[發明專利]一種運動員定位方法及定位系統

有效

• 申請號: 201910939896.2
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110665208B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 張渤;謝金辰
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06
• 代理公司: 深圳國海智峰知識產權代理事務所(普通合伙) 44489
• 代理人: 劉軍鋒

本發明提供一種運動員定位方法及定位系統，其中定位方法包括：將運動場網格化，以運動場的中心點為坐標原點建立第一直角坐標系；在運動場上選取多個參考節點，測量每個網格頂點的RSSI值，建立網格頂點RSSI值的匹配數據庫；確定射頻參數A和信號傳輸常數n的值；實時測量運動員所在位置處的RSSI值，計算出運動員所在位置到各個參考節點的距離；計算運動員的初步坐標；根據運動員的初步坐標確定運動員所在網格；計算運動員到運動員所在網格的每個網格頂點的距離；計算運動員的精確坐標。定位系統包括設置在參考節點處的定位接收器、設置在運動員身上的定位發射器以及上位機。本發明提供的運動員定位方法及定位系統能夠更加準確的定位運動員位置。

技術領域

本發明涉及定位技術領域，尤其涉及一種運動員定位方法及定位系統。

背景技術

在足球運動、籃球運動等運動中，運動員的跑動跑位能力可以直接影響比賽的結果，所以跑動跑位能力是運動員重要的基本能力素質之一，也是教練員考核球員的一項重要指標。現在對運動員的跑動能力以及時機判斷的要求越來越高。實時定位系統對運動員的位置進行實時定位、保存和分析跑動軌跡，根據運動軌跡推算出運動員的運動量、消耗相關的參數。因此，實時定位在足球、籃球等運動中起到關鍵作用。現有技術中采用的定位方法對運動員的定位不夠精確，無法得到準確的數據。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種運動員定位方法，方法包括：

將運動場網格化，在運動場上建立第一直角坐標系；在運動場上選取多個參考節點，分別以每一個參考節點為基準測量每個網格頂點的RSSI值，建立網格頂點RSSI值的匹配數據庫；確定射頻參數A和信號傳輸常數n的值；實時測量運動員所在位置處的RSSI值，計算出運動員所在位置到各個參考節點的距離；計算運動員的初步坐標；根據運動員的初步坐標確定運動員所在網格；計算運動員到運動員所在網格的每個網格頂點的距離；計算運動員的精確坐標。

進一步的，確定射頻參數A和信號傳輸常數n的值包括：隨機選取兩個網格頂點；分別測量選取的兩個網格頂點到距離最近的參考節點的距離；從匹配數據庫中分別獲取以距離最近的參考節點為基準測量的兩個網格頂點的RSSI值；計算射頻參數A以及信號傳輸常數n的值。

進一步的，參考節點為4個，運動場為矩形，參考節點分別設置在運動場的4個頂點處。

進一步的，計算運動員的初步坐標包括：比較以不同的參考節點為基準測量的運動員所在位置處的RSSI值，選擇其中3個最大的RSSI值所對應的參考節點，計算出運動員的初步坐標。

進一步的，計算運動員的初步坐標包括：從4個參考節點中隨機選取3個參考節點，共有3種選擇結果；分別根據3種選擇結果計算出3個坐標；將3個坐標代表的點連接所形成的三角形的質心坐標作為運動員的初步坐標。

進一步的，計算運動員到運動員所在網格的每個網格頂點的距離包括：將以不同參考節點為基準計算得出的運動員到運動員所在網格的網格頂點A的距離相加后取平均值，將平均值作為最終的運動員到網格頂點A的距離；采用與計算運動員到網格頂點A的距離相同的方法計算運動員到網格頂點B、網格頂點C、網格頂點D的距離。

進一步的，計算運動員的精確坐標包括：以運動員所在網格的質心為原點建立第二直角坐標系；根據第二直角坐標系重新確定運動員所在網格的網格頂點的坐標；在運動員所在網格的網格頂點中隨機選擇3個網格頂點，分別將隨機選擇的3個網格頂點重新確定的坐標以及運動員到隨機選擇的3個網格頂點的距離代入到公式(X_運-X_參)²+(Y_運-Y_參)²＝d²中，計算出運動員的精確坐標。