自由式滑雪空中技巧运动是冬奥会舞台上备受人们关注和喜爱的项目。在该运动中,运动员最终取得的成绩与出台速度有直接关系。在运动员滑行过程中,以雪面摩擦阻力为主的各环境阻力对出台速度影响极大。通常情况下,运动员在完成动作之前需要这些环境阻力的大小进行初步的预估以采取合适的技术调整。然而,运动员和教练员对阻力的估测完全依据自身经验,并没有一个定量的数据参考。为了解决这个问题,同时响应国家对“科技冬奥”重大专项的号召,本文针对自由式滑雪场的摩擦阻力状态研发一套快速测量系统,在赛前为运动员采取合适的技术调整提供数据参考。本文的主要研究内容如下:（1）通过查阅大量相关文献,分析雪面摩擦阻力的测量原理及测量方法,并针对本研究的应用场景分析测量方案。根据测量系统所需的响应快速性、工作稳定性以及环境适应性等功能要求提出本研究的设计思路。（2）设计并搭建摩擦阻力测量仪整体结构。在分析其测量原理之后,利用SolidWorks软件设计整机和零部件结构,并利用ANSYS软件进行整机模态分析,验证其结构的合理性。（3）针对摩擦阻力测量仪的测量过程,搭建其控制系统。在分析电机同步控制理论后,设计直流电机PID串联同步控制器,并利用Arduino开发板实现步进电机异步控制和直流电机同步控制。（4）设计并搭建数据采集与处理系统。根据摩擦阻力测量仪原理,分析摩擦力求解方法,利用单片机实现对光电编码器、倾角传感器等传感器的数据采集,并完成整体测量系统电源模块的搭建。利用LabVIEW软件设计采集系统上位机界面,实现对数据的采集、显示与管理。（5）完成摩擦阻力测量系统的调试并实验。利用MSA相关理论,分析其测量过程的稳定性以及与标准测量设备的相关性。实验结果验证了测量系统设计合理,稳定可靠,满足功能性要求。