Моделирование ускорения лодки

Когда во время наших тестирований и анализа данных BioRow, мы представляем модельные кривые для усилий, работы весла и скоростей сегментов тела (НБГ 2017/2, 2018/3-4), тренеры и гребцы иногда спрашивают: "Почему не представлены модели для кривой ускорения лодки?"

Трудность с моделированием ускорения лодки (УЛ) – в том, что абсолютные значения и форма кривой очень зависят от темпа гребли и типа лодки, поэтому, это должна быть довольно сложная подстраиваемая модель. Здесь представлена попытка разрешить эту проблему и разработать модель кривой ускорения лодки.

Рис.1 показывает примеры ускорения лодки хорошего одиночника при тренировочном темпе 21 гвм (вверху) и при гоночном темпе 37гвм (внизу). На кривой УЛ, были выделены 15 оценочных точек, каждая из которых определялась величиной ускорения (м/c2) и временем (с или % от времени цикла):

1. Начало цикла определяется по перпендикулярному положению весла на подготовке.
2. Позитивный пик на подготовке.
3. Нуль перед захватом, когда УЛ меняет знак от положительного – на отрицательный.
4. Величина -1 м/c2 перед захватом была добавлена, поскольку УЛ может оставаться отрицательным на подготовке и точка 3 выше отсутствует.
5. Захват, когда весло меняет направление движения от подготовки на проводку.
6. Отрицательный пик, который может наблюдаться как перед, так и после захвата или совпадать с ним.
7. Нуль после захвата, когда ускорение лодки меняет знак с отрицательного – на положительный.
8. Первый пик на проводке может отсутствовать у некоторых команд при низком темпе.
9. "Провал" на проводке связан с Первым пиком выше и также может отсутствовать.
10. Положительный пик – наивысшее УЛ на проводке.
11. Снижение в конце – самая низшая точка в конце гребка, может быть перед или после его конца.
12. Конец проводки, когда весло меняет направление движения от проводки на подготовку.
13. Пик в конце гребка – может наблюдаться перед или после конца гребка.
14. Спад на подготовке – самая низкая точка.
15. Конец цикла – обычно его величина равна Началу цикла.

База данных BioRow по биомеханике лодки (n=15384) была обработана по новым алгоритмам, и статистики для каждого из 15 критериев выше были получена для различных типов лодки и темпов гребли. Зависимости каждой переменной y от темпа гребли x были аппроксимированы полиномом (трендом) третьей степени по методу наименьших квадратов.

Разработанная модель содержит 180 уравнений (время и величина 15 критериев * 2 * 6 типов лодок) с 720 (*4) величинами и позволяет построить кривые УЛ по данным темпа и типа лодки.

Рис.3 показывает примеры сравнения модельных и измеренных кривых УЛ (синхронизированных по моменту захвата). Очевидно, что модель хорошо представляет реальные данные, что подтверждает ее адекватность.

©2023 Валерий Клешнев