Catapult Fundamentals 系列向您介绍我们技术背后的科学，解释了运动科学的概念和原理，并着眼于运动员监控系统可用于提高团队和球员表现的方式。
基于 GPS 的技术在整个体育运动中用于支持性能监测，但它们如何工作、测量什么以及 它们如何使运动员和教练受益?
基础知识
在最基本的层面上，GPS 接收器通过对围绕地球运行的 GPS 卫星发射的信号进行计时来计算位置。
每颗卫星不断地传输信息，包括传输时间和当时卫星的位置，接收器使用这些信息以光速计算到每颗卫星的距离。这些距离和卫星位置用于使用称为三边测量的过程计算接收器在特定时间点的位置。
当物体（或运动员）随着时间的推移改变位置时，可以通过定期重复这个过程来绘制它们的运动曲线（以及由此产生的位移/距离）。由于时间戳是同时传输的，所覆盖的距离可以相对于时间表示为速度曲线。这是 GPS 使我们能够在训练和比赛期间分析球员动作的基础。
惯性测量
尽管速度和方向信息在基本速度和距离计算方面很有用， 弹射式 GPS 设备 还包含许多惯性传感器，使从业者能够进行更详细的运动员监测水平。
这些惯性传感器包括加速度计（测量加速度和力）、陀螺仪（测量旋转）和磁力计（测量身体方向）。所有三个传感器都在三个轴或方向上收集数据，从而可以创建运动员运动和动作的敏感“地图”。 Catapult 技术还可以与心率数据集成，以提供一种量化内部负荷的方法。
加速度计
加速度计对于识别许多运动动作（例如跳跃或铲球）和理解可能导致小动作的大加速度特别有用。
Catapult 设备使用只有几毫米大小的三轴加速度计（向上/向下、向前/向后和侧向），以 10,000 Hz 的频率测量加速度并以 100 Hz（每秒 100 次）的频率记录。
陀螺仪
陀螺仪测量绕三个轴（冠状面、额状面和矢状面）的旋转。陀螺仪和加速度计数据的结合使我们能够创建比单独使用一个传感器更精确的动态运动员动作图片。通过以这种方式组合数据，GPS 装置现在能够促进对运动员运动的更详细的分析。
弹射装置包含三轴陀螺仪（三个轴是偏航、俯仰和滚转），以 100 Hz 的频率收集数据。这对于检测旋转速度特别有用，例如，可以用来监测在板球投球或棒球场期间肩膀旋转的速度。
磁力计
从本质上讲，磁力计是一种电子罗盘，有助于了解与磁北相关的方向。在运动员监测方面，磁力计提供有关方向和方向的信息，帮助从业者了解方向变化等关键动作的音量。
在 Catapult 设备中，三个轴上的磁力计以 100 Hz 的频率测量，为我们的性能数据增加了一层。
优化性能
GPS 接收器和惯性传感器的结合创造了一个强大的运动员监测工具，确保关键的表现决策始终得到客观数据的支持。
基于 GPS 的技术帮助从业者量化特定运动的需求和他们的运动员所面临的努力，是表现评估、损伤康复和训练周期等过程的核心。 GPS 有助于更好地了解团队和个人水平上的表现，是教练和体育科学家在减轻受伤风险和为团队准备比赛时可用的最重要工具之一。
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