"Match analysis, GPS, potenza metabolica: le bugie della verità"

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1 "Match analysis, GPS, potenza metabolica: le bugie della verità" Mirko Marcolini

2 Il carico esterno

3 Cos è Ogni grandezza fisica viene definita mediante il metodo che si usa per misurarla. Nel caso del carico esterno, i sistemi di misura più diffusi operano nello spazio 2D, ed approssimano l uomo con la proiezione del proprio baricentro sul terreno di gioco. L uomo è quindi considerato come un punto materiale che si muove in uno spazio 2D. Da questo punto di vista, tutti i parametri che descrivono il carico esterno (e la loro rilevanza) sono noti da oltre 200 anni: - Distanza - Velocità - Accelerazione (modulo + cambio di ) - Jerk - Forza - Lavoro - Potenza -

4 GPS Global Positioning System

5 Cos è Sistema che sfrutta una rete di satelliti artificiali in orbita per rilevare la posizione di un oggetto dotato di ricevitore. Storia Creato nel 1973 dal dipartimento della difesa statunitense e diventato pienamente operativo nel 1994, all inizio disponeva di 24 satelliti (ora 31), ciascuno dei quali si trova a circa 20 km di distanza dalla terra e compie ogni giorno 2 rotazioni del pianeta. Uso militare vs civile Inizialmente è stato sviluppato per applicazioni militari. In seguito il segnale è stato reso disponibile anche per usi civili. Tuttavia il governo degli Stati Uniti ha la facoltà in qualunque momento di interrompere il segnale o di introdurre un rumore che rende il segnale molto meno preciso.

6 Dati forniti dai satelliti Orario e coordinate geografiche. Cosa misura il ricevitore Il ricevitore misura il tempo impiegato dal segnale radio per percorrere la distanza satellite-ricevitore. La prima volta che viene acceso può impiegare fino a 12 minuti per rilevare tutti i satelliti visibili. Numero minimo di satelliti necessari Il ricevitore deve ricevere il segnale da almeno 4 satelliti, infatti per individuare la propria posizione deve risolvere un sistema a 4 incognite: - Tempo - Latitudine - Longitudine - Altitudine Come viene individuata la posizione Il ricevitore localizza 4 o più satelliti, calcola la distanza da ogni satellite ed usa i dati ricavati per calcolare la propria posizione mediante il processo di:

7 Esempio di trilaterazione nel caso 2D. Immaginiamo di non conoscere la nostra posizione e che ogni satellite sia rappresentato da una città. Satellite 1 (Napoli) distanza Napoli Ricevitore = 215 km

8 Esempio di trilaterazione nel caso 2D. Immaginiamo di non conoscere la nostra posizione e che ogni satellite sia rappresentato da una città. Satellite 1 (Napoli) distanza Napoli Ricevitore = 215 km Satellite 2 (Firenze) distanza Firenze Ricevitore = 271 km

9 Esempio di trilaterazione nel caso 2D. Immaginiamo di non conoscere la nostra posizione e che ogni satellite sia rappresentato da una città. Satellite 1 (Napoli) distanza Napoli Ricevitore = 215 km Satellite 2 (Firenze) distanza Firenze Ricevitore = 271 km Satellite 3 (Roma) distanza Roma Ricevitore = 80 km

10 orologio Errore di 1/1.000 di secondo errore di 300 km! Rilevamento di un oggetto fermo Se dobbiamo rilevare la posizione di un oggetto fermo e non abbiamo vincoli di tempo, il GPS può raggiungere una precisione millimetrica (topografia). Rilevamento di un oggetto in movimento In generale invece la precisione dipende da: condizioni meteorologiche, disponibilità e posizione dei satelliti rispetto al ricevitore, qualità e tipo di ricevitore, effetti di radiopropagazione del segnale radio e della relatività. Utilizzo di postazioni fisse aumenta utilizzando delle postazioni fisse o dei satelliti geostazionari (il WAAS copre il Nord America, EGNOS l Europa, MSAS il Giappone) i quali inviano dei segnali di correzione. Nuove tecnologie GLONASS (Russia), COMPASS (Cina), IRNSS (India), Galileo (Europa).

11 vs accuratezza Il GPS è preciso ma poco accurato. La precisione è il grado di convergenza (in altri termini, la varianza) dei dati rilevati rispetto alla media. L accuratezza è il grado di corrispondenza del dato rilevato con il dato reale o di riferimento. Sistema preciso ma non accurato. Sistema accurato ma non preciso.

12 PERCORSO PREDEFINITO END START GPS A GPS B

13 Giroscopio Il giroscopio è un dispositivo fisico rotante che tende a mantenere il suo asse di rotazione orientato in una fissa. Magnetometro Strumento che misura i campi magnetici, determinando anche orientamento e del soggetto. Traiettoria del giocatore Traiettoria rilevata dal GPS Traiettoria corretta grazie a magnetometro o giroscopio

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15 1. Viene registrato il terreno di gioco in assenza di giocatori. 2. Vengono calibrati i punti del campo. 3. Il software individua i giocatori eseguendo una differenza di colori tra le immagini della partita e lo sfondo vuoto. 4. Il software esegue un operazione matematica chiamata omografia, che consente di ricostruire le posizioni dei giocatori in vista planare. Principali problematiche tecnologiche 1. Vista non planare delle telecamere 2. Occlusioni tra giocatori 3. Ombre 4. Variazioni di luminosità 5. Condizioni atmosferiche Principali errori (correggibili post match) 1. Il giocatore non viene rilevato 2. Soggetto non identificato (il soggetto viene rilevato ma non viene associato ad alcun giocatore) 3. Scambio tra giocatori (il soggetto rilevato viene associato ad un giocatore diverso da quello reale) 1. Sfondo vuoto 2. Calibrazione 3. Tracciamento partita 4. Omografia

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17 LIDAR vs altri sistemi La tecnologia LIDAR, un particolare tipo di laser, è attualmente il miglior sistema di riferimento per valutare la precisione dei sistemi di tracciamento nel rilevamento della. LIDAR SCUDO

18 LIDAR 5 Hz NB GPS con accelerometro, magnetometro e giroscopio. LIDAR 10 Hz NB GPS grezzo. LIDAR 20 Hz NB GPS grezzo o visione artificiale.

19 Mirko Marcolini