カタパルトの基礎知識：なぜGPS追跡技術を使うのか？

Catapultのテクノロジーの背後にある科学を紹介するCatapult Fundamentalsシリーズは、スポーツ科学の概念と原理を説明し、チームや選手のパフォーマンスを向上させるためにアスリートモニタリングシステムを使用する方法を見ていきます。

GPSを利用したテクノロジーは、パフォーマンスのモニタリングをサポートするためにスポーツ界で利用されていますが、どのように機能し、何を測定し、そしてどのようにアスリートとコーチに利益をもたらすのでしょうか？ アスリートやコーチにどのような利益をもたらすのか？?

基本

最も基本的なレベルでは、GPSレシーバーは、地球を周回するGPS衛星から発信される信号をタイミングを合わせて位置を計算します。

各衛星は、送信時刻とその時刻における衛星の位置を含むメッセージを送信し続け、受信機はその情報をもとに、光速を使って各衛星までの距離を計算する。これらの距離と衛星の位置は、トリレーターとして知られるプロセスを使用して、特定の時点における受信機の位置を計算するために使用されます。

物体（または選手）が時間とともに位置を変えるので、このプロセスを定期的に繰り返すことによって、その動きのプロファイル（したがって、変位／移動距離）をプロットすることができる。タイムスタンプも同時に送信されるため、移動距離は時間に対する相対的な速度プロファイルとして表すことができる。これが、GPSによってトレーニングや試合中の選手の動きを分析するための基礎となる。  

慣性計測

速度や方向の情報は、基本的な速度や距離の計算には役立つが、 カタパルトGPSデバイスには、より詳細なレベルのアスリート・モニタリングを可能にする慣性センサーも多数搭載されています。

これらの慣性センサーは、加速度計（加速度と力を測定）、ジャイロスコープ（回転を測定）、磁力計（体の向きを測定）で構成される。3つのセンサーはすべて、3つの軸（方向）のデータを収集するため、アスリートの動きや動作の繊細な「マップ」を作成することができる。カタパルト技術はまた、心拍数データと統合して、内部負荷を定量化する手段を提供することもできる。

加速度センサー

加速度計は、多くの運動動作（ジャンプやタックルなど）を識別し、小さな動作に生じる大きな加速度を理解するために特に有用です。

カタパルト装置は、わずか数ミリの大きさの3軸加速度センサー（上下、前後、左右）を使用し、10,000Hzで加速度を測定し、100Hz（1秒間に100回）で記録する。

ジャイロスコープ

ジャイロスコープは3軸（冠状面、前頭面、矢状面）周りの回転を測定します。ジャイロスコープと加速度センサーのデータを組み合わせることで、ダイナミックなアスリートの動きについて、1つのセンサーだけでは不可能な、より正確な画像を作成することができます。このようにデータを組み合わせることで、GPSユニットはアスリートの動きをはるかに詳細に分析できるようになりました。

カタパルトユニットには3軸ジャイロスコープ（ヨー、ピッチ、ロールの3軸）が搭載されており、100Hzでデータを収集する。これは特に回転速度を検出するのに有効で、例えばクリケットの送球や野球の投球中に肩がどれくらいの速さで回転するかをモニターするのに採用できる。

磁力計

要するに、磁力計は、磁北に対する方位を理解するのに役立つ電子コンパスなのである。アスリートのモニタリングにおいて、磁力計は方向と方位に関する情報を提供し、練習者が方向転換などの重要な動きの量を理解するのに役立つ。

カタパルト・デバイスには、100Hzで測定する3軸の磁力計があり、パフォーマンス・データにさらなるレイヤーを追加している。

パフォーマンスの最適化

GPSレシーバーと慣性センサーの組み合わせは、重要なパフォーマンス決定を常に客観的なデータでサポートする強力なアスリート・モニタリング・ツールを作り出します。

スポーツ特有の要求やアスリートがさらされている労力を定量化することで、GPSベースのテクノロジーは、パフォーマンス評価、傷害のリハビリテーション、トレーニングのピリオダイゼーションなどのプロセスの中核を担っています。チームレベルでも個人レベルでも、パフォーマンスに対する理解を深めることができるGPSは、コーチやスポーツ科学者にとって、怪我のリスクを軽減し、チームを競技に備えるための最も重要なツールの1つです。

Catapultがチームの競争力を高めるためにどのようなお手伝いができるか、ご興味がおありですか？ 今すぐご連絡ください。.