Análisis de los sistemas de seguimiento de jugadores basados en GNSS y en posicionamiento local para su aplicación al fútbol

Resumen

La presente tesis doctoral tuvo los siguientes objetivos generales (OG) y específicos (OE): (i) OG: diseñar un montaje válido y fiable para la sincronización automática de un sistema inercial y unas puertas de tiempo; (ii) OE: analizar la precisión del protocolo de comunicación creado entre el sistema inercial y el sistema de referencia (puertas de tiempo); (iii) OE: determinar la validez del montaje en el sistema inercial para medir sprint y el tiempo empleado en realizar pruebas deportivas; por otro lado, (iv) OG: determinar la precisión y fiabilidad entre unidades y test-retest de los sistemas de seguimiento por radiofrecuencia (GPS y UWB); (v) OE: comparar los dos sistemas de seguimiento para su aplicación al análisis de tiempo-movimiento en futbol; y por último, (vi) OG: examinar la precisión y fiabilidad de los sistemas de seguimiento por radiofrecuencia (GPS y UWB) para la determinación de la posición de jugadores en el campo en fútbol; (vii) OE: comparar la precisión y fiabilidad de ambos sistemas de seguimiento (GPS y UWB) para la estimación de la posición de jugadores en el campo; y (viii) OE: comparar los dos sistemas de seguimiento para su aplicación al análisis táctico. Para todo ello, se diseñaron distintos protocolos experimentales en función del objetivo perseguido. Para los objetivos 1-3 se diseñó y ejecutó una modificación en la comunicación de ambos sistemas (IMU y puertas de tiempo) para que la sincronización entre ambos fuera automática. Para los objetivos 4 y 5 se diseñó un circuito con movimientos típicos del rendimiento en futbol y se midieron la distancia recorrida y la velocidad mediante GPS y UWB para comparar sus datos con las medidas reales (cinta métrica y puertas de tiempo respectivamente). Para los objetivos 6-8 se diseño un circuito que incluyera movimientos típicos del futbol y además fuera geométrico a fin de poder ser comparados con polígonos creados digitalmente. En conclusión, las medidas de tiempo por el montaje entre un sistema inercial y unas fotocélulas comunicadas mediante tecnología ANT + obtuvieron una alta precisión, por lo que se podría aplicar para hacer más eficiente la monitorización del tiempo en la actividad deportiva. Además, se consigue una sincronización automática entre las medidas de tiempo y las medidas integradas en el sistema inercial. Por otro lado, se mostró que tanto GPS como UWB fueron sistemas adecuados para medidas de tiempo-movimiento en el futbol, aunque se observó que UWB obtuvo mayor precisión que GPS en condiciones estáticas y en largos periodos de tiempo. Ambos sistemas además fueron altamente fiables. Finalmente, para su aplicación al análisis táctico y para la estimación de la posición exacta de jugadores se reportó una alta precisión y fiabilidad del sistema UWB, en contraste con el sistema GPS.