Funkbasierte Laufdiagnostik in der Leichtathletik

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Bibliographic Details
Project manager:Lames, Martin
Research institution:Technische Universität München / Fakultät für Sportwissenschaft / Lehrstuhl Trainingswissenschaft und Sportinformatik
Funding:Bundesinstitut für Sportwissenschaft (File number: 071503/16-17)
Cooperation partner:Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen ; Deutscher Leichtathletik-Verband
Format: Project (Database SPOFOR)
Language:German
Project duration:03/2016 - 02/2018
Keywords:
Identification number:PR020160400033
Source:profi - Projektinformationssystem

Project goal

Ziel ist die Weiterentwicklung des vorhandenen Projektstands zum Einsatz des funkbasierten Tracking-und Analysesystems RedFIR bis hin zu einer feldtauglichen Version, die in der Praxis routinemäßig zur Sprint- und Laufdiagnostik eingesetzt werden kann. Es werden die folgenden drei Teilziele angestrebt:
- Apparative Verbesserungen: Befestigung am Sprinter, Integration von Startsignal und Zieldurchlauf in die Analysen;
- Algorithmik: Anpassung der Datenverarbeitung an die diagnostischen Fragestellungen, Generierung von Anwendungsspezifischen Auswertungen;
- Validierung: Sicherung der Genauigkeit der ermittelten Daten; Optimierung der leistungsdiagnostischen Aussagekraft der Auswertungen
Entwicklung einer apparativen Feldlösung:
- Anbringung der Sender am Athleten;
- Integration von Startsignal und Zieldurchlauf in die Analysen
Algorithmik:
- Entwicklung von Analyse-Algorithmen (Bodenkontakt-Erkennung);
- Entwicklung von Auswertungs-Algorithmen (Technikanalyse, (automatische) Leistungs-Reporterstellung);
- Prototypische Implementierung der Algorithmen in einer Echtzeitfähigen Umgebung
Validierung: Basierend auf zweimal jährlich stattfindenden Testaufnahmen mit Kaderathleten des DLV werden die RedFIR Daten bezüglich der folgenden Parameter validiert:
- Generelle Genauigkeit des Systems;
- Laufspezifische Genauigkeit der Positions-und Geschwindigkeitserfassung (Vergleich mit Laveg Laserdistanzmessung);
- Laufspezifische Genauigkeit der Schritterkennung;
- Kopplung mit wettkampfmäßiger Zeitmessung.
Zusätzlich soll getestet werden, ob man ein Positionserfassungssystem nicht auch zur Belastungs-Beanspruchungsdetektion in Mittel- und Langstreckenwettkämpfen bzw. vor allem in deren Training nutzen und gleichzeitig Biodaten, insbesondere die Herzfrequenz, damit in Beziehung setzen könne. Um dies im Freien und auf längeren Distanzen zu verwirklichen, soll auf ein sportspezifisches GPS-System zurückgegriffen werden. Der wichtigste Vorteil zur unzweifelhaft wesentlich genaueren Funktechnologie liegt aber darin, dass die GPS-Technologie bereits jetzt überaus einfach und völlig mobil eingesetzt werden kann und darüber hinaus auch noch als relativ preisgünstige Technologie anzusehen ist. Die TU München verfügt über ein GPS-System von GPSports mit 18Hz Messfrequenz. Dieser Sensor verfügt außerdem über einen Akzelerometer, der potenziell auch erlaubt, die Schrittfrequenzen - und damit auf der Basis der Laufgeschwindigkeit auch die Schrittlänge - hinreichend gut zu erfassen. Damit wären bisher ungekannte Ermüdungsbeschreibungen möglich.
Folgende Ziele sollen demnach zusätzlich verwirklicht werden:
Entwicklung einer technologischen Feldlösung:
- Anbringung der Sensoren am Athleten;
- Externe Triggerung der Messung (Startsignal);
- Synchronisation von Bio- und Bewegungsdaten;
- Verknüpfung dieser Daten mit Videoaufnahmen der Läufe
Entwicklung von Analyse-Algorithmen:
- Entwicklung von Auswertungs-Algorithmen für Tempoverlauf und Ermüdungsindikatoren;
- Entwicklung von Auswertungs-Algorithmen für eine Schritterkennung
Validierung:
- Generelle Genauigkeit des Systems durch Vergleich mit REDFIR als Goldstandard;
- Vergleich der bisherigen streckenabschnittsbasierten Wettkampfdiagnostik mit den Ergebnissen der stetigen Laufdiagnostik;
- Analyse einer repräsentativen Anzahl von Läufen um Normverhalten zu beschreiben

Project results

Gewinn leistungsdiagnostischer Erkenntnisse:
- Erklären der Struktur von Sprint- und Lauftechnik
- Einzelfalldiagnostik zur Verbesserung der individuellen Leistung
- Individueller Support für Athleten hinsichtlich der Olympischen Spiele