T12 TIC APLICADAS A LA AF Y SALUD 12.1 TECNOLOGÍAS PARA LA ACTIVIDAD FÍSICA: EL GPS

Santiago Mengual Andrés

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¿QUÉ ES EL GPS? Global Positioning System. Propietario de EEUU es un sistema de radionavegación. Proporciona posicionamiento, navegación y cronometría de manera gratuita e ininterrumpidamente Sistema de radionavegación basado en una constelación de 24 satélites denominados NAVSTAR, situados en una órbita próxima a los 20.000 Km. de la Tierra, y unos receptores que interpretan la señal permitiendo determinar la posición en cualquier parte del planeta Segundo sistema de navegación por satélite de origen ruso GLONASS (militar) EEUU, plantea implantar su propia red GNSS. Santiago Mengual Andrés

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FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA GPS

1. Todos los satélites tienen los relojes ajustados al mismo tiempo 2. Todos los satélites conocen su posición exacta a partir de los datos que son enviados desde los controladores del sistema 3. Cada satélite transmite su posición y una señal de tiempo 4. Las señales viajan hacia el receptor con un retraso debido a la distancia. 5. Las diferencias en la distancia recorrida hacen parecer que cada satélite tiene un tiempo diferente 6. El receptor calcula la distancia a cada satélite y entonces calcula su propia posición

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FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA GPS - Posicionamiento Diferencial Corregido (DGPS)

1. Consiste en corregir o compensar los errores de precisión del siswtema

GPS mediante la ubicación en puntos perfectamente conocidos de estaciones base 2. La estación base determina el error de la posición que recibe de los satélite en relación en el punto conocido (e.ej. vértice geodésico) y crea una señal de compensación que radia (FM) a los receptores GPS en un formato denominado RTCM 3. Es posible aplicar también las correcciones posteriormente en gabinete, aplicando un método que se conoce como Corrección o Postproceso, mediante el registro de unos ficheros con un formato determinado (Rinex) 4. El sistema RASANT del IGN emite gratuitamente corrección diferencia en tiempo real en código RTCM en FM a través de Radio Clásica de RNE. En Catalunya el ICC lo hace mediante Catalunya Radio. Santiago Mengual Andrés

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COMPONENTES DEL SISTEMA GPS: 3 SEGMENTOS Segmento Espacial, compuesto por la red de satélites que giran alrededor de la tierra Segmento de control, formado por estaciones terrestres ubicadas cerca del ecuador para controlar la red de satélites Segmento de Aplicación, que incluye los receptores GPS terrestres de cualquier tipo y que lo conforman los usuarios.

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COMPONENTES DEL SISTEMA GPS: 3 SEGMENTOS Segmento usuario Comprende cualquier aplicación que utiliza un receptor GPS para determinar la posición. Los sectores de aplicación son muy diversos, desde aplicaciones profesionales (navegación terrestre, marítima o aérea, topografía, control de maquinaria, etc) a aplicaciones de tipo lúdico Se obtiene una precisión del orden de 5-15 metros en condiciones favorables.

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COMPONENTES DEL SISTEMA GPS: 3 SEGMENTOS Segmento usuario Compuesto por millones de receptores individuales distribuidos por Receptores GPS ltodo el mundo • El segmento de usuario lo captar componen los millones de receptores individuales que hay por Cualquier que disponga de uno puede y decodificar las señales todo el mundo. transmitidas por los satélites • Cualquiera que disponga de uno puede captar y decodificar las señales transmitidas por los satélites, sin coste alguno. Existen receptores GPT integrados en todo tipo de vehículos y • Existen receptores GPS integrados en todo tipo de vehículos y maquinaria; el GPS va camino de convertirse de en unaconvertirse utilidad universal. maquinarias, el GPS va camino en una utilidad universal. • Estos dispositivos se han conseguido miniaturizar hasta reducirsereducirse a simples circuitos a Estos dispositivos se hanintegrados conseguido miniaturizar hasta ! abaratamiento de costes ! producción en masa. simples circuitos integrados --> abaratameinto de costes --> producción en masa.

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GPS: APLICACIONES Aplicaciones civiles, tanto en el campo comercila (transporte, comunicaciones, construcción, agricultura, etc) como en el cietnífico, sobrepasan ampliamente en número a las militares GPS se ha extendido al campo de recreación, ocio, deporte, etc: Localización Navegación (terrestre, marítima, aérea) Seguimiento (tracking) Cartografía (mapping) y Geodesia Sincronización (timming)

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GPS CARACTERÍSTICAS QUE DEBE CUMPLIR EN EL ÁMBITO DE LA AFD (Larsson, 2003) Suficiente precisión Al menos 9 canales Gran capacidad de memoria para almacenar posición, distancia acumulada y velocidad Deseable que sea capaz de grabar una posición cada segundo Provisto de un interface para permitir la descarga de los datos a un PC para análisis Deseable que sea capaz de conectarse a un receptor diferencial para mayor precisión Posibilidad de colocarle una antena externa, para mejor visibilidad de los satélites Pequeño y ligero Santiago Mengual Andrés

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GPS ALGUNAS APLICACIONES EN LA ACTIVIDAD FÍSICA Y DEPORTE Determinar la velocidad de desplazamiento de un individuo en numerosas situaciones de la vida real es extremadamente importante para los estudios del metabolismo energético de la marcha y la carrera, así como para la valoración del gasto energético diario. Hasta ahora, este tipo de estudios eran difíciles de realizar fuera del laboratorio. En el campo de la fisiología y del rendimiento deportivo, parámetros como la velocidad de desplazamiento y la pendiente o inclinación tienen una profunda influencia en la respuesta fisiológica al ejercicio. Desde el punto de vista biomecánico, la estimación de la velocidad es útil para el cálculo de la energía cinética requerida para mover el cuerpo, el momento lineal y la resistencia aerodinámica. Santiago Mengual Andrés

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GPS ALGUNAS APLICACIONES EN LA ACTIVIDAD FÍSICA Y DEPORTE Son varias las investigaciones llevadas a cabo para comprobar la validez del GPS en su aplicación al deporte. Todas ellas muestran resultados muy satisfactorios. Schutz& Chambaz, 1997

(GPS estándar, SA ON)

Schutz& Herren, 2000; Larsson & Henriksson, 2001 (dGPS) Witte& Wilson, 2004

(GPS estándar, SA OFF)

Terrieret al., 2000; Terrier& Schutz, 2003

(dGPSde alta precisión)

Witte& Wilson, 2005

(WAAS) Santiago Mengual Andrés

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GPS: aplicaciones en actividad física y deporte • Terrier et al. (2000) emplearon un sistema dGPS de alta precisión (Leica 500) combinado con un analizador de gases portátil (Cosmed K4b2).

• Aunque extremadamente preciso (< 1 cm), este sistema es demasiado aparatoso (4-5 kg), caro y poco práctico para su uso rutinario en la valoración del deportista.

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GPS ALGUNAS APLICACIONES EN LA ACTIVIDAD FÍSICA Y DEPORTE

GPS: aplicaciones en actividad física y de

• Terrier et al. (2000) emplearon un sistema dGPS de alta precisión (Leic Terrieret al. (2000) emplearon un sistema un analizador de gases portátil (Cosmed K4b2). dGPSde alta precisión (Leica500) combinado • Aunque extremadamente preciso (< 1 cm), este sistema es demasiado con un analizador de gases portátil caro y poco práctico para su uso rutinario en la valoración del deportista. (CosmedK4b2).

Aunque extremadamente preciso (< 1 cm), este sistema es demasiado aparatoso (4-5 kg), caro y poco práctico para su uso rutinario en la valoración del deportista.

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GPS ALGUNAS APLICACIONES EN LA ACTIVIDAD FÍSICA Y DEPORTE Larsson & Henriksson (2001) también combinaron un dGPS con un analizador de gases con el fin de relacionar las variables fisiológicas medidas durante una carrera de orientación en campo con los datos de posición y velocidad aportados por el GPS. Gracias al GPS fue posible realizar un análisis detallado de la velocidad de carrera en diferentes tramos del recorrido, así como relacionar las mediciones metabólicas con la localización del sujeto en cada momento. Estos investigadores sugieren que la medición de la velocidad por medio de este sistema es la única manera que existe actualmente de determinar con precisión la velocidad en carreras de orientación que se desarrollan en plena naturaleza Santiago Mengual Andrés

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Aplicación de las Nuevas Tecnologías al Deporte de Orientación. El SportIdent y el GPS.

G.- GRÁFICAS DE DATOS.

T12 TIC APLICADAS A LA AF Y SALUD Puede realizarse la presentación de los datos que poseemos en forma de gráfica, y si además el color del track se encuentra degradado con otro dato, puede visualizarse ambos datos a la vez, con el mapa de fondo, incluso puede hacerse transparente la gráfica. 12.1 TECNOLOGÍAS PARA LA ACTIVIDAD FÍSICA: EL GPS

Gráfica que combina la altura, la hora y el pulso, a la vez que se puede ver el recorrido con su color degradado con este último dato importado del pulsómetro.

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GPS ALGUNAS APLICACIONES EN RECREACIÓN Reducción de peligros intrínsecos de las actividades al aire libre Ecoturismo Nuevas gamas de deporte “Geoescondite”, aire libre + búsqeuda. “Geocarrera”: carrera a campo a través sin una ruta marcada préviamente hasta alcanzar el punto específico determinado por el GPS.

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GPS ESPECÍFICOS PARA EL CONTROL DE ENTRENAMIENTO Timex http://www.timex.com

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GPS ESPECÍFICOS PARA EL CONTROL DE ENTRENAMIENTO Garmin http://www.garmin.com

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GPS ESPECÍFICOS PARA EL CONTROL DE ENTRENAMIENTO GSports http://www.gpssports.com Spi y Spi Elite WI.SPI, iSPi

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GPS ESPECÍFICOS PARA EL CONTROL DE ENTRENAMIENTO NavMan http://www.navman.com Ski Alpino, Windsurf, Running, Skating, Walking, All Sports

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GPS ESPECÍFICOS PARA EL CONTROL DE ENTRENAMIENTO FrWd http://www.frwd.fi Serie W, Serie B

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GPS ESPECÍFICOS PARA EL CONTROL DE ENTRENAMIENTO Polar http://www.polariberica.es RS800g3

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Lecturas Fases recogida de datos Bases de datos Tipología de BD

Recursos-e

Gestores

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GPS NUEVAS TENDENCIAS Virtualización de recorridos Transportación de datos a simuladores de entrenamiento Exportación a sistemas multiplataforma de análisis de datos

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FRWD Replayer PC (REPLAY, ANALYZE, RACE/COMPARE)

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•GPS Análisis EN TIEMPO REAL: NUEVAS TENDENCIAS

- Posible visualizar los parámetros de rendimiento en tiempo real mediante un tel Análisis en tiempo real FRWD Mobile compatible y elPlayer nuevo software FRWD Mobile Player TomTom, Navicore, Compe...

- La señal de los nuevos FRWD es captada por la mayoría de sistemas de navegación GPS (TomTom, Navicore, Compe, ...) Compatible NMEA 0183 Santiago Mengual Andrés

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GPS Interfaces (Frwd)

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GPS Interfaces (Garmin Training Center)

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GPS Interfaces (TrailRunner MacOsX)

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GPS Utilización de marcados trakcing con SIG (Sistemas de Información Geográfica)

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GPS: Herramienta de control La combinación de un receptor GPS con diferentes sensores no ha tardado en llegar, y aparece como el siguiente paso en el análisis del rendimiento... Sensores METEOROLÓGICOS (termómetro, barómetro, ...) Sensores BIOMÉDICOS (pulsómetro, analizador de gases, ...) Sensores MECÁNICOS (acelerómetro, inclinómetro, giroscopio, ...) Utilidad de poder combinar el registro de la FC con la posición, la velocidad, la pendiente o la altitud a la que se encuentra un deportista en pleno esfuerzo. Especialmente interesante en aquellas especialidades en las que ha sido difícil obtener medidas objetivas y fiables del rendimiento (esquí, carrera de orientación, remo y piragüismo en aguas abiertas, windsurfing, parapente, paracaidismo, montañismo, etc.) Santiago Mengual Andrés Lecturas Introducción al GPS

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GPS VENTAJAS Dispositivo pequeño, ligero y autónomo. Proporciona posición 3D, velocidad de desplazamiento y tiempo precisos. Los datos pueden visualizarse a tiempo real y/o guardarse para su posterior análisis. Integración con otros sensor es para un mejor análisis del rendimiento. Sistema en constante evolución; receptores cada vez más sensibles y sofisticados.

GPS LIMITACIONES Empleo sólo al aire libre Problemas de señal en zonas con edificios altos, túneles, arbolado, etc. En recorridos curvilíneos de pequeño radio o con cambios repentinos de velocidad, dirección y/o sentido (deportes equipo), la precisión es considerablemente menor. Santiago Mengual Andrés

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