Використання хронометричних систем в спортивних змаганнях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Використання хронометричних систем в спортивних змаганнях

хронометричний спортивний фотофініш камера

У квітні 1896 року були проведені Ігри I Олімпіади. Ця Олімпіада значно відрізнялась від сучасних змагань. Так, переможець подолав 100-метрову дистанцію за 12 секунд. Секундоміри, які використовувалися на змаганнях, фіксували час з точністю до 1/5 частки секунди. Та вже перед Іграми VI Олімпіади гостро постає питання про необхідність розробки високоточних хронометрів, а в 1914 році були розроблені секундоміри, що дозволяли реєструвати соті частки секунди. Тільки в 1966 році завдяки розробці електронних секундомірів стало можливим реєструвати спортивні результати з точністю 1/1000 секунди. З розвитком електроніки на спортивних змагання починають з'являтися високотехнологічні пристрої хронометражу, які включають високошвидкісні цифрові камери, сенсорні електронні колодки, передавачі інфрачервоних променів і радіо. Сьогодні завдяки передовим технологіям, спортсмени можуть виграти або програти з перевагою всього в 1/1000 с - в 40 разів швидше, ніж може побачити око. Така точність вимагає першокласних технологій, за допомогою яких визначається переможець у спортивних змаганнях [3].

У змагальній діяльності вимірювання використовуються в першу чергу для визначення власне спортивного результату, оскільки необхідною умовою видовищності спорту завжди була його змагальність, тобто можливість виявлення переможця за очевидним кількісним критерієм. Таких критеріїв у спорті всього три:

1-й критерій - результат, який вимірюється в одиницях СІ (секунда, метр, кілограм);

2-й - кількість зароблених, отриманих, завойованих, вибитих очок;

3-й - кількість нарахованих суддями балів [5].

Варто зауважити, що за цими трьома критеріями можуть бути оцінені результати спортсменів як в індивідуальних, так і в командних виступах.

Розглянемо кожний з критеріїв детальніше.

1. Критерій - результат, який вимірюється в одиницях СІ (секунда, метр, кілограм).

Найчастіше результатом, що оцінюється за 1-ою умовою, є час подолання певної дистанції. У різних видах спорту, в залежності від швидкості пересування спортсменів, використовується різна точність вимірювання часу. Як правило, вона знаходиться в межах 0,001 - 0,1 с. При цьому спортсмен може йти, бігти, їхати на велосипеді, пересуватися на лижах або ковзанах, з'їжджати на санях, плисти, ходити під вітрилом або на веслах.

Саме по собі забезпечення необхідної точності вимірювання часового інтервалу з технічної точки зору не становить особливих труднощів, проте специфіка спорту накладає на цей процес свої особливості, що пов'язані, в першу чергу, з проблемами визначення моменту старту і фінішу. Удосконалення вимірювань цих елементів змагального процесу йде шляхом використання технічних новинок. До них, серед поширених в даний час приладів, відносяться різні фотодатчики і мікрочіпи, системи реєстрації фальшстарту, системи фотофінішу тощо.

На сьогодні розроблена велика кількість часовимірювальних пристроїв, з яких найбільше поширення отримали оптикоелектронні пристрої, що використовують фотоелементи. Принцип вимірювання полягає в тому, що атлет перетинає два або кілька променів світла, сфокусованих на прийомопередавачах світлового випромінювання - фотодіодах. Перериваючи світлові промені, бігун на мить розмикає ланцюг. В результаті виникає електричний імпульс, який, перетворюючись, автоматично показує час в мілісекундах (мс). Для розрахунку швидкості бігу досить розділити відстань між паралельними один одному променями на часовий інтервал між імпульсами в фотоелементі [9].

Фотофініш - програмно-апаратна система для фіксації порядку перетину фінішної межі учасниками змагань, що забезпечує отримання зображення, яке можна надалі багаторазово переглядати.

Основною технічною відмінністю систем фотофінішу є використання у них принципу так званої щілинної зйомки, при якій фіксується лише лінія шириною в один піксель, а отримуване в результаті статичне зображення «набирається» з цих смужок так само, як малюнок на килимі.

При наявності інтегрованого або поєднаного з фотофінішем таймера він також дозволяє отримати часовий результат учасників, які перетнули фінішну межу.

Актуальною для спорту також є реєстрація швидкостей і траєкторій в певний момент часу, в певному місці і в спірній ситуації. До таких параметрів відносяться, наприклад, швидкість лижника при стрибках з трампліну під час відштовхування або в момент приземлення, швидкість тенісного або волейбольного м'яча при подачі, його траєкторія при визначенні торкання сітки або ауту тощо. В наш час за ходом змагань високого рівня спостерігають сотні мільйонів глядачів. Важливо, щоб усі судді, глядачі, спортсмени були впевнені в об'єктивності визначення переможців. З цією метою навіть розробляються спеціальні математичні моделі й імітатори.

Окрім контролю часу, в процесі реєстрації спортивного результату за 1-ою умовою необхідно також вимірювати відстані, наприклад в метаннях або різного роду стрибках, і вагу штанги у важкій атлетиці.

Якщо при стрибках у довжину (відстань 6-9 м) вимірювання простою рулеткою ще допустимі, а можливі помилки (кілька міліметрів) дуже незначні, то в метанні списа або молота (де відстань в 10 разів більша) помилка вимірювання результату рулеткою буде вже досить істотною (кілька сантиметрів). Різниця ж між результатами суперників може складати всього 1 см. Оскільки перемога має величезну значимість в сучасному спорті, об'єктивність і точність вимірювання таких відстаней вже давно забезпечується за допомогою спеціальних лазерних далекомірів.

Інша справа - штанга. Тут великих проблем немає, тому що гриф і додаткові вантажі самі є своєрідними засобами вимірювання. Тому контрольне зважування піднятої штанги, як правило, проводиться тільки при встановленні рекордів, при розподілі призових місць і в спірних моментах.

2. Особливим випадком є 2-й критерій виявлення переможців по завойованих очках.

Багато фахівців цю процедуру визначають не як вимірювання, а як оцінювання. У зв'язку з тим, що вимірювання в загальноприйнятому сенсі є виявленням кількісної характеристики результатів спостережень різними способами і методами, в спорті є доцільним об'єднати ці два поняття або вважати їх рівнозначними [6].

На користь цього рішення свідчить і те, що в низці спортивних дисциплін переможці виявляються за очками, що обчислюються, виходячи з досягнутого метричного результату (п'ятиборство, тріатлон, керлінг тощо), а в біатлоні, навпаки, отримані (вибиті) очки при стрільбі можуть вплинути на кінцевий метричний результат спортсмена.

Переможцем за очками може бути як спортсмен-індивідуал, так і вся команда. Цей критерій використовується, як правило, в ігрових видах спорту: футболі, хокеї, баскетболі, волейболі, бадмінтоні, тенісі, водному поло, шахах та ін. В окремих іграх лімітується час спортивної боротьби, наприклад, у футболі, хокеї, баскетболі. В інших - гра триває, поки не буде досягнутий певний результат: волейбол, теніс, бадмінтон. Процедура виявлення переможця в них відбувається в декілька етапів. Спочатку по забитих (завойованих) голах, шайбах, м'ячах реєструється результат конкретного матчу і визначається його переможець. Кожен з учасників після ігор по колу отримує відповідні очки, які заносяться в турнірну таблицю. Очки підсумовуються і виявляються переможці на другому етапі. Він може бути остаточним (національні чемпіонати) або за ним може слідувати наступний етап, якщо турнір є відбірковим (чемпіонати Європи, світу, Олімпійські ігри).

Звичайно, в кожному ігровому виді спорту є своя специфіка, але принцип підрахунку очок однаковий.

В єдиноборствах, наприклад боксі, боротьбі, фехтуванні, результат змагання оцінюється теж за очками (виконаними ударами, проведеними прийомами, уколами). Але в перших двох видах спорту поєдинки можуть бути зупинені до закінчення ліміту часу: нокаутом або якщо противника буде покладено на лопатки.

3. За 3-ю умовою переможця визначає група фахівців-експертів за нарахованими балами.

У видах спорту, які оцінюються за таким вкрай необ'єктивним способом, претензії, протести і навіть судові розгляди є найчастішими - досить згадати останні Зимові XXI Олімпійські ігри 2010 року в Ванкувері. Але так склалося історично: у фігурному катанні, гімнастиці і в інших подібних змаганнях ще кілька років тому було неможливо оцінити виступи спортсменів об'єктивно за допомогою технічних засобів, як, наприклад, у легкій атлетиці. Сьогодні технічні впровадження вже дозволяють виробляти кількісні оцінки за допомогою спеціальних відео-вимірювальних систем.

Сьогодні технічний прогрес дозволив поєднати в єдиному комплексі вимірювальні, демонстраційні та телевізійні системи. Все це призвело до того, що в спорт стали входити найостанніші інформаційні технології та прийоми шоу-бізнесу. Тепер глядачі, які знаходяться на стадіонах, спортивних майданчиках і сидять біля екранів телевізорів, майже зрівняні: всі можуть бачити, що відбувається в реальному і сповільненому часі, споглядати крупний план спортивної боротьби, в тому числі з повтором найцікавіших і спірних моментів, спостерігати проходження спортсменами рубежів, контролювати проміжні та підсумкові результати, бути свідками улюбленого дійства.

Дуже важливим є також забезпечення рівності умов, об'єктивності і порівнянності результатів змагань.

Тут, поряд з визначенням якості змагальних трас, полів, секторів, треків, лижні, схилів, точному вимірюванню підлягають їх фізичні розміри: довжина, ширина, відносна і абсолютна висоти. В сучасному спорті у цьому напрямку часто використовуються останні технічні досягнення.

При організації міжнародних змагань велика увага приділяється стану і параметрам спортивного інвентарю та обладнання.

Так, наприклад, усі снаряди для метань за правилами змагань повинні строго відповідати певним розмірам і вазі. У зимових видах спорту, де велике значення має ефективність ковзання, наприклад в бобслеї, є обмеження за температурою полозів, яка ретельно вимірюється безпосередньо перед стартом. Строго контролюються параметри воріт, розмітки полів і майданчиків, м'ячів і сіток, щитів, кошиків тощо. У деяких випадках ретельно перевіряється екіпірування спортсменів, наприклад у стрибках на лижах з трампліна, щоб вона не являла собою своєрідне вітрило.

Іноді необхідною процедурою є зважування спортсменів. Цього вимагають, наприклад, правила змагань у важкій атлетиці, де є вагові категорії, або в кінному спорті, де спортсмен не повинен бути надто легким.

У низці спортивних дисциплін важливими є умови погоди. Так, у легкій атлетиці виконуються виміри швидкості вітру, яка може вплинути на результати бігу та стрибків; у вітрильних регатах, де в умовах безвітря змагання взагалі неможливі; при стрибках на лижах з трампліну, де бічний вітер може загрожувати життю спортсменів. Контролю підлягає температура снігу і льоду в зимових видах спорту, температура води у водних видах спорту. Якщо змагання проводяться на відкритому повітрі, то в разі опадів певної інтенсивності вони можуть бути перервані (наприклад, теніс, бадмінтон, стрибки з жердиною).

Література

1. Иванов В. Педагогические и метрологические основы теории и методики измерений в спорте / Иванов В. // Человек в мире спорта: Новые идеи, технологии, перспективы: Тез. докл. Междунар. конгр. - М., 1998. - Т. 1. - С. 51-52.

2. Филиппов С.С., Ермилова В.В. Информационное обеспечение управления спортивным соревнованием. Журнал Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта 2 (48) 2009, 02 февраля 2009 г., с. 83-87.

Размещено на Allbest.ru