Метрологический кон (роль технической подготовленности спортсменов

В содержание этого типа контроля включается оценка объема техники движения спортсмена, разносторонность техники, ее рациональность. То есть определение эффективности того, что умеет спортсмен. Кроме того, важнейшим разделом этого блока контроля является оценка того, как владеет техникой спортсмен — эффективность его техники (рис. 9).

Рис. 9. Основные критерии технической подготовленности спортсмена.

Общий объем спортивной техники может быть.

тренировочным и соревновательным. Оба этих параметра используются при организации контроля технической подготовки спортсмена. Эффективность техники: абсолютная, сравнительная и реализационная — также является объектом метрологического контроля.

Для контроля технической подготовленности спортсмена (ТПС) используют две группы методов:

• • визуальные,
• • инструментальные.

Первая группа методов (визуальные) является наиболее распространенной, особенно в таких видах спорта как гимнастика, акробатика, спортивные игры, единоборства, в фигурном катании и некоторых других видах спорта. Это в основном виды спота, где доминирует кинематическая структура движений. Наблюдения внешней картины движения, выявление их пространственно-временной структуры проводится как начальный этап экспертного оценивания. Этот подход положен в основу оценки эффективности соревновательной деятельности, где судьи-оценщики определяют наиболее совершенную и эффективную соревновательную технику спортсмена.

За эталонную технику в этом случае выбирают техническое выполнение упражнения выдающимся спортсменом (в том числе технику чемпионов и рекордсменов мира или Олимпийских игр). При этом большое значение имеет не внешняя картина перемещений атлета, а динамическая структуры или внутреннее содержание движения (усилия, приложенные к опоре или снаряду). Поэтому спортивный результат во многом зависит ог того, как точно спортсмен воспроизводит усилия, скорость их изменения, что в свою очередь зависит от степени совершенства его нервно-мышечного аппарата и сенсорных систем организма (зрительной, слуховой, проприоцептивной и др.).

В связи с тем, что точность аппаратурной регистрации различных биомеханических параметров значительно превышает разрешающую способность сенсорных систем организма, появляется возможность использовать аппаратные средства как дополнение к нашим органам чувств. Например, метод электротензометрии позволяет зарегистрировать и измерить усилия, развиваемые спортсменом при выполнении различных физических упражнений и представить эти усилия на мониторе компьютера в удобной для наблюдения форме. Для регистрации двигательных характеристик с целью оценки технической подготовленности спортсмена используются разные измерительные системы. Примером такой системы могут служить мониторы сердечного ритма типа Polar (Финляндия) (рис. 10).

Рис. 10. Внешний вид регистрирующего устройства — монитора сердечного ритма (выполненного в виде наручных часов).

С помощью монитора типа RS800 можно осуществлять контроль и измерения средней длины шага, темп и ритм беговых шагов. А также средние и пиковые значения частоты сердечных сокращений (ЧСС) при любой форме двигательной активности, то есть практически в любом виде спорта. В приборе имеется большой запас компьютерной памяти, плюс новый датчик шага. Это позволяет детально регистрировать скорости на дистанции ходьбы, бега, лыжных гонок на основе простого кинематического уравнения вида:

где V — скорость горизонтального перемещения в шагательных локомоциях (например, бег, ходьба и др.), Т— частота шагов или темп, L — средняя длина одиночного шага.

Состав сложной измерительной системы — это перечень всех элементов в нее входящих, и направленных на решение задачи измерения (рис. 11).

Рис. 11. Схема состава измерительной системы.

Характеристика составных частей измерительной системы

• 1. Объектом измерения может быть любая физическая или химическая реальность окружающего мира.
• 2. Датчик — это приемник информации. Он аналогичен рецепторам организма человека или животных, его задача— прием, переработка (преобразование от одного носителя информации к другому) и передача информации об изменениях реальностей окружающего мира. Например, датчики биоэлектрических сигналов преобразуют потенциалы действия (ПД) клеток сердечной мышцы, нейронов головного мозга, скелетных мышц, которые используются при регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электрокардиограммы (ЭКГ), и электромиограммы (ЭМГ); датчики механических воздействий преобразуют изменения механических характеристик системы, как правило, в электрический сигнал (например, пъезодагчики, или датчики сопротивления).
• 3. Блок усиления характеризуется коэффициентом усиления.
• 4. Устройство обработки и регистрации, измеренной информации. Устройство обработки может быть ручным или автоматизированным.

Передача информации от датчика к приемнику осуществляется, но различным каналам связи (табл. 1).

Таблица 1

Способы передачи информации от датчиков к регистрирующим и преобразующим блокам измерительной системы.

Статистическая программа Castrol Performance Index (PCI) является новым высокотехнологичным продуктом, который использует системы мониторинга для оценки игры лучших футболистов мира в соответствии с их позицией на поле. Система изучает передвижение игрока и объективно оценивает его вклад в работу команды для достижения победы. По периметру поля размещены 16 видеокамер, подсоединенные к компьютеру, который при помощи специального программного обеспечения каждые 15 минут отслеживает общее количество перемещений каждого игрока, выраженное в метрах, а также определяет максимально достигнутую футболистом (на этом отрезке времени) скорость перемещения в м/с (см. рис. 12, 13).

Рис. 12. Персональные показатели игроков за матч.

Рис. 13. Максимальная скорость и пробег команд в игре за 15-минутные отрезки.

Рис. 14. Результаты технических действий игроков команд.

Кроме того, ноле разделяется на ряд зон, каждая из которых имеет свою «цену гола» — когда владение в этой зоне приводит к голу. Кроме голевых ситуаций, очки CPI начисляются игрокам за передачи, проходы, удары по воротам и т. д.

Рис. 15. Пример начисления очков за передачу.

Игроки получают очки CPI за каждую голевую передачу. Количество начисляемых очков зависит от того, на каком участке футбольного поля была выполнена передача. Вероятность того, что передача приведет к голу гораздо больше, если этот пас выполнен на половине соперника, поэтому игроку в этом случае начисляется большее количество очков (см. рис. 15). С другой стороны, при ошибочных передачах мяча или перехвата со стороны соперника, происходит вычет очков.

Рис. 16. Пример начисления очков за качество удара по ворогам.

При оценке нападающих и вратарей особое внимание уделяется качеству ударов. Возможность попадания в ворота зависит от того, из какого положения был выполнен удар и куда он направлен. Футбольные ворота разделяются на зоны (квадраты) и считается, что попадание в определенные из них увеличивает шанс забить гол. Так, например, ударив по центру ворот, игрок имеет меньше возможностей забить гол, чем пробив в верхний угол (см. рис. 16). Для начисления очков PCI также принимается во внимание степень сопротивления противника.

Рис. 17. Пример начисления очков за действия в защите.

Количество очков PCI, начисляемых за прерывание атаки соперника, зависит от участка поля, где был выполнен защитный прием. При отбивании или отражении удара нападающего в центральной зоне ворот, начисляется большее количество очков, чем за то же действие в районе боковых линий (рис. 17). Блокировка ударов по воротам, перехваты, отбор мяча с выводом из зоны удара— все эти приемы тоже добавляют очки, а игра в защите, вызвавшая назначение свободных ударов и пенальти — вычитают.

В настоящее время начинает широко распространяться для передачи информации в компьютер от разных периферийных устройств технология Bluetooth. Bluetooth отличается от других технологий применением маломощных передатчиков. Малые размеры системы, позволяющие устанавливать се в различные оконечные и периферийные устройства (мобильные и бесшнуровые телефоны, ноутбуки, устройства ввода/вывода ПК, хабы локальных сетей и многие другие), а низкая стоимость гарантирует широкое внедрение новой технологии. В основе технологии Bluetooth лежит принцип радиосвязи при быстром скачкообразном изменении частоты (Fast Frequency Hopping) — 1600 переприсмов каналов/с в диапазоне частот 2,402— 2,480 ГГц. Емкость этой полосы частот — 79 каналов с шириной полосы пропускания канала 1 МГц. Максимальная скорость обмена данными может достигать 1 Мбит/с. Особенностью диапазона 2,4 ГГц является то, что в странах Европы, в Японии и США на основании решений IEEE 802.11 он определен как технический диапазон. Работа излучающих устройств в нем не требует лицензии. В этом диапазоне работают микроволновые печи, беспроводные сети (LAN), другие коммерческие системы передачи данных. Bluetooth использует радиосоединение, обеспечиваемое микрочипом размером всего 9><9 мм. Его базовый протокол является комбинацией схемной и пакетной коммутации и обеспечивает передачу как голоса, так и данных. Каждый голосовой канал поддерживает синхронное соединение 64 Кбит/с, а асинхронный канал может поддерживать асимметричное соединение со скоростями в прямом и обратном направлении соответственно 721 Кбит/с и 57,6 Кбит/с. При использовании дополнительного усилителя мощности в тракте передачи дальность связи может составлять более 100 м. Универсальность и высокие технические характеристики делают новую технологию перспективной. В результате появилась беспроводная технология, способная связывать до восьми устройств в радиусе до десяти метров, причем немало внимания было уделено использованию Bluetooth для создания сети: телевизор с DVD-проигрывателем и видеомагнитофон, которые могут связываться с компьютером, синхронизирующим в свою очередь данные с сотовым телефоном.

Как работает Bluetooth?

Для связи Bluetooth используется диапазон частот 2400— 2483,5 МГц. Базовая скорость передачи данных— 1 Мбит/с. Как и в протоколе IP, данные посылаются отдельными пакетами. В зависимости от состояния трафика, приемники и передатчики могут переключаться между каналами до 1600 раз в секунду. Помимо адреса назначения, контрольные блоки содержат частоту следующего пакета. В результате наличия дополнительной управляющей информации, действительная пропускная способность оказывается равной в лучшем случае 2×432 = 864 кбит/с. Сети Bluetooth были разработаны с учетом поддержки до восьми устройств, причем такая сеть была названа «пиконет» (piconct). Каждому устройству присваивается статус ведущего (master) или ведомого (slave). Ведущие устройства отвечают за организацию и управление соединениями, включая связь между двумя ведомыми устройствами. Ведущее устройство может одновременно находиться в двух раздельных сетях, в результате чего в цепочку может быть связано до десяти сетей. Поэтому теоретически возможно соединение 8×10 = 80 устройств, или 72 периферийных устройств.

Рис. 18. Взаимосвязь компьютера и периферийных устройств при помощи технологии Bluetooth.