英國心理學家哈迪提出，運動員的成績和其喚醒水平之間呈倒“U”曲線關系，隨著運動員焦慮水平的增加，比賽成績會逐漸提高，中等焦慮水平下，運動員的成績表現是最好的，但當焦慮水平過高時，運動員的比賽表現會突然下降，比賽場上判若兩人......
射箭運動是靜力、耐力性的個人間接對抗項目，以心智型技術為主導，對技術的精確性與穩定性均具有很高要求。
射箭運動員在訓練或比賽中技術水平的發揮受到心理狀態的直接影響。當運動員的機體喚醒程度過低，會導致注意力不集中，而過度的心理壓力與情緒波動又會引起焦慮，造成技術動作的不協調，從而對比賽成績造成負面影響。
此外，隨著射箭比賽規則與程序的變更、新技術的運用，射箭比賽的對抗激烈程度、比賽結果的不確定性都在不斷升高，對運動員能夠抵御環境與心理干擾因素，保持心理狀態的穩定，在訓練與比賽中自我調節提出了更高的要求。
因此，能夠在訓練中準確、高效、量化地監測運動員的心理生理狀態，及時了解其關鍵心理特征的波動，以及相應的機體外周生理變化，如自主神經喚醒水平，交感副交感神經的張力與平衡的動態變化等，對于提高射箭運動員競技水平有著重要的積極作用.......
從科研意義上，基于多源生理、行為信號傳感器模組的射箭訓練生物反饋儀是實現便攜式多模態人因數據采集的解決方案。射箭心理的研究一直是我國該運動項目上科研工作者及教練關注的重點內容。許多學者都對運動員賽前、訓練前、訓練中的腦電波特點進行了探索。
但是，以往研究大多在嚴格控制的實驗室中進行，并依賴于離線數據的事后分析，但由于實驗室條件往往經過簡化，與實際情況差距較大，因此研究的結果直接應用于解決具體問題時，會造成與實際需求的偏差，缺乏遷移到訓練應用的手段，極大限制了心理狀態評估技術在實際訓練中的應用。
中科心研“射箭訓練生物反饋儀”依托于集成了多種生理和行為傳感器的穿戴式智能設備，對實時采集的多模態生理信號進行實時分析，可以實現在運動員真實訓練情境下的訓練任務中進行外周生理信號的同步采集，基于在訓練現場進等自然情境下進行的具有高生態效度的應用研究，挖掘更加具有普遍適應性的研究成果。此外，射箭訓練生物反饋儀快捷、便攜的特點解決了在現場進行應用研究時通常需要昂貴設備的高成本問題。
即時、精確的心理監測
從運動員訓練中的心理評估、心理訓練需求上分析，目前針對于運動員的心理評估體系主要采用訓練績效評估與離散式分析（如在訓練前后各采集一次血壓、心率并進行差異分析）的心理狀態評估方法，具有單一化、簡單化的不足，還未能完全實現對個體壓力、情緒波動水平進行即時、精確的監測。
射箭訓練生物反饋儀支持不同的具體訓練環境下的高精度實時生理數據采集，支持在實驗室條件下很難或不可模擬的復雜自然實驗情境進行現場測試，有針對性地解決教練員在實際訓練中下實時、動態地監測運動員心理壓力水平、情緒波動等心理狀態變化的現實需求。
填補國內市場空白
從市場意義上分析，射箭訓練生物反饋儀面向射箭運動員群體使用、符合射箭運動規律，重點應用于監測運動員個體的壓力水平和情緒狀態，填補了國內市場空白，并能夠在此基礎上衍生出為其他運動項目領域運動員在不同場景下（如訓練中、大賽前）提供科學、量化的生理機能和心理狀態檢測和評估技術。
射箭訓練生物反饋儀硬件要件
硬件層級，射箭訓練生物反饋儀設備集成多模態生理行為數據采集手環、網絡連接設備、數據運算服務器、教練員訓練評估終端，與數據顯示終端，對多源生理、行為數據進行分類采集、接收、融合、分發、運算、存儲。各種生理、行為數據傳感器在獲取相應的數據之后，通過邊緣計算橋接終端設備進行上報數據的接收，將數據上報至多模態數據匯聚融合模塊，并進行統一分發至服務器進行數據存儲，以及數據顯示終端進行實時展示。
射箭訓練生物反饋儀硬件架構圖
1、多模態生理行為數據采集手環
運動員在訓練全過程中將手環佩戴于持弓臂，其高度集成化的輕量級設計（小于20克）支持無感穿戴式的數據采集，實時獲取能夠反映運動員心理壓力、情緒狀態變化的脈搏與皮膚電信號等生理數據，以及能夠敏感測量其持弓手動作穩定性的運動加速度、運動角速度數據。
2、教練員訓練評估終端
采用便攜式平板電腦（pad）設備形態，加載訓練評估應用程序，教練員刻在訓練過程中可以隨身攜帶，在觀察運動員行為表現的同時，可以對運動員的技術動作表現進行標記、評估，并支持訓練成績的自動化記錄。錄入的評估打分數據，以及訓練成績數據將會存儲到服務器數據庫中，在訓練結束后自動生成訓練報告。運動員技術動作、動作質量標記將會與生理數據進行同步標定，為教練員分析訓練中運動員的心理過程提供情境化的數據支撐。
訓練評估軟件系統
在軟件層級，系統擬針對射箭運動員訓練中的應用評估需求，系統支持在高生態效度的實際訓練場景下進行心理評估的操作與交互功能。系統核心要件包括：
1、事件信息打點標記模塊
在訓練評估的過程中，可以即時對造成運動員心理波動、行為變化、影響運動員發揮的關鍵事件、關鍵場景進行信息打點標記，并進行事件打點信息與采集數據的同步標定。獲取訓練過程中的關鍵事件的時間信息，將事件信息與時序性生理數據進行融合處理，在生理與行為數據中進行準確的對應，為教練員考察運動員不同生理、行為數據變化提供參照依據，支撐教練員對運動員訓練中的心理狀態變化及造成變化的行為因素進行研判。
事件信息打點標記模塊
此外，事件信息的名稱與種類擬根據射箭運動特點以及運動員訓練中的實際使用需求、場景特點、考察目標進行針對性的定制化配置，以達到為切實訓練評估服務的目的。
2、訓練場景模塊
系統將實現基于訓練科目等概念建立訓練場景，將人員信息與場景綁定，并在訓練場景下將數據采集設備與訓練人員進行綁定，實現場景、人員、設備與數據的識別。并實現基于個體或群體的數據采集控制，支持多種不同訓練場景下進行單人采集或多人并發采集的便捷式操作。
訓練場景模塊
3、行為評估模塊
提供在訓練過程中對參訓人員的多維度訓練表現進行評價打分的數據入口，采用集成化矩陣量表形式，預設訓練打分項以及表現分值選項，以簡便的操作方式，在訓練過程中對參訓人員的績效與表現進行可量化的打分評估，并將得分數據進行接收、存儲與統計運算處理，形成有效的訓練績效評估，作為在訓練、作業等業務應用場景下進行心理狀態評估的側面評估手段，為考察參訓人員心理狀態變化與實際的訓練成果之間的聯系提供數據支撐。
行為評估模塊
此外，射箭訓練生物反饋儀還包括分布式數據存儲數據庫、訓練報告、數據監測等硬件和軟件功能模塊。在特征層上，可對提取的一些能夠反映個體心理狀態變化的關鍵特征進行實時監測，包括可以反映個體放松指標的LF/HF、個體壓力指標的HR/SDNN等等。
射箭訓練生物反饋儀突破了以往的心理監測與心理狀態評估只能在實驗室內適用的技術瓶頸，集成了便攜式生理監測裝備，以及貼合射箭運動典型特色的訓練評估系統的基礎上實現了脫離實驗室環境，可用于自然情境下的高效心理狀態評估的應用。
射箭訓練生物反饋儀針對心理壓力水平與情緒喚醒水平建立了運動員個體心理狀態識別模型，并在持續進行應用驗證、優化和迭代。通過長時程數據追蹤，基于大樣本數據、多數據點位，可以構建關鍵高水平運動員的身心基線水平，建立個性化心理生理響應常摸，實現對重點運動員日常、訓中、賽前等各時間階段更加精細、準確的身心基線評估，提供更有針對性的心理保障。
目前，中科心研射箭訓練生物反饋儀已落地在國內某射擊射箭隊等多家體育機構常態使用，基于其核心的技術要件，亦可以在多種場景下應用，推廣至其他靜力、耐力性，心智、技術型運動項目的技術訓練、心理訓練場景中。例如，各項射擊類運動項目訓練，或運動員心理干預訓練、表象訓練過程中的心理壓力與情緒穩定性監測、評估提供一套完整的解決方案。
