Der Wert von GNSS in einer Stadionumgebung

Bei Catapult ist die Datengenauigkeit bei der Veröffentlichung eines neuen Produkts von größter Bedeutung. Dies zeigte sich besonders deutlich bei der Entwicklung des marktführenden OptimEye S5, dem ersten GNSS-Gerät des Elite-Teamsports.

GNSS steht für „Global Navigation Satellite System“, ein Überbegriff, der alle satellitengestützten Navigationstechnologien umfasst. Derzeit sind nur das US-amerikanische Global Positioning System (GPS) und das russische Globalnaya Navigazionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) verfügbar.

GPS verfügt über 32 zugängliche Satelliten am Himmel, während GLONASS über zusätzliche 24 Satelliten verfügt, was bedeutet, dass die GNSS-basierte Tracking-Technologie die Positionsgenauigkeit erheblich erhöht hat – und je schwieriger die Spielumgebung wird, desto vorteilhafter werden die zusätzlichen Satelliten. Hier ist ein Video zu den Vorteilen von GNSS.

OptimEye S5 wurde aus fünf Generationen satellitengestützter Geräte entwickelt, die auf die Erfindung der Technologie durch Catapult nach den Olympischen Spielen 2000 in Sydney zurückgehen. Unabhängige Untersuchungen haben gezeigt, dass OptimEye S5 in Sportstadien die höchste Genauigkeit aufweist.

Die tragbare Sportlerüberwachung ist im Spitzensport immer allgegenwärtiger geworden und mittlerweile ein integraler Bestandteil von Spitzensportprogrammen. Die meisten dieser Technologien verwenden jedoch eine GPS-basierte Überwachung mit verschiedenen Unterschieden bei Chipsätzen und Antennendesign. Ein allgemein bekanntes Problem bei GPS ist die Leistung in sogenannten „Stadtschluchten“ oder anderen schwierigen GPS-Umgebungen.

Um zu untersuchen, ob das GNSS- und Antennendesign in unserem OptimEye S5 im Vergleich zu einem GPS-basierten Gerät zu einer verbesserten Leistung und damit zuverlässigeren Daten für die Sportlerüberwachung führt, haben wir eine interne Validierung in einem bekanntermaßen schwierigen Sportstadion durchgeführt.

Die Wahl fiel auf ein kommerzielles Stadion und nicht auf ein offenes Feld, da es typische GPS-Herausforderungen aufwies, die mit vielen Spitzensportumgebungen verbunden sind.

Ein gut trainierter männlicher Teilnehmer (24 Jahre alt) und eine gut trainierte weibliche Teilnehmerin (24 Jahre alt) liefen fünf Runden auf einem markierten 50-Meter-Quadrat in der Mitte des Geländes.

GPS-Breitengrad, Längengrad und Geschwindigkeit wurden direkt von den Monitoren exportiert und die Haversine-Formel wurde verwendet, um Entfernungen zwischen aufeinanderfolgenden Positionslösungen zu berechnen. Die Standardfehlerschätzung (SEE) und der Bias wurden mit Microsoft Excel berechnet.

Darüber hinaus wurden die Positionslösungen anschließend als KML-Datei exportiert, um sie in Google Earth zu laden und auf einem Satellitenbild darzustellen. Die resultierenden Spuren wurden hinsichtlich ihrer Positionsstabilität bewertet.

OptimEye S5 meldete deutlich niedrigere SEE und Bias für die gemessene Gesamtdistanz (SEE 1,86% vs. 12,12%, Bias 6,08% vs. 2,21%).

Diese Ergebnisse zeigen, dass GNSS in anspruchsvollen Satellitennavigationsumgebungen eine deutlich bessere Lösung für Positions- und Entfernungsparameter sowie alle anderen aus diesen Daten abgeleiteten Parameter wie Geschwindigkeit und Beschleunigung bietet.

Es gibt überzeugende Argumente für die Schlussfolgerung, dass die GNSS-Engine und Antennentechnologie in Sportlerüberwachungsgeräten der neueren Generation wie dem OptimEye S5 von Catapult deutlich besser in Umgebungen ist, in denen GPS herausgefordert wird – sei es aufgrund von Spielerstaus, Stadien oder zeitweise spärlichen Satellitenkonstellationen.

Es ist wichtig zu beachten, dass Tracking-Engines mehr Informationen als die Distanz liefern, aber dies ist die grundlegendste Lösung der Engine und ihre Komponenten werden verwendet, um integrale Parameter wie Geschwindigkeit, Beschleunigung und Ableitungen davon wie Zeit und zurückgelegte Distanz abzuleiten mit hoher Geschwindigkeit.

Spitzensportmannschaften und -sportler verlangen, dass alle Informationen, die sie zur Überwachung der Leistung, Gesundheit und des Verletzungsrisikos ihrer Athleten verwenden, präzise, valide und zuverlässig sind. Die vorliegende Untersuchung zeigt, dass GNSS deutlich genauere Daten zur Verfolgung der sportlichen Leistung liefert als GPS.

Die Unterschiede zwischen GNSS und GPS vervielfachen sich am Spieltag in einer Stadionumgebung, was sich erheblich auf die Sammlung wertvoller Daten einer Mannschaft auswirkt. Angesichts der zunehmenden Zulässigkeit tragbarer Technologie bei Spielen ist der obige Test von entscheidender Bedeutung bei der Entscheidung, welches tragbare Technologieprodukt verwendet werden soll.

Möchten Sie herausfinden, wie Catapult Ihrem Team helfen kann, seinen Wettbewerbsvorteil zu erlangen? Nehmen Sie noch heute Kontakt mit uns auf.