Catapult-Grundlagen: Warum die GPS-Ortungstechnologie?

Die Reihe „Catapult Fundamentals“ gibt Ihnen einen Einblick in die wissenschaftlichen Grundlagen unserer Technologie. Sie erläutert sportwissenschaftliche Konzepte und Prinzipien und zeigt auf, wie Athleten Monitoring eingesetzt werden können, um die Leistung von Teams und Spielern zu verbessern.

GPS-basierte Technologien werden im gesamten Sportbereich support eingesetzt, aber wie funktionieren sie, was messen sie und wie kommen sie Sportlern und Trainern zugute?

DIE GRUNDLAGEN

Auf der grundlegendsten Ebene berechnet ein GPS-Empfänger seine Position, indem er die von den um die Erde kreisenden GPS-Satelliten ausgesandten Signale zeitlich erfasst.

Jeder Satellit sendet kontinuierlich Nachrichten, die den Zeitpunkt der Übertragung und die Position des Satelliten zu diesem Zeitpunkt enthalten, Informationen, die der Empfänger verwendet, um die Entfernung zu jedem Satelliten anhand der Lichtgeschwindigkeit zu berechnen. Diese Entfernungen und Satellitenpositionen werden verwendet, um den Standort des Empfängers zu einem bestimmten Zeitpunkt mithilfe eines als Trilateration bezeichneten Verfahrens zu berechnen.

Da Objekte (oder Athleten) ihre Position im Laufe der Zeit verändern, können ihre Bewegungsprofile (und damit die zurückgelegte Strecke) durch regelmäßige Wiederholung dieses Prozesses aufgezeichnet werden. Da gleichzeitig Zeitstempel übertragen werden, kann die zurückgelegte Strecke als Geschwindigkeitsprofil relativ zur Zeit dargestellt werden. Auf dieser Grundlage ermöglicht GPS die Analyse von Spielerbewegungen während des Trainings und der Spiele.  

TRÄGHEITSMESSUNGEN

Obwohl Geschwindigkeits- und Richtungsangaben für grundlegende Geschwindigkeits- und Entfernungsberechnungen nützlich sind, enthalten die GPS-Geräte von Catapult verfügen zudem über eine Reihe von Trägheitssensoren, die es Trainern ermöglichen, eine detailliertere Athleten Monitoring durchzuführen.

Diese Trägheitssensoren bestehen aus einem Beschleunigungsmesser (zur Messung von Beschleunigung und Kraft), einem Gyroskop (zur Messung der Rotation) und einem Magnetometer (zur Messung der Körperausrichtung). Alle drei Sensoren erfassen Daten in drei Achsen bzw. Richtungen und ermöglichen so die Erstellung von sensiblen "Landkarten" der Bewegungen und Aktionen des Sportlers. Die Catapulttechnologie kann auch mit Herzfrequenzdaten integriert werden, um die interne Belastung zu quantifizieren.

Beschleunigungsmesser

Beschleunigungsmesser sind besonders nützlich, um viele sportliche Bewegungen (z. B. Springen oder Tackling) zu erkennen und große Beschleunigungen zu verstehen, die zu kleinen Bewegungen führen können.

Catapultgeräte verwenden dreiachsige Beschleunigungsmesser (auf/ab, vor/zurück und seitwärts), die nur wenige Millimeter groß sind, die Beschleunigung mit 10.000 Hz messen und mit 100 Hz (100 Mal pro Sekunde) aufzeichnen.

Gyroskop

Gyroskope messen die Rotation um drei Achsen (die Koronalebene, die Frontalebene und die Sagittalebene). Die Kombination von Gyroskop- und Beschleunigungsmesserdaten ermöglicht es uns, präzisere Bilder der dynamischen Bewegungen eines Sportlers zu erstellen, als dies mit einem Sensor allein möglich wäre. Durch diese Kombination von Daten sind GPS-Geräte nun in der Lage, eine viel detailliertere Analyse der Bewegung eines Sportlers zu ermöglichen.

Catapultgeräte enthalten dreiachsige Gyroskope (die drei Achsen sind Gieren, Neigen und Rollen), die Daten mit 100 Hz erfassen. Dies ist besonders nützlich, um die Rotationsgeschwindigkeit zu ermitteln. So kann z. B. überwacht werden, wie schnell sich eine Schulter während eines Cricket- oder Baseballwurfs dreht.

Magnetometer

Im Wesentlichen handelt es sich bei Magnetometern um elektronische Kompasse, die dabei helfen, die Ausrichtung in Bezug auf den magnetischen Nordpol zu bestimmen. Im Rahmen des Athleten Monitoring liefern Magnetometer Informationen zu Richtung und Ausrichtung und helfen den Trainern so, das Ausmaß wichtiger Bewegungsabläufe wie beispielsweise Richtungswechsel besser zu verstehen.

Die Catapult-Geräte sind mit Magnetometern in drei Achsen ausgestattet, die mit 100 Hz messen, um unsere Leistungsdaten zu ergänzen.

LEISTUNGSOPTIMIERUNG

Die Kombination aus GPS-Empfänger und Trägheitssensoren bildet ein leistungsstarkes Athleten Monitoring , das sicherstellt, dass wichtige Leistungsentscheidungen stets durch objektive Daten untermauert werden.

GPS-basierte Technologien helfen Sportlern bei der Quantifizierung sportartspezifischer Anforderungen und der Belastungen, denen ihre Athleten ausgesetzt sind, und bilden das Herzstück von Prozessen wie Leistungsbewertung, Verletzungsrehabilitation und Trainingsperiodisierung. GPS ermöglicht ein besseres Verständnis der Leistung sowohl auf Mannschafts- als auch auf individueller Ebene und ist damit eines der wichtigsten Instrumente, die Trainern und Sportwissenschaftlern zur Verfügung stehen, wenn es darum geht, das Verletzungsrisiko zu mindern und ihr Team auf den Wettkampf vorzubereiten.

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