Полностью автоматическое время

Полностью автоматическая система хронометража на финише Панамериканских игр 2007 года на олимпийском стадионе Жоао Авеланжа.

Омега устройство FAT 1948, содержащее четыре хронометров , созданные с помощью стартового пистолета и остановленного фотоэлементом.

Система синхронизации светового луча (две линзы выдвинуты справа от стойки)

Полностью автоматическое время (сокращенно FAT ) - это форма хронометража гонки, при которой часы автоматически активируются стартовым устройством, а время финиша либо автоматически записывается, либо измеряется путем анализа фотофиниша . Система обычно используется в легкой атлетике, а также при тестировании спортивных результатов, скачках , собачьих бегах , велосипедных гонках , гребле и автогонках . В этих полях используется фотофиниш. Он также используется в соревновательном плавании., для которого пловцы сами фиксируют время финиша, касаясь сенсорной панели в конце заплыва. Для проверки оборудования или в случае отказа в дополнение к FAT обычно используется система резервного копирования (обычно ручная). ^[1]

Технология [ править ]

В гонках, начинаемых стартовым пистолетом , к пистолету обычно прикрепляется датчик, который при выстреле посылает электронный сигнал в систему хронометража. Альтернативный стартовый свет или звук, который запускается электронным способом, например звуковой сигнал, обычно также подключается к системе синхронизации. В видах спорта, в которых пересекается финишная черта (а не касанием, как в плавании), текущая система финиша представляет собой фотофиниш, который затем анализируется судьями.

Камеры линейного сканирования [ править ]

Текущая система фотофиниша, используемая на олимпийских соревнованиях, а также на других соревнованиях высшего уровня, использует цифровую камеру линейного сканирования, направленную прямо вдоль финишной черты. TimeTronics, FinishLynx и Omega - примеры коммерческих систем хронометража, обычно используемых в спортивных соревнованиях. Эти камеры имеют поле изображения шириной всего в несколько пикселей, причем один кадр формирует узкое изображение только финишной черты и всего, что ее пересекает. Во время гонки камера делает изображения с чрезвычайно высокой частотой кадров (точная частота зависит от системы, но может составлять тысячи строк в секунду). Затем компьютерное программное обеспечение размещает эти кадры по горизонтали, чтобы сформировать панорамный изображение, которое эффективно отображает график финишной черты (и всего, что пересекает ее) с течением времени, со временем, обозначенным на горизонтальной оси.

До появления цифровой фотографии, (и все еще доступен в качестве альтернативы), аналогичного фильм была использована основанная система, состоящая из щели которой полоса пленки продвигается мимо на постоянная скорости , чтобы произвести аналогичное панорамное изображение с цифровым система. Мигающий светодиод встроил калибровку времени в пленку.

Полнокадровые камеры [ править ]

В последнее время были достигнуты значительные успехи в синхронизации полнокадрового видео, в которой используется полный массив датчиков, а не одна линия. Это стало следствием появления недорогих технологий машинного зрения, которые сделали возможным создание систем с временным разрешением, превышающим 1/100 секунды. Ранее телевизионный стандарт NTSC ограничивал большинство VHS и SVHS, а также частоту цифровых кадров 59,94 кадра в секунду (ограничивая временное разрешение 0,016 секунды). Многие современные системы, такие как производимые FlashTiming, способны поддерживать частоту кадров 120 кадров в секунду при более высоком пространственном разрешении и в чисто цифровом режиме. ^[2]Добавление компьютерных инструментов анализа значительно упростило и повысило эффективность процесса хронометража, а также автоматизировало некоторые части хронометража, например, с такими функциями, как обнаружение движения и добавление закладок для времени финиша. Из-за этих разработок и более низкой стоимости по сравнению с системами линейного сканирования, синхронизация видео получила ограниченное распространение на нескольких мероприятиях в средней школе и университетских школах. Неспособность этих систем выполнить так называемый «тест с нулевым контролем» означает, что они не соответствуют требованиям ИААФ или других национальных руководящих органов, чтобы их можно было классифицировать как полностью автоматический отсчет времени (FAT). ^[3]

Системы хронометража светового луча [ править ]

Существуют также похожие системы хронометража, которые используют процесс прерывания луча света. Такие системы часто используются при индивидуальном тестировании спортсменов. Природа этой технологии не распознает, кто ломает луч, а вместо этого распознает, когда луч был сломан (что позволяет использовать ее во многих приложениях за пределами легкой атлетики). Эти системы обеспечивают мгновенные результаты, которые могут быть очень полезны, когда есть большая группа спортсменов (например, комбайн) или если тренеры хотят быстро рассчитать время своих спортсменов. Этот тип технологии FAT широко используется в мире исследований спортивных результатов и движений и может быть гораздо более доступным и простым в использовании по сравнению с системами на основе камеры. Системы хронометража световых лучей имеют производителей по всему миру, в том числе: Dashr (США), Brower (США), Zybek (США), Fusion Sport (Австралия), BeamTrainer (Словения) и Microgate (Италия).

Использование в легкой атлетике [ править ]

Пример фотографической гонки с автоматическим хронометром: Сабина Буш (справа) выигрывает с результатом 53,24 секунды, а Корнелия Ульрих идет второй с результатом 53,55 секунды.

Согласно ИААФ , любой рекорд по легкой атлетике ( мировой , олимпийский или национальный) или квалификационное время для Олимпийских игр или чемпионатов мира, установленный в спринтерских соревнованиях, должен быть засчитан системой FAT.

Ручное время, то есть время, когда люди управляют механизмами остановки и / или пуска, очень подвержено ошибкам. По правилу, они имеют точность только до одной десятой (0,1) секунды, поэтому все сотые доли секунды после нуля должны быть округлены до следующей по величине десятой. ^[4]

Многие специалисты по легкой атлетике используют оценку коэффициента преобразования в 0,24 секунды, добавленную к любой ручной отметке на дистанции 100 м или 200 м , и 0,14 секунды к любой отметке, рассчитанной вручную на дистанции 400 м или более: эти коэффициенты пересчета являются применимо только для сравнения знаков из различных источников и не приемлемо для записи.

В случае сравнения скорректированного вручную времени с отсчетом времени FAT с эквивалентным исходным временем FAT, время FAT будет считаться более точным, и, таким образом, спортсмен получит более высокое начальное значение или рейтинг сравнения. Этот метод преобразования времени восходит к тому времени, когда системы FAT были гораздо менее распространены. ^[5] Они становятся все менее приемлемыми, даже на соревнованиях низкого уровня, и больше не приемлемы на высоком уровне спорта. ^[6]

Полностью автоматический хронометраж не стал обязательным для установления мировых рекордов до 1 января 1977 года.

История [ править ]

Впервые на Олимпийских играх использовался автоматический отсчет времени в беге с препятствиями в 1928 году, который выиграл Лукола за 9: 21,60 (официальное время 9:21 4/5). Используемое устройство было камерой-таймером Лёбнера.

В 1932 году использовались три системы: официальный ручной отсчет времени, время фотофиниша ручного старта и устройство отсчета времени Gustavus Town Kirby , которое было разработано Кирби для определения правильного порядка финиша в скачках. В официальном отчете об Олимпийских играх 1932 года говорится: «В дополнение к ручному отсчету времени использовались два вспомогательных электрических устройства отсчета времени. Оба были запущены с помощью приспособления к стартовому пистолету. Одно было остановлено вручную, когда бегуны коснулись ленты. Другой был снабжен кинокамерой, которая одновременно сфотографировала бегуна у ленты и циферблата индикатора времени ». ^[7] Система Кирби также использовалась в 1932 году в США. Олимпийские испытания , где победное время Ральфа Меткалфа 10,62 в100 метров считается, возможно, первым мировым рекордом, рассчитываемым автоматически. ^[8]

FAT также использовался в 1936 году, но обнаруживался очень редко. В 1948 году Булова приступила к разработке Phototimer, уникального сочетания фотоаппарата и точного электронного хронометра. Phototimer был первым устройством автоматического отсчета времени, которое использовалось в соревновательных видах спорта.

Он широко использовался в Северной Америке, в том числе на олимпийских испытаниях в США в 1948 году. Устройство Булова было активировано звуком выстрела стартового пистолета, а не прямым подключением, что означает, что время было примерно на 0,02 секунды быстрее, чем в действительности. ^[9] В 1948 году Олимпийских игр, однако, по- прежнему использовать Omega синхронизации с устройством под названием «Magic Eye», разработанный британским Race Finish Recording Co. , Ltd. ^[10] Автоматические времена , произведенные в 1948 году Олимпийские игры никогда не были освобождены, но проверка фотографий на финише означает, что поля были рассчитаны с точностью до 1/100 секунды.

В 1952 году Omega Time Recorder был первым, кто использовал кварцевые часы и распечатывал результаты, что принесло компании престижный Крест за заслуги перед Олимпийским комитетом. К щелевым камерам были добавлены часы для автоматической отметки времени с точностью до сотой секунды. ^[11] Несмотря на эти улучшения, общая система была аналогична той, что использовалась в Лондоне в 1948 году (таймер Racend Omega). ^[12] Средняя разница между временем FAT и ручным режимом для мужчин на 100 метров составляла 0,24 секунды, хотя это колебалось от 0,05 секунды до 0,45 секунды; например, средняя разница для шести бегунов в финале на 100 метров среди мужчин составила 0,41 секунды; ^[13]при этом средняя разница в беге на 100 метров у женщин тоже составила 0,24, но только 0,22 в финале. У мужчин на 200 метров средняя разница составила 0,21 секунды, а у мужчин на 400 метров средняя разница составила 0,16 секунды.

В 1956 году средняя разница между временем FAT и ручным режимом для мужчин на 100 метров составляла 0,19 секунды, в диапазоне от -0,05 до 0,34 секунды. ^[14] В беге на 200 метров у мужчин средняя разница составила 0,16 секунды, а у мужчин на 400 метров средняя разница составила 0,11 секунды.

В 1960 году средняя разница между временем FAT и ручным бегом на 100 метров среди мужчин составляла 0,15 секунды, в диапазоне от -0,05 до 0,26 секунды. ^[15] В беге на 200 метров у мужчин средняя разница составила 0,13 секунды, а у мужчин на 400 метров средняя разница составила 0,14 секунды.

В 1964 году, хотя на Олимпийских играх также использовался ручной хронометраж, официальное время измерялось с помощью системы FAT, но это было похоже на ручное время. Например, Боб Хейс выиграл 100 метров за время FAT 10,06 секунды, которое было преобразовано в официальное время в 10,0 секунд: системы FAT в 1964 и 1968 годах имели встроенную задержку 0,05 секунды, то есть время FAT Хейса было равным. измеренный как 10,01 секунды, который был округлен до 10,0 секунды для официальных целей (несмотря на то, что официальные лица с секундомерами засекли время Хейса на отметке 9,9 секунды). Текущее понятное время 10.06 было определено путем добавления задержки 0,05 секунды. ^[16]

Такая же корректировка была сделана для времени проведения FAT на Олимпийских играх 1968 года; Время победы Джима Хайнса на 100 метров было измерено как 9,89 секунды, которое впоследствии было скорректировано до 9,95 секунды.

В 1972 году, поставляя официальное оборудование для хронометража с 1932 года, Omega потеряла право быть официальным хронометром на Олимпийских играх компании Longines. Омега вернулся на Олимпийские игры 1976 года. ^[17] Это были первые Олимпийские игры, на которых официальные результаты приводились с точностью до 1/100 секунды.

В более поздних версиях системы фотофиниширования для записи и отображения времени начала использоваться пленка, в том числе AccuTrack, в которой использовалась технология разрезания для записи изображений с течением времени на финишной прямой в Polaroid Instant Film . Accutrack была самой популярной камерой для фотофиниша в Соединенных Штатах в конце 1980-х - начале 1990-х годов. Узнав об ограничениях пленочных камер (пленка была продвинута на каретке, которая иногда заклинивала, ширина пленки ограничивала объем данных - и, следовательно, время, которое могло быть захвачено, и т. Д.) И частые сбои во время использования ^[18] аспирант Массачусетского технологического института Дуг ДеАнгелис ^[19], который работал с системой AccuTrack, начал экспериментировать с цифровыми решениями для определения времени FAT. В 1992 году он основал Lynx System Developers.и он добился значительного прогресса в технологии, когда ему удалось создать цифровую версию тайминга FAT, в которой использовалась щелевая фотография, которая фиксировала изображение отделки с отметкой времени, что позволяло камере точно записывать время с точностью до 1000-й секунды. Текущие версии камеры теперь захватывают изображение со скоростью до 20 000 кадров в секунду.

Ссылки [ править ]