RU2472173C2 - Radio measuring system for digital recording of parameters of movement of athletes - Google Patents
Radio measuring system for digital recording of parameters of movement of athletes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472173C2 RU2472173C2 RU2010113655A RU2010113655A RU2472173C2 RU 2472173 C2 RU2472173 C2 RU 2472173C2 RU 2010113655 A RU2010113655 A RU 2010113655A RU 2010113655 A RU2010113655 A RU 2010113655A RU 2472173 C2 RU2472173 C2 RU 2472173C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- athletes
- movement
- parameters
- playing field
- athlete
- Prior art date
Links
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000000386 athletic Effects 0.000 description 1
- 230000037147 athletic performance Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительным радиотехническим комплексам для определения местоположения каких-либо объектов.The invention relates to measuring radio systems for determining the location of any objects.
В измерительном радиотехническом комплексе используется способ триангуляционных измерений положения каких-либо объектов на местности.In the measuring radio complex uses the method of triangulation measurements of the position of any objects on the ground.
Комплекс предназначен для цифровой регистрации параметров перемещения спортсменов в процессе спортивного действия. Он может быть применен в таких видах спорта как футбол, хоккей, фигурное катание, лыжные гонки, легкоатлетический бег и ходьба.The complex is designed for digital recording of athletes moving parameters in the process of sports action. It can be used in sports such as football, hockey, figure skating, skiing, athletics and walking.
Регистрация параметров перемещения спортсменов в процессе спортивного действия важна для оценки эффективности действия каждого их них, вкладе в конечный результат и оценки качества спортивного действия в целом.Registration of the parameters of the movement of athletes in the process of sports action is important for assessing the effectiveness of each of them, their contribution to the final result and assessing the quality of sports action in general.
По результатам регистрации может производиться статистическая обработка данных методами математической статистики.According to the registration results, statistical data processing can be performed using mathematical statistics methods.
Новизна изобретения заключается в том, что комплекс является многоканальным и обеспечивает одновременную регистрацию в цифровом виде параметров перемещения спортсменов, а именно пути, скорости и ускорения на отдельных участках местности в процессе всего непрерывного спортивного действия.The novelty of the invention lies in the fact that the complex is multi-channel and provides simultaneous digital registration of the parameters of the athletes' movement, namely, the path, speed and acceleration in individual sections of the terrain during the entire continuous sports action.
В настоящее время изменение местоположения спортсменов и их перемещение определяют либо путем визуального непосредственного наблюдения, либо с помощью телевизионных средств. Эти средства не позволяют вести непрерывное определение и одновременную регистрацию параметров перемещения нескольких спортсменов на отдельных участках игрового поля или трассы, по которой перемещаются спортсмены.At present, the change in the location of athletes and their movement is determined either by visual direct observation or by television means. These tools do not allow continuous determination and simultaneous registration of the parameters of the movement of several athletes in separate sections of the playing field or track along which the athletes move.
Существующие спутниковые навигационные системы не могут быть применены в связи с их значительной инерционностью и невозможностью одновременной цифровой регистрации параметров перемещения спортсменов в процессе игрового действия.Existing satellite navigation systems cannot be applied due to their significant inertia and the inability to simultaneously digitally record the parameters of the movement of athletes in the game.
Данный измерительный комплекс одновременно регистрирует в цифровом виде параметры перемещения спортсменов по результатам измерения триангуляционным способом координат местоположения каждого спортсмена, участвующего в спортивном действии, рассчитывает их изменение на отдельных участках перемещения в принятые интервалы времени.This measuring complex simultaneously digitally records the parameters of the movement of athletes according to the results of a triangulation measurement of the coordinates of the location of each athlete participating in the sports action, calculates their change in individual sections of the movement in the accepted time intervals.
В состав измерительного комплекса входят:The measuring complex includes:
- следящая радиотехническая система, обеспечивающая слежение за перемещением спортсменов;- a tracking radio system that provides tracking of the movement of athletes;
- счетно-решающие устройства;- computing devices;
- регистрирующие устройства, обеспечивающие запись параметров перемещения на каких-либо носителях информации- recording devices that record movement parameters on any information carriers
В процессе работы узконаправленные антенны, количество которых должно быть равным количеству спортсменов, через выбранные интервалы времени одновременно принимают радиосигналы от источников радиосигналов, расположенных на движущихся спортсменах. Частоты радиосигналов должны быть разнесены.In the process of operation, narrowly directed antennas, the number of which should be equal to the number of athletes, at the selected time intervals simultaneously receive radio signals from radio signal sources located on moving athletes. Radio frequencies must be spaced apart.
По максимальному значению принимаемого радиосигнала измеряются два угла между направлениями на источник радиосигнала и базой, на которой установлены антенны с приемниками.The maximum value of the received radio signal measures two angles between the directions to the source of the radio signal and the base on which the antennas with receivers are installed.
По этим двум углам счетно-решающие устройства рассчитывают координаты местоположения спортсмена и их изменение за принятый интервал времени в процессе перемещения. Причем, чем меньше принятый интервал времени, чем больше быстродействие счетно-решающего устройства, тем точнее будут определены траектории перемещения спортсменов.At these two angles, the computing devices calculate the coordinates of the athlete's location and their change over the accepted time interval during the movement. Moreover, the shorter the accepted time interval, the greater the speed of the computer, the more accurately the trajectories of the athletes will be determined.
На примере игры в футбол или хоккей игровое поле представляют в плоской системе координат.For example, playing football or hockey, the playing field is presented in a flat coordinate system.
Схема измерений приведена на чертеже. На нем игровое поле ограничено линиями между точками 1, 2, 3, 4 и представлено в двух системах координат - основной , и игрового поля х, у.The measurement scheme is shown in the drawing. On it, the playing field is limited by lines between points 1, 2, 3, 4 and is presented in two coordinate systems - the main , and playing field x, y.
Начало координат игрового поля принимают в точке 0, расположенной в его центре.The origin of the playing field is taken at point 0, located in its center.
Начало координат основной системы принимают в точке , которая находится на пересечении базисной линии В и диагонали, проходящей через точки 1, 3 и 0.The origin of the main system is taken at a point , which is located at the intersection of the baseline B and the diagonal passing through points 1, 3 and 0.
В точках и N располагают стационарные устройства с приемниками радиосигналов. На каждого спортсмена приходится по два приемника, каждый из которых настроен на свою частоту, соответствующую частоте источника радиосигнала.At points and N have stationary devices with radio receivers. For each athlete there are two receivers, each of which is tuned to its own frequency, corresponding to the frequency of the radio signal source.
Точку N находят на пересечении диагонали, проходящей через точки 2, 4 и центр поля, и базисной линией В.Point N is found at the intersection of the diagonal passing through points 2, 4 and the center of the field, and the baseline B.
Расстояние d1 от начала координат основной системы до точки А1, в которой в данный момент времени находится спортсмен, определяют по известной формуле:The distance d 1 from the origin of the main system to point A 1 at which the athlete is currently located is determined by the well-known formula:
Расстояние d2 от начала координат основной системы до точки А2, в которую переместился спортсмен за интервал взамен Δt, определяют по формуле: The distance d 2 from the origin of the main system to point A 2 , to which the athlete has moved for the interval instead of Δt, is determined by the formula:
В этих формулах α1, α2, β1, β2 - углы между направлениями на спортсмена, находящегося в точках A1 и А2 из точек и N и базовой линией В.In these formulas, α 1 , α 2 , β 1 , β 2 are the angles between the directions to the athlete located at points A 1 and A 2 from the points and N and baseline B.
По этим формулам сначала определяют координаты , , , в основной системе координат, а затем координаты спортсмена x1, x2, y1, y2 в системе координат игрового поля.These formulas first determine the coordinates , , , in the main coordinate system, and then the coordinates of the athlete x 1 , x 2 , y 1 , y 2 in the coordinate system of the playing field.
Перемещение ΔS спортсмена из точки A1 в точку А2 за интервал времени Δt определяют по формуле:The movement ΔS of the athlete from point A 1 to point A 2 for the time interval Δt is determined by the formula:
здесь , here ,
, ,
Соответственно , Respectively ,
, ,
Среднюю скорость спортсмена на этом интервале определяют по формулеThe average athlete's speed in this interval is determined by the formula
Суммарное перемещение за некоторый интервал времени Т определяют по формуле:The total movement for a certain time interval T is determined by the formula:
Порядок действий оператора состоит в первоначальной настройке приемников радиосигналов излучения от каждого из спортсменов. Далее слежение за перемещением спортсменов и регистрация результатов происходят автоматически.The procedure of the operator consists in the initial setup of the receivers of radio signals from each of the athletes. Further, tracking the movement of athletes and recording the results are automatic.
Возможен вариант исполнения радиотехнических средств, когда приемник сигналов и, следовательно, базисная линия В будут располагаться не в плоскости игрового поля, а на некоторой высоте Н. В этом случае тригонометрическая схема измерений становится трехмерной, а перемещения спортсменов на игровом поле рассчитывают в трехмерной системе координат.An embodiment of radio equipment is possible when the signal receiver and, therefore, the baseline B will not be located in the plane of the playing field, but at a certain height N. In this case, the trigonometric measurement scheme becomes three-dimensional, and the movements of athletes on the playing field are calculated in a three-dimensional coordinate system .
Эффект от применения измерительного комплекса состоит в улучшении качества выступлений спортсменов, в увеличении их спортивных достижений, благодаря возможности регистрации параметров перемещения в цифровом виде и возможности количественной оценки параметров выступления на протяжении всего спортивного действия. Благодаря возможностям применения методов математической статистики, достигается лучшая оценка взаимодействия спортсменов в игровых видах спорта при послематчевом анализе игры.The effect of the use of the measuring complex is to improve the quality of the athletes ’performances, to increase their sports achievements, due to the ability to register movement parameters in digital form and the ability to quantify performance parameters throughout the entire sports action. Due to the possibilities of using methods of mathematical statistics, a better assessment of the interaction of athletes in game sports is achieved in the post-match analysis of the game.
В конечном счете это может быть выражено в улучшении спортивных результатов и занятии призовых мест во многих видах спорта.Ultimately, this can be expressed in improving athletic performance and winning prizes in many sports.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113655A RU2472173C2 (en) | 2010-04-07 | Radio measuring system for digital recording of parameters of movement of athletes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113655A RU2472173C2 (en) | 2010-04-07 | Radio measuring system for digital recording of parameters of movement of athletes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010113655A RU2010113655A (en) | 2011-10-20 |
RU2472173C2 true RU2472173C2 (en) | 2013-01-10 |
Family
ID=
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Караваев В.В. Статистическая теория пассивной локации. - М.: Радио и связь, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jennings et al. | The validity and reliability of GPS units for measuring distance in team sport specific running patterns | |
AU2016358719B2 (en) | Tracking system and method for determining relative movement of a player within a playing arena and court based player tracking system | |
US20140365415A1 (en) | System and method for predicting a criteria of interest | |
Siegle et al. | Design of an accuracy study for position detection in football | |
JP6704606B2 (en) | Judgment system and judgment method | |
US9486693B2 (en) | Sports data collection and presentation | |
US20140125806A1 (en) | Sports Apparatus and Method | |
JP6596804B1 (en) | Position tracking system and position tracking method | |
US11850498B2 (en) | Kinematic analysis of user form | |
CN111542764A (en) | System and method for determining spin axes of a moving ball | |
RU2472173C2 (en) | Radio measuring system for digital recording of parameters of movement of athletes | |
Seidl et al. | Validation of football's velocity provided by a radio-based tracking system | |
Williams et al. | Horizontal positioning error derived from stationary GPS units: A function of time and proximity to building infrastructure | |
Mara et al. | The accuracy and reliability of a new optical player tracking system for measuring displacement of soccer players | |
EP2772772B1 (en) | Apparatus, method and computer program for providing a virtual boundary | |
US10107906B2 (en) | Method and apparatus for detecting physical performance | |
JP2006523839A (en) | System and method for locating sports equipment | |
JP2020030189A (en) | Position measuring system and position measuring method | |
Kirkup et al. | Dynamic tracking of a 2.4 GHz waist mounted beacon for indoor basketball player positioning | |
Clemente et al. | Local positioning systems | |
Li et al. | Real-Time Ski Jumping Trajectory Reconstruction and Motion Analysis Using the Integration of UWB and IMU | |
RU2566942C2 (en) | Control system of tactical actions of sports team in real time | |
KR20130000799A (en) | Multi web service apparatus and method therefor | |
EP3592440A1 (en) | Line fault detection systems and method for determining whether a sport gaming device has bounced off an area of a sports field | |
Pino-Ortega et al. | Proposal of accuracy analysis of indoor tracking systems in basketball |