在400米冲刺中运行参数分析,使用实时动力全球导航卫星系统
Keisuke Onodera1,2,3, Naoto Miyamoto3, Kiyoshi Hirose3,4
1Faculty of Education and Welfare, Biwako-Gakuin University, 29 Fusecho, Higashiomi 527-8533, Japan.
实时动态全球导航卫星系统 (RTK GNSS) 提供了一种测量步骤长度和频率等运行参数的新方法. 使用RTK GNSS的速度最小方法为训练优化提供了准确的,无漂移的冲刺分析.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 运动科学 运动科学 运动科学
- 导航系统 导航系统
背景情况:
- 精确测量运行参数 (步骤长度,步骤频率,速度) 对于优化冲刺性能至关重要.
- 传统的方法,如二维视频分析和惯性测量单元 (IMU),在户外环境中具有精度和实用性的局限性.
- 实时动态全球导航卫星系统 (RTK GNSS) 为高频动态数据采集提供了潜在的替代方案.
研究的目的:
- 引入和评估使用100 Hz RTK GNSS估计运行参数的两种新方法.
- 将这些RTK GNSS方法的准确性和可靠性与已建立的3D视频分析和IMU数据进行比较.
- 评估RTK GNSS适用于详细的每步冲刺分析,包括曲部分和步伐不对称检测的适用性.
主要方法:
- 使用100Hz RTK GNSS数据开发了估计运行参数的两种方法.
- 方法1通过垂直位置最小值确定中位;方法2使用与初始接触对齐的垂直速度最小值.
- 测量结果与3D视频分析和IMU数据在大学短跑者400米冲刺期间进行了验证.
主要成果:
- 两种RTK GNSS方法都成功估计了步骤频率,步骤长度和速度.
- 方法2 (垂直速度最小值) 与方法1相比,在SF (0.205Hz与0.291Hz相比) 和SL (0.143m与0.190m相比) 中显示出更高的精度,RMSE较低.
- 方法2显示了与参考数据的更高相关性,在曲线上表现更好,并更一致地检测了步伐不对称性.
结论:
- RTK GNSS,特别是速度最小的方法 (方法 2),提供了一个强大的,无漂移的,单传感器解决方案,用于每步冲刺分析.
- 这种RTK GNSS方法为基于IMU的系统提供了一个实用和准确的替代方案,用于户外运行分析.
- 这些发现支持使用RTK GNSS来增强训练优化和田径运动员的绩效评估.
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