中国体育科技,2004.02. [8]于楼成等.现代优秀男子400m跨栏跑全程分析[J].山东体育学院学报,2004.06. [9]张玉泉等.影响我国男子400m栏运动成绩的技术因素分析[J].体育与科学,2004.05.