Комплекс измерительный радиотехнический для цифровой регистрации параметров перемещения спортсменов

Авторы патента:


Комплекс измерительный радиотехнический для цифровой регистрации параметров перемещения спортсменов

 

G07C1/22 - Устройства для регистрации времени прихода и ухода рабочих и служащих; устройства для контроля и регистрации работы машин; способы и устройства для генерирования произвольных чисел; устройства для голосования и лотерейные устройства; системы или устройства для контроля, не предусмотренные в других подклассах (опознание личности, например снятие отпечатков пальцев, ступней A61B 5/117; устройства измерительные или индикаторные общего назначения и подобные им устройства, за исключением тех, в которых затраченная работа не измеряется, например ручная работа, G01D; часы, часовые механизмы G04B;G04C; измерение периодов времени G04F; счетные механизмы G06M)

Владельцы патента RU 2472173:

Макрушин Юрий Николаевич (RU)

Изобретение относится к средствам слежения за перемещением спортсмена, в том числе на игровом ноле, с использованием триангуляционных измерений параметров перемещения спортсменов радиотехническими средствами. Технический результат заключается в обеспечении одновременной цифровой регистрации параметров перемещения спортсмена в процессе игрового действия, а также в повышении быстродействия указанной регистрации. С помощью источников радиосигналов, устанавливаемых на спортсменах, и приемников этих сигналов, устанавливаемых стационарно вблизи игрового поля, определяются перемещения спортсменов в координатах игрового поля. По результатам расчета на каждом определенном интервале времени с помощью быстродействующих счетно-решающих устройств производится запись в цифровом виде координат перемещений спортсменов во время игры, определяются суммарное перемещение и траектория движения спортсмена. Изобретение позволяет оценить эффективность передвижений каждого спортсмена, входящего в команду, и оценить ее влияние на результативность игры. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительным радиотехническим комплексам для определения местоположения каких-либо объектов.

В измерительном радиотехническом комплексе используется способ триангуляционных измерений положения каких-либо объектов на местности.

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.

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.

По результатам регистрации может производиться статистическая обработка данных методами математической статистики.

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.

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.

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.

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.

В состав измерительного комплекса входят:

- следящая радиотехническая система, обеспечивающая слежение за перемещением спортсменов;

- счетно-решающие устройства;

- регистрирующие устройства, обеспечивающие запись параметров перемещения на каких-либо носителях информации

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.

По максимальному значению принимаемого радиосигнала измеряются два угла между направлениями на источник радиосигнала и базой, на которой установлены антенны с приемниками.

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.

На примере игры в футбол или хоккей игровое поле представляют в плоской системе координат.

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.

Начало координат игрового поля принимают в точке 0, расположенной в его центре.

Начало координат основной системы принимают в точке , которая находится на пересечении базисной линии В и диагонали, проходящей через точки 1, 3 и 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.

Точку N находят на пересечении диагонали, проходящей через точки 2, 4 и центр поля, и базисной линией В.

Расстояние d1 от начала координат основной системы до точки А1, в которой в данный момент времени находится спортсмен, определяют по известной формуле:

Расстояние d2 от начала координат основной системы до точки А2, в которую переместился спортсмен за интервал взамен Δt, определяют по формуле:

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.

По этим формулам сначала определяют координаты , , , в основной системе координат, а затем координаты спортсмена x1, x2, y1, y2 в системе координат игрового поля.

Перемещение ΔS спортсмена из точки A1 в точку А2 за интервал времени Δt определяют по формуле:

здесь ,

,

Соответственно ,

,

Среднюю скорость спортсмена на этом интервале определяют по формуле

Суммарное перемещение за некоторый интервал времени Т определяют по формуле:

Порядок действий оператора состоит в первоначальной настройке приемников радиосигналов излучения от каждого из спортсменов. Далее слежение за перемещением спортсменов и регистрация результатов происходят автоматически.

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.

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.

В конечном счете это может быть выражено в улучшении спортивных результатов и занятии призовых мест во многих видах спорта.

Комплекс измерительный радиотехнический для цифровой регистрации параметров перемещения спортсменов многоканальный, отличающийся тем, что включает в себя источники радиосигналов, которые располагают на каждом перемещающемся спортсмене во время проведения игры, приемники радиосигналов, которые размещают стационарно в соответствующих точках игрового поля для отслеживания перемещения спортсменов посредством приема радиосигналов, настроенных на частоты, соответствующие частоте источников радиосигналов спортсменов, устройство расчета для приема данных от указанных приемников и определения углов между направлениями перемещения спортсменов из одной точки в другую точку игрового поля за выбранные интервалы времени, а также одновременного расчета параметров перемещения каждого спортсмена по игровому полю во время спортивного действия и устройство записи в цифровом виде полученных параметров.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам двухпроводной связи и энергообеспечения, осуществляющим контроль за пребыванием посетителей в закрытых сооружениях большой протяженности.

Изобретение относится к области создания различных документов с заданной действительностью, т.е. .

Изобретение относится к информационным устройствам для тренировки, и в частности к интерфейсам пользователя информационных устройств для тренировки. .

Изобретение относится к спортивному инвентарю, в частности к устройствам для подготовки пловцов. .

Изобретение относится к области систем контроля посетителей и может быть использовано в различных помещениях, например, для контроля пациентов, а также для контроля работников.

Изобретение относится к области часовой промышленности и может быть использовано в электронных шахматных часах, используемых для контроля времени в шахматной партии между удаленными соперниками в режиме реального времени, и направлено на повышение помехоустойчивости и достоверности приема, обработки и передачи информации о ходах и времени на обдумывание.

Изобретение относится к способу голосования с использованием электронных карт. .

Изобретение относится к спортивным тренажерам и может быть использовано для контроля и обеспечения безопасности спортсмена на тренировке и в процессе соревнования.

Изобретение относится к области часовой промышленности, а именно к хронометрическим механизмам, обеспечивающим измерение времени, отсчитываемого, начиная с определенного момента, и управляемым путем нажатия нажимной кнопки.

Изобретение относится к спортивному оборудованию. .

Изобретение относится к межсамолетной навигации и может быть использовано для автоматизации дозаправки самолета в воздухе. .

Изобретение относится к радиотехническим средствам определения направления, местоположения, измерения расстояния или скорости с использованием разнесенных антенн и измерением фазового сдвига или временного запаздывания снимаемых с них сигналов.

Изобретение относится к области пассивной радиолокации и может быть использовано для определения координат излучающего объекта по кривизне волнового фронта с учетом флюктуации фазы сигнала в каждом приемном канале пеленгатора.

Изобретение относится к спортивным играм в просторных помещениях и на открытом воздухе, в частности к футболу, и может быть использовано для построения систем диагностирования и управления ходом игры
Изобретение относится к средствам, используемым при подготовке команды в игровых видах спорта
Изобретение относится к средствам обнаружения объектов и может быть использовано для автоматической фиксации факта пересечения футбольным мячом плоскости футбольных ворот, регистрации положения «вне игры» и «игры рукой»,«угловой удар»,«выход футбольного мяча за боковую линию». Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что вдоль всего периметра футбольного поля и на внутренних верхних частях перекладин футбольных ворот устанавливают последовательно друг за другом узконаправленные миниантенны, присоединенные к минирадиолокационной станции, выполненные с возможностью электромагнитного излучения вертикально вверх электромагнитного излучения на расстояние 0,8-0,6 ширины футбольного поля, устанавливают узконаправленные миниантенны на внутренних нижних частях перекладин футбольных ворот устанавливают последовательно друг за другом узконаправленные миниантенны, присоединенные к минирадиолокационной станции, выполненные с возможностью излучения вертикально вниз электромагнитного излучения, вдоль боковых линий правой и левой сторон футбольного поля последовательно друг за другом устанавливают миниантенны, присоединенные к минирадиолокационной станции, выполненные с возможностью электромагнитного излучения в сторону футбольного поля на расстояние 0,6-0,8 ширины футбольного поля, изготовляют футбольный мяч, покрытый эластичным токопроводным слоем, помещают в футбольный мяч миниответчик, излучающий кодовую частоту при облучении его электромагнитными волнами минирадиолокационной станции.

Изобретение относится к области регистрации времени, отработанного человеком, а именно к мониторингу мобильных сотрудников в компаниях с большой численностью персонала и многочисленными филиалами и обособленными подразделениями. Техническим результатом является выявление несанкционированного использования устройств носимой электроники при контроле за численностью сотрудников и добросовестным выполнением обязанностей. Для этого биологическая информация о пульсовых волнах всех входящих в систему сотрудников от их датчиков 1 поступает на базовый терминал 2 и в блоке сравнения 3 сигналы от всех датчиков 1 в определенные моменты времени сравниваются между собой. Если совпадений информации от датчиков 1 не обнаружено, то блок сравнения выдает сигнал на блок индикации 4, который фиксирует число датчиков 1, которое совпадает с числом входящих в систему сотрудников. Если обнаружено полное совпадение или иная взаимосвязь сигналов от двух и более датчиков 1, то это означает, что эти датчики находятся на теле одного человека. В этом случае блок сравнения 3 выдает сигнал на блок индикации 5, который фиксирует несанкционированное использование конкретных датчиков определенным сотрудником системы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх