科 教ｆ文ｉ 化 科 技信总 ——黑龙江—— 高山滑雪回转动作技术原理探讨 李刚 ｆ黑龙江省尚志市少年儿童业余体校，黑龙江尚志１５０６００） 摘要：从生物力学的角度分析了高山滑雪运动技术，阐述了高山滑雪运动员的重心与雪板滑行轨迹理解滑行技术，进一步论述了轨迹交换点 从而为提高我国高山滑雪运动员的训练效果和运动成绩提供依据。 处的滑行技术动作的肌肉工作原理关键词：滑雪运动坐标系；轨迹交换区；回转技术；高山滑雪 １慨述 产生形变的力有３个，一是立刃回转 时身体离心力；二是雪板与雪面的反 作用力，＝三是存结束回转提重心前瞬 间人体对雪板的蹬踏力，也是再加大 雪板形变的力。从理论分析的角度 讲，在高山滑雪回转过程中把人体看 作高为ｈ站在单块滑雪板上，脚与滑 ｘｌｍ 雪板固定的单独一个刚体系统，人体 图１回转轨迹分区 图２滑雪板／人体生心轨迹 和滑雪板质量为ｍ。在滑雪板运动系 统，不考虑人的影响，单独研究滑雪 板的运动，即ｈ为０，ｍ为滑雪板质 定的技术问题。 量。在没有外界干扰改变滑雪板姿态 ２高ＩＩ Ｊ滑雪同转运动轨迹及交换区的定义 的情况下的变速圆周运动。此结论与 ２．１高山滑 叫转运动轨迹 “在平坦的场地，甚至可以通过旋转、 高ｉ１１滑雪比赛主要是滑０ ｝ｎｌ转项目的比 侧身和屈膝动作做出３６０。的圆弧转 图３滑雪板受力示意 图４平面三维运动坐标系 赛，要求运动员在最短的时间完成规定的线路 弯”的滑雪说法相一致。图３表明，在 回转滑行。即是同线路、同旗门数绕旗门回转滑 转弯开始时滑雪板的地面支持力和 行，强调的是身体重心运动轨迹越接近直线成 向心力最小，在转弯中期支持力和向 、、 绩越好。而人体重心运动是以雪板为Ｔ具进行 心力最大（…０’为向右转弯的开始点， ＼ 为向右转弯的结束点）。在回转结 的，雪饭运行轨迹决定伍身体重心的运行轨迹。 “ ’对滑写板的控制技术就是同转滑行技术。在研 束前段雪板的形变不是人体肌肉收 究高山＿口］转滑雪技术前，应先理解身体重心 缩力作用的结果，而是雪板几何形状 图５垂直坐标系 Ｘ 图６人体生力分解 ２．２交换区的定义 在立刃滑时所特有的性质，雪板形变 回转技术足高山滑雪技术的关键。一般一 的大小与雪板立刃角度、滑行速度、个回转弧分４个阶段，准备阶段、人弧开始阶 运动员的体重及雪板的弹性系数有 段、弧中回转滑行阶段、回转结束阶段。回转４ 关。在降低重心人回转滑时，雪板受 Ｅ 个阶段的技术动作是联系的。首先，重心的高度 的力不是最大，说明即身体重心下降 （身体姿态的高低），由低（通过点杖引伸）逐渐升 时支持力减小，当身体由低位向高位 图７高山滑雪运动坐标系 图８高山滑雪基本姿态观察 高（在通过滚落线瞬间为最高）之后又逐渐降低； 快速提重心时支持力加大。 ４高山滑雪回转技术的基本坐标系 滑行姿态。因为身体姿势的高低与运动员身体 其次，重心的前后由（开始阶段）逐渐前靠放在中 般运动都是在垂直坐标中进行的，身体 正面受空气阻力的大小直接相关。例如，从紧缩 间（滑进阶段），一直保持到结束阶段（必要时有 稍微的后移）；再次，雪板从开始阶段由逐渐减 平衡反射习惯在垂直坐标系中ｆ图４、５）。在垂直 的身体姿势变成站立和张开双臂时，空气阻力 重到集中承重的过程，到滑进阶段后程与结束 坐标系中分析运动技术动作，分析考虑的是肌 会明显增加。运动员到达终点后展开身体时都 阶段前程为最大；最后，结束阶段的后半程就是 肉收缩发力产生人体运动的速度，坐标系是不 感到空气阻力。众所周知，速度越快，空气阻力 下一个转弯的开始，或者继续向前向上滑进，形 变的。重力是地心对人体的吸引力，垂直于地 越大。通过查阅国外优秀运动员的资料，总结整 成绕山急转弯，停止滑行。把上一个回转结束阶 面，大小即为人体的质量。众所周知，高山滑雪 体滑行姿态应是等腰三角形或椎体型运动姿态 段与下一个回转准备阶段的区设为高山同转滑 滑行运动速度的动力来源是身体重力的分力， （图８），即两滑雪板尖连线的中点Ａ向上引线经 雪的“交换区”，即身体重心轨轨迹和雪板运行 与雪面平行的力ｆ图６）。其中ＦＩ是向下滑力，Ｆ２ 前额向与两滑雪板跟连线的中点Ｂ向上引线 轨迹２个轨迹的相互关系（网１）。本轨迹划法与 是人体对雪板的压力（也有用Ｎ来表示正压力 经后背及头向与前线相交于０点形成一个等腰 图２及实际情况相符。图２可知，此运动是人体 的，即是指垂直于接触表面的压力）。高山滑雪 ＿－角形。因此，回技术完成的质量取决于运动员 向左、向右相互交变转弯前进的过程，体现了连 运动与其他运动的最大区别之一，就是高山滑 滑行时三角形的形状。 续转弯“ｓ”彤曲线的禽义。轨迹和亏板运行轨迹 雪运动是在随雪面倾斜的坐标系中进行运动 ５交换区ｃＡ或Ｂ点）的滑行动作技术分析 ２个轨迹交点前后区（图１），这样更有利于对滑 的，所以分析高山滑雪运动技术应考虑在这种 交换区回转技术之提重心（引身）要求２个 雪技术的婵解和探讨。交换区的技术是同转技 向雪滚落线方向倾斜的运动坐标系。在这种坐 动作复合完成，即上体转动与提重心同时进行 术的关键部分，因为蓖心交换区是左右２个回 标系中观察滑雪板与人体是否构成完整合理的 以完成一次回转。该动作也是ｆＨＪ转结束前完成 转技术的衔接部分，【口］转结束阶段的后半程就 运动体。回转中提重心的起伏方向应该符合这 身体重心轨迹与雪板滑行轨迹交换动作。提重 是下一个转弯的开始。本区的技术表现将决定 个坐标系，这种起伏与平面坐标系中的一ｋ下起 心动作协调流畅 ｊ否也决定了比赛成绩 轨迹 高山竞技滑雪运动的成绩 伏的概念是不同的，高山滑雪网转结束阶段重 交叉点的技术就是提重心动作，表现出身体重 ３ Ｉ转过程中雪板的受力分析 心起伏方向应该是与雪面相对垂直的方向（图 心在回转结束前提高。这个动作的完成足由膝 由相互作用的物体间的相对位置决定的 ７）。在回转滑行时，衡量人与雪板是否在前倾的 关节与髋关节不同程度的伸展来完成的。其中， 能量叫势能。雪板的势能是雷板在压力下形变 坐标系中构成完整合理的运动体，其方法是要 伸膝关节肌群基本采用远固定收缩工作，伸髋 后回弹后的能量，一般叫雪板回弹力。而使雪板 看运动员在回转滑行过程中是否能保持基本的 关节肌群基本采用近固定 ｆ下转１０４页） ＨＩ｛ ” 一高山滑雪起源于欧洲阿尔卑斯山区，故又 称阿尔卑斯滑雪。高山滑雪足以滑雪者从一定 的高度顺山势向下滑行，以滑雪板和滑雪杖为 工具，在山坡专设线路！：快速回转、滑降的一种 雪上项目。我国竞技高山滑雪起步比较晚，与国 际先进水平相比有很大的差距。制约其发展的 原 很多，如场地、设备、技术和训练等方面。在 对运动员滑雪技术录像和照片观察分析以及在 教学过程中的体会，发现一些高山运动员均在 高山滑雪回转比赛过程中红重心交换时存在着 ｊ ～ 一一２１７— 科 ； 信Ｉ息Ｉ产Ｉ业 硬件防火墙技术研究 徐亚凤 （牡丹江大学，黑龙江牡丹江１５７０１１１ 摘要：随着Ｉｎｔｅｍｅｔ的日益普及，防火墙技术也得到了前所未有的重视和发展。本文就硬件防火墙技术进行了系统分析，阐述了防火墙技术 中的接口、网络与安全区域的关系；介绍了防火墙的典型工作模式；重点介绍了防火墙ＶＰＮ技术中的典型技术：Ｌ２ＴＰ ＶＰＮ技术、ＧＲＥ ＶＰＮ技术和 Ｉｐｓｅｅ ＶＰＮ技术。 关键词：网络安全；防火墙；通道；协议；安全区域 随着Ｉｎｔｅｍｅｔ的日益普及，许多内部网络 已经可以直接按入Ｉｎｔｅｍｅｔ网络，这种开放式的 网络使我们进入了信息时代，但同时也带来了 许多安全隐患：更快的病毒传播；更加难以管理 的非授权的访问等信息资产的安全问题。如何 在网络环境下全方位地保护信息资产的安全已 经被越来越多的企业和国家单位所重视，因此， 防火墙技术也得到了前所未有的重视和发展， 已经成为网络技术中最热门的分支。 防火墙技术是各种安全技术的融合，硬件 防火墙采用专用的硬件结构，选用高速的 ＣＰＵ、嵌入式的操作系统、支持各种高速的Ｌ 接口，用来保护私有网络的安全。它可以于 操作系统、计算机设备运行。同时，它也可以提 层对外连接，则认为防火墙在路由模式下工作。 此模式下接口具有 地址。当防火墙位于内部 网络和外部网络之间时，需要将防火墙与内部 网络、外部网络相连的接口分配不同网段的ＩＰ 地址，防火墙在内、之问负责路由寻址。如 果防火墙通过数据链路层对外连接，则认为防 火墙在透明模式下的工作。在此模式下，只需在 网络中像放置网桥（ＢＩｉｄｇｅ）一样串人防火墙即 可，无需修改任何已有的配置。但此时防火墙不 能进行路由寻址，连在一起的两个网络必须在 同一网段中。 ３防火墙ＶＰＮ技术 传统的ＶＰＮ（虚拟专用网）组网主要采用 专线Ⅵ）Ｎ和基于客户端设备的加密ＶＰＮ两种 供身份验证、数据加密、ＶＰＮ技术、地址转换、 方式。随着ＩＰ数据通信技术的发展，基于ＩＰ的 访问控制等安全特性，用户可以根据自己的网 ＶＰＮ技术已经逐渐成为ＶＰＮ市场的主流。 络环境配置安全策略，阻止非法访问，保护自己 ３．１ Ｌ２ＴＰ ＶＰＮ技术 的网络安全。 Ｌ２ＴＰ称为二层隧道协议，是为在用户和企 ｌ接口、网络与安全区域 业的服务器之间透明传输ＰＰＰ报文而设置的 安全区域（ｚｏｎｅ）是防火墙引入的在网络安 隧道协议。ＰＰＰ（点对点协议）是为同等单元之 全方面的概念。也是防火墙区别于路由器的主 间传输数据包而设计的链路层协议。Ｌ２ＴＰ协议 要特征。安全区域是一个或多个接口的组合，不 提供了对ＰＰＰ链路层数据包的通道（Ｔｕｎｎｅ１．）传 同的安全区域代表不同的安全级别。因为当一 输支持，允许二层链路端点和ＰＰＰ会话点驻留 个数据流通过防火墙时，根据其发起的方向不 在不同设备上并且采用包交换技术进行信息交 同，所引起的操作也截然不同。所以采用接口上 互，以此扩展ＰＰＰ模型。 就职于牡丹江大学，讲师职称，２０１０年入黑龙 ３．２ ＧＲＥ ＶＰＮ技术 江大学计算机学院攻读硕士研究生学位。主要 检查安全策略的方式已经不再适用，将造成用 户在配置上的混乱，因此，防火墙提出了安全区 ＧＲＥ（通用路由协议封装）是ＶＰＮ的第三 从事计算机专业的教学和科研工作。 域的概念。 层隧道协议，为ＶＰＮ提供透明传输通道。在协 现今很多防火墙都提供三个的安全 议层之间采用了Ｔｕｍｉｄ技术。Ｔｕｎｎｅｌ可以看作 仅支持点对点连接的虚拟接口，提供了一条通 区域：受信安全区域（ｔｒｕｓｔ）、非受信安全区域 （ｕａｔ￣ｔ）、非军事化区域（ＤＭｚ）。也有厂家的防 路使封装的数据报能够在这个通路上传输，并 火墙具有四个安全区域，除上述三个以外，另加 且在一个Ｔｕｎｎｅｌ的两端分别对数据报进行封 优先级最高的本地逻辑安全区域（１ｏｃａ１）。其 装和解封装。ＧＲＥ用来对某些网络层协议（如 中，ＤＭＺ域的优先级介于ｔｒｕｓｔ域与ｕｎｔｒｕｓｔ域 ＩＰＸ）的报文进行封装，被封装的报文能够在另 之间，指代—个逻辑上和物理上都与内部网络 和外部网络分离的区域，可以放置需要对外提 供网络服务的设备，如ｗｗｗ ｓ￣ｒｖｅｒ、ｇＦＰ ｓｅｒｖｅｒ （上接２１７页） 收缩工作。而这种肌肉工 等。通常情况下，需要保护的网络应安排在安全 作的形式在其他运动中并不多，只是类似于平 参考文献 级别较高的区域，如ｌ￣＇ｕｓｔ域．夕 部网络应安排 地左右前侧蛙跳动作的肌肉工作形式。这种 ［１】张亚东等．初学者高山滑雪时应注意几个问题Ⅱｌ 在安全级别较低的区域，如ｕｎｔｒｕｓｔ域；而对外 “类蛙跳”动作在滑雪回转重心交换中只表现出 冰雪运动．２００５． 提供有条件服务的网络应安排在中等安全级别 肌肉工作的形式上，还需要加腹腰肌协助转体 ［２】徐哲珠等涕２０届冬奥会高山滑雪运动员身体 的区域，如ＤＭＺ域。两个安全区域之间的数据 完成整体的提重心动作。在回转交换前区如何 的基本形态特征口ｌ冰雪运动，２００６．流分两个方向：Ｉｎｂｏｕｎｄ和Ｏｕｔｂｏｕｎｄ。Ｉｎｂｏｕｎｄ 利用好雪板势能也是现代高山竞技滑雪技术的 是指数据由低安全级别的安全区域向高安全级 关键部分。交换点技术动作要求运动员应迅速 别的安全区域传输的方向；Ｏｕｔｂｏｕｎｄ方向与之 地改变身体姿势，充分利用好雪板的势能，快速 相反，是由高安全级别的安全区域向低安全级 完成交换动作，以保证回转动作的连续。萤 的高 别的安全区域传输的方向。不同安全级别的安 度（身体姿态的高低），由低（通过点杖引伸）逐渐升 全区域问数据流动将触发防火墙进行安全策略 高（在铟过滚落线瞬间为最高）之后又逐渐降低。重 检查。 心的前后由（开始阶段逐渐前靠放在中问 进阶 ２典型工作模式 段），一直保持到结束阶段（必要时有稍微的后移）。雪 当前主流防火墙一般都支持两种工作模 板从开始阶段由逐渐减重到集中承重的过程，到滑 式：路由模式和透明模式。如果防火墙通过网络 一个网络层协议（如ＩＰ）中传输。 ３．３ Ｉｐｓｅｅ ＶＰＮ技术 Ｉｐｓｅｅ协议族是ＩＥＴＦ制定的一系列协议。 它为 数据报提供高质量的、可互操作的、基 于密码学的安全性。Ｉｐｓｅｅ是一系列为 网络 提供完整安全性的协议和服务的集合，这些协 议和服务结合起来提供不同的数据保护。特定 的通信双方在 层通过加密和数据源验证等 方式，保证报文在网络传输时的私有性、真实性 和完整性，并有效防御重放攻击。 总之，随着网络与计算机技术的迅速发展， 防火墙已成为网络的接入控制点，所有进出被 防火墙保护的网络的数据流都首先经过防火 墙，形成—个信息进出的关口。防火墙在网络安 全领域中的地位也将越来越重要，防火墙技术 的发展将带动防火墙更好地发挥作用。 参考文献 【１］王教，刘绍龙．计算机网络安全与防火墙技术 叨．电脑知识与技术２００５（２０）． 【２】刘坚，林桦．计算机网络安全剖析叨．各界（科 技与教育），２Ｏｌ０（１ ｏ】． ｆ３】姚立江，谢立．ＩＰＳ￣与防火墙协同工作设计与 实现『Ｊ１．小型微型计算机系统’２Ｏ０４（２１． 作者简介：徐￣．（１９７９，１２～），本科学历，现 一一１Ｏ４一
