Katapult-Grundlagen: Warum GPS-Tracking-Technologie verwenden?

Die Reihe „Catapult Fundamentals“ führt Sie in die Wissenschaft hinter unserer Technologie ein. Sie erläutert Konzepte und Prinzipien der Sportwissenschaft und untersucht, wie Athletenüberwachungssysteme zur Verbesserung der Team- und Spielerleistung eingesetzt werden können.

GPS-basierte Technologien werden im gesamten Sport zur Unterstützung der Leistungsüberwachung eingesetzt, aber wie funktionieren sie, was messen sie und Welchen Nutzen haben sie für Sportler und Trainer??

DIE GRUNDLAGEN

Auf der grundlegendsten Ebene berechnet ein GPS-Empfänger die Position, indem er die von GPS-Satelliten, die die Erde umkreisen, ausgesendeten Signale zeitlich synchronisiert.

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

Da Objekte (oder Sportler) ihre Position im Laufe der Zeit ändern, können ihre Bewegungsprofile (und damit ihre Verschiebung/zurückgelegte Strecke) durch regelmäßige Wiederholung dieses Vorgangs aufgezeichnet werden. Durch die gleichzeitige Übermittlung von Zeitstempeln können zurückgelegte Strecken relativ zur Zeit als Geschwindigkeitsprofile dargestellt werden. Auf dieser Grundlage ermöglicht uns GPS die Analyse der Spielerbewegungen während des Trainings und der Spiele.  

GPS

Trägheitsmessungen

Obwohl Geschwindigkeits- und Richtungsinformationen im Hinblick auf grundlegende Geschwindigkeits- und Entfernungsberechnungen nützlich sind, Katapult-GPS-Geräte enthalten außerdem eine Reihe von Trägheitssensoren, die es Praktikern ermöglichen, eine detailliertere Überwachung der Athleten durchzuführen.

Diese Trägheitssensoren bestehen aus einem Beschleunigungsmesser (zur Messung von Beschleunigungen und Kräften), einem Gyroskop (zur Messung der Rotation) und einem Magnetometer (zur Messung der Körperausrichtung). Alle drei Sensoren sammeln Daten in drei Achsen oder Richtungen und ermöglichen so die Erstellung sensibler „Karten“ der Bewegungen und Aktionen der Sportler. Die Katapult-Technologie kann auch mit Herzfrequenzdaten integriert werden, um eine Möglichkeit zur Quantifizierung der internen Belastung bereitzustellen.

Beschleunigungsmesser

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

Katapultgeräte verwenden dreiachsige Beschleunigungsmesser (auf/ab, vorwärts/rückwärts 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). Durch die Kombination von Gyroskop- und Beschleunigungsmesserdaten können wir präzisere Bilder dynamischer Sportlerbewegungen erstellen, als dies mit einem Sensor allein möglich wäre. Durch die Kombination der Daten sind GPS-Geräte nun in der Lage, die Bewegung eines Sportlers weitaus detaillierter zu analysieren.

Katapulteinheiten enthalten dreiachsige Gyroskope (die drei Achsen sind Gier-, Nick- und Rollachse), die Daten mit 100 Hz sammeln. Dies ist besonders nützlich für die Erkennung der Rotationsgeschwindigkeit, mit der beispielsweise überwacht werden kann, wie schnell sich eine Schulter während eines Cricketwurfs oder eines Baseballspielfelds dreht.

Magnetometer

Im Wesentlichen handelt es sich bei Magnetometern um elektronische Kompasse, die dabei helfen, die Orientierung in Bezug auf den magnetischen Nordpol zu verstehen. Im Hinblick auf die Überwachung von Sportlern liefern Magnetometer Informationen über Richtung und Orientierung und helfen den Sportlern, das Volumen wichtiger Bewegungen wie Richtungsänderungen zu verstehen.

In Catapult-Geräten gibt es Magnetometer in drei Achsen, die mit 100 Hz messen, um unseren Leistungsdaten eine zusätzliche Ebene hinzuzufügen.

OPTIMIERUNG DER LEISTUNG

Durch die Kombination des GPS-Empfängers und der Trägheitssensoren entsteht ein leistungsstarkes Athletenüberwachungstool, das sicherstellt, dass wichtige Leistungsentscheidungen stets durch objektive Daten gestützt werden.

GPS-basierte Technologien helfen Praktikern bei der Quantifizierung sportspezifischer Anforderungen und der Belastungen, denen ihre Athleten ausgesetzt sind. Sie stehen im Mittelpunkt von Prozessen wie Leistungsbewertung, Verletzungsrehabilitation und Trainingsperiodisierung. GPS ermöglicht ein besseres Verständnis der Leistung sowohl auf Team- als auch auf Einzelebene und ist eines der wichtigsten Tools, die Trainern und Sportwissenschaftlern zur Verfügung stehen, wenn es darum geht, das Verletzungsrisiko zu mindern und ihre Mannschaft auf den Wettkampf vorzubereiten.

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