Люди, интересующиеся футболом, наверняка не раз задавали себе вопрос о том, откуда судьям становится известно, когда мяч пересекает боковую линию или линию ворот? Когда мяч находится в поле зрения судьи, то проблем с этим не возникает, но когда мяч скрыт от судьи телами игроков, то он не имеет понятии о точном положении мяча в данный момент, и это, в свою очередь, может послужить причиной судейской ошибки. У команды исследователей из университета Северной Каролины, университета Карнеги-Меллоун и компании Disney Research имеется решение вышеупомянутой проблемы. Этим решением является технология отслеживания футбольного мяча при помощи низкочастотных магнитных колебаний.

Для работы системы мяч оборудуется батареей, электронным передатчиком и петлевой антенной. Все используемые компоненты системы достаточно малогабаритны и легки, а вес такого «оборудованного» мяча остается в допустимых пределах, определенных Американской футбольной лигой, надеюсь, вы поняли, что речь пока идет об американском футболе.

Рис. 1.

Несколько приемных кольцевых антенн, размещенные по периметру футбольного поля, принимают сигнал, передаваемый передатчиком мяча. Анализируя совокупность принятых сигналов, компьютер системы с высокой точностью вычисляет текущее положение мяча в трехмерном пространстве, по которому можно проследить траекторию его движения.

Рис. 2.

Следует добавить, что

все это является не первой попыткой создания системы отслеживания положения мяча. К сожалению, в предыдущих попытках исследователи пытались использовать высокочастотные радиоволны, которые очень хорошо отражаются элементами конструкции стадиона и поглощаются телами игроков, сводя иногда практически к нулю точность работы системы в целом.

Рис. 3.

Хотя у низкочастотных колебаний отсутствуют недостатки высокочастотных волн, у них имеется целый ряд собственных недостатков. Когда эти колебания контактируют с поверхностью земли, они поглощаются и переизлучаются снова, что приводит к появлению областей паразитного излучения. Для преодоления этой проблемы исследователями была применена одна из существующих технологий, называемая теорией сложных изображений (complex image theory). Использование формул этой теории в алгоритмах специализированного программного обеспечения дает системе возможность скомпенсировать влияние областей паразитного излучения, что приводит к выдаче координат положения мяча с высокой точность в течение всего времени работы системы.

Данная технология будет совершенствоваться и дальше. Основной первоочередной задачей, стоящей перед исследователями, стоит дальнейшая миниатюризация и облегчение используемых аппаратных средств.

Это в недалеком будущем может позволить использовать элементы системы не только на матчах по американскому футболу, но и по обычному футболу, где требования к весу мяча гораздо жестче.