Ladda ner hela tidningen i pdf format - GIH

S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 4 - 2 0 0 3
Bild 2. Principen bakom satellitnavigering. Genom att beräkna sträckan till åtminstone tre satelliter
kan positionen bestämmas.
Bild 3. Differentierad GPS data från två varv av längdskidåkning, lagd ovanpå en skannad karta i
GPS programvara (GPS utility). De små sträcken markerar en positionsangivelse (En position var
annan sekund).
tiv sträcka och hastighet en gång varje
sekund.
Signalerna från satelliterna störs
dock av atmosfäriska fenomen och av
att studsa på föremål, på sin väg mot
GPS mottagaren. Detta ger ett fel i de
beräknade sträckorna till satelliterna
och således fel i den beräknade positionen,
kumulativa sträckan och hastigheten.
För att reducera felen, så fi nns ett
korrigeringssystem utvecklat, s.k. differentierat
(dGPS). Markbundna stationer
runt om i Sverige detekterar felet,
och information för korrigering skickas
med radiovågor, via en differentierad
mottagare, till GPS mottagaren.
Den största nackdelen med dGPS
är att mätningar endast kan utföras
där satellitsignalerna når GPS mottagaren,
det vill säga f f a utomhus.
Precisionen på mätningarna blir också
sämre i radioskugga, där korrigeringssignalerna
ej kan nå den differentierade
mottagaren.
GPS mottagaren
En GPS mottagare, som oftast köps för
friluftsverksamhet, är inte större än en
mobiltelefon och kostar omkring 3000
kr. För att använda en sådan mottagare
inom idrotten bör den dock ha
en stor minneskapacitet, möjligheten
att kombineras med en differentierad
mottagare, samt kunna användas tillsammans
med en extern satellitantenn.
Kostnaden för att införskaffa en differentierad
mottagare är ungefär samma
som för GPS mottagaren, men för att
kunna använda sig av korrigeringssystemet
(EPOS Premium) krävs ett årligt
abonnemang på ca 6000 kr.
Validitet av dGPS mätningarna
Den dGPS utrustning som använts
vid våra försök (Garmin GPS 12 CX,
RXMAR 2, Aztec) har också validerats.
Två kända positioner jämfördes
med 10 stycken konsekutiva mätningar
vardera. Medelfelet visade sig ligga
runt 2 m. Spridningen av mätvärdena
låg dock, för båda mätningarna, inom
0,6 m. Mätning av kumulativ sträcka
gjordes på en 115 m lång, rak asfaltväg,
samt på stig uppför 247 m. Medelfelen
var för 10 mätning av sträckan,
var 0,8 m (115 m), och 0,10 m (247
m), med en relativt låg spridning av
felen (95 % konfi densintervall –1,19 m
- +2,79 m (115 m) och –1,66 m - +2,46
m (247 m).
Differentierad GPS hastighet kan
mätas både med hjälp av förändringar i
satellitsignalfrekvensen (Doppler shift)
och genom att dividera sträckan mellan
två positioner med skillnaden i tid.
Hastigheter mellan 6 km×h -1 och 20
km×h -1 , med dessa två dGPS metoder,
testades mot konventionell tidtagning
på den 115 m långa sträckan. Medelvärdet
för hastighet med tidtagning
var 11,96 km×h -1 (range 6,55 – 20,09),
med dGPS Doppler shift 11,99 km×h -1
(range 6,61 – 20,15), och med dGPS
skillnad i sträcka och tid 11,99 (range
6,55 –20,27). Sammanfattningsvis kan
man säga att validiteten av dGPS position,
kumulativ sträcka och hastighetsmätningar
var mycket bra.
Differentierad GPS data analys
Efter att en försöksperson genomgått
en fälttest med dGPS, kan informationen
från dGPS mottagaren laddas ner
till en dator för vidare analys. Fälttester
med dGPS har vid vår enhet utförts på
orienterare, längdskidåkare och skidskyttar.
Vid dessa fälttester har även
det fysiologiska svaret studerats, m h a
en bärbar ergospirometer (MetaMax II,
Cortex Biophysik), i relation till dGPS
data om position och hastighet. Analys
av dPGS data har också gjorts ovanpå
en inskannad karta i GPS programvaran
(GPS-utility 4.04.3, GPS Utility
Limited) (Se bild 3).
Med hjälp av dGPS kunde hastigheten
i olika delar av en fälttest
23