Fondamenti di Catapult: Perché utilizzare la tecnologia di localizzazione GPS?

Introducendovi alla scienza che sta alla base della nostra tecnologia, la serie Catapult Fundamentals spiega i concetti e i principi della scienza dello sport ed esamina i modi in cui i sistemi di monitoraggio degli atleti possono essere utilizzati per migliorare le prestazioni di squadre e giocatori.

Le tecnologie basate sul GPS sono utilizzate in tutto il mondo dello sport per supportare il monitoraggio delle prestazioni, ma come funzionano, cosa misurano e come possono essere utili agli atleti e agli allenatori? in che modo possono essere utili ad atleti e allenatori?

LE BASI

A livello fondamentale, un ricevitore GPS calcola la posizione cronometrando i segnali emessi dai satelliti GPS in orbita attorno alla Terra.

Ogni satellite trasmette continuamente messaggi che includono l'ora di trasmissione e la posizione del satellite in quel momento, informazioni che il ricevitore utilizza per calcolare la distanza da ciascun satellite utilizzando la velocità della luce. Queste distanze e le posizioni dei satelliti vengono utilizzate per calcolare la posizione del ricevitore in un momento specifico, mediante un processo noto come trilaterazione.

Poiché gli oggetti (o gli atleti) cambiano posizione nel tempo, i loro profili di movimento (e quindi lo spostamento/distanza percorsa) possono essere tracciati ripetendo regolarmente questo processo. Poiché i timestamp vengono trasmessi simultaneamente, la distanza percorsa può essere rappresentata rispetto al tempo come profilo di velocità. Questa è la base su cui il GPS ci permette di analizzare i movimenti dei giocatori durante gli allenamenti e le partite.  

MISURE INERZIALI

Anche se le informazioni sulla velocità e sulla direzione sono utili per il calcolo di base della velocità e della distanza, i dispositivi GPS Catapult contengono anche una serie di sensori inerziali che consentono ai professionisti di effettuare livelli più dettagliati di monitoraggio dell'atleta.

Questi sensori inerziali comprendono un accelerometro (per misurare accelerazioni e forze), un giroscopio (per misurare la rotazione) e un magnetometro (per misurare l'orientamento del corpo). Tutti e tre i sensori raccolgono dati su tre assi, o direzioni, consentendo di creare "mappe" sensibili dei movimenti e delle azioni dell'atleta. La tecnologia di Catapult può anche essere integrata con i dati della frequenza cardiaca per fornire un mezzo per quantificare il carico interno.

Accelerometro

Gli accelerometri sono particolarmente utili per identificare molti movimenti atletici (ad esempio, salto o placcaggio) e per comprendere le grandi accelerazioni che possono risultare in piccoli movimenti.

I dispositivi a catapulta utilizzano accelerometri triassiali (su/giù, avanti/indietro e lateralmente) di pochi millimetri, misurano l'accelerazione a 10.000 Hz e registrano a 100 Hz (100 volte al secondo).

Giroscopio

I giroscopi misurano la rotazione attorno a tre assi (piano coronale, piano frontale e piano sagittale). La combinazione dei dati del giroscopio e dell'accelerometro consente di creare immagini più precise dei movimenti dinamici degli atleti rispetto a quanto sarebbe possibile con un solo sensore. Combinando i dati in questo modo, le unità GPS sono ora in grado di facilitare un'analisi molto più dettagliata del movimento di un atleta.

Le unità Catapult contengono giroscopi triassiali (i tre assi sono imbardata, beccheggio e rollio) che raccolgono dati a 100 Hz. Ciò è particolarmente utile per rilevare la velocità di rotazione, che può essere impiegata per monitorare la velocità di rotazione di una spalla durante un lancio di cricket o di baseball, ad esempio.

Magnetometro

In sostanza, i magnetometri sono una bussola elettronica che aiuta a capire l'orientamento in relazione al nord magnetico. In termini di monitoraggio degli atleti, i magnetometri forniscono informazioni sulla direzione e sull'orientamento, aiutando gli operatori a capire il volume dei movimenti chiave, come i cambi di direzione.

Nei dispositivi Catapult sono presenti magnetometri su tre assi che misurano a 100 Hz per aggiungere un ulteriore livello ai dati sulle prestazioni.

OTTIMIZZARE LE PRESTAZIONI

La combinazione del ricevitore GPS e dei sensori inerziali crea un potente strumento di monitoraggio dell'atleta che garantisce che le decisioni chiave sulle prestazioni siano sempre supportate da dati oggettivi.

Aiutando i professionisti a quantificare le richieste specifiche dello sport e gli sforzi a cui sono esposti i loro atleti, le tecnologie basate sul GPS sono al centro di processi quali la valutazione delle prestazioni, la riabilitazione degli infortuni e la periodizzazione dell'allenamento. Facilitando una migliore comprensione delle prestazioni sia a livello di squadra che individuale, il GPS è uno degli strumenti più importanti a disposizione di allenatori e scienziati dello sport quando si tratta di ridurre il rischio di infortuni e preparare la squadra alle competizioni.

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