감사 전문가: Luo Caining
Shenzhen Paisasi Sports Technology Co., Ltd.
스포츠 전자 장비 R&D 이사
제32회 올림픽 대회 2021년 8월 8일 일본 도쿄에서 막을 내렸습니다. 이번 올림픽 기간 동안 중국 대표단은 좋은 성적을 거두고 많은 성공을 거두었습니다.
그 중에는 시상대에 오르지 못한 사람도 있는데, 이번 프로젝트 결승전에서 중국을 황인으로 대표할 수 있다는 것은 이미 큰 기적이고, 그것은 바로 " 플라잉맨' 소빙텐! 100m 경주는 신으로 등극해 온 국민이 들썩거렸다. 준결승은 9초83, 결승은 9초98로 아시아 신기록을 세우며 다시 한 번 황인종의 한계에 도전했다!
100미터 경주의 타이밍이 어떻게 마이크로초 단위로 정확할 수 있는지 궁금하실 것입니다.
정확한 타이밍은 선수의 속도를 측정하는 가장 효과적이고 직관적인 기준이다. 과거의 결과가 역사에 기록되든, 현재 선수들이 이전 기록을 깨고 있든, 타이밍이 정확할수록 경기의 정확도는 더욱 높아진다. 결과가 더욱 의미가 있을 것입니다.
인간은 더 빠르고 강한 속도를 추구하는 동시에 시간 측정의 정확도도 지속적으로 향상되고 있습니다. 우리가 아직 중학교 시험문제인 '100미터 경기 심판은 총소리를 들은 후 타이밍을 시작해야 하는가?, 아니면 연기를 본 후에 타이밍을 시작해야 하는가?'를 하고 있을 때, 올림픽은 이미 전자동 타이밍 시대에 돌입했습니다.
gt; gt; 기계 시대
1896년 제1회 아테네 올림픽에서는 스위스 론진 회사가 제작한 수동 크로노그래프 회중시계가 사용되었습니다. 우리 모두 알고 있듯이 수동 타이밍은 인적 요인에 매우 민감하고 정확도가 높지 않으며 오류가 큽니다.
기계식 크로노그래프의 정확도는 지속적으로 향상되고 있지만 그 정확도는 1/10초에도 미치지 못합니다. 그리고 "약간의 오차는 천 마일 떨어져 있습니다", 그리고 1/10초입니다. 100미터 경주에서도 사용할 수 있습니다. 발생할 수 있는 거리 차이도 분명합니다. 1932년이 되어서야 No. 1130 무브먼트 크로노그래프가 올림픽에 사용되었습니다. 크로노그래프의 정확성은 1/10초에 가까워지는 획기적인 발전을 이루었습니다.
gt; gt; 초기 전자 시대
1949년에 Omega와 British Race Finish Recording Company는 석영으로 구동되는 시간 기록 장치를 공동으로 생산했습니다. 1952년 헬싱키 올림픽은 경기 타이밍에 있어서 획기적인 발전이었습니다. 이후 올림픽은 석영 전자 타이밍 시대로 접어들었습니다.
석영 전자 기록계의 정확도는 1/100에 도달할 수 있을 뿐만 아니라 타이밍이 더 안정적이고 오류가 크게 줄어들 수 있습니다. 또한 고속 프린터를 장착하여 경쟁사를 인쇄할 수도 있습니다. 결과가 즉각적으로 나타나 더욱 강력해집니다.
gt; gt; 빛과 그림자를 결합한 시대
실제로 1945년 초에 Omega는 " 매직아이''로 알려져 있다. 정확도는 1/1000초에 달한다. 극도로 빠른 속도로 촬영한 사진은 육안으로는 판단할 수 없는 승패의 차이를 판가름할 수 있으며, 선수가 타이밍을 멈추기 위해 선을 넘을 필요도 없다. 1948년 올림픽 때 사용됐다.
1949년에는 '슬릿' 마감 카메라가 개발되어 광전자 안구 장치 '매직 아이'와 결합해 스포츠 타이밍의 새로운 시대를 열었습니다. 이후 혁신적인 기술은 계속해서 탄생했고, 빛과 그림자를 결합한 장비는 끊임없이 업그레이드되고 최적화됐다.
gt; 정보화 시대
정보기술의 급속한 발전은 100m 경주의 비약적인 발전을 가져왔습니다. 1992년 미국은 1/25초 프레임 간격의 엔드 카메라와 광전 센서를 이용해 경기 시간을 결정하는 방법을 공개했다. 결승선에서 방사선원과 프로브 센서의 방사선 시간이 중단되면 광전 센서가 신호를 생성하고 이에 따라 시간을 기록합니다.
1994년 중국은 일반 TV를 통해 경주의 실시간 마무리 이미지를 얻을 수 있는 이미지 표시 타이밍 장치를 발표했습니다. 2002년 미국은 화면에 표시할 수 있는 경주 타이밍 시스템을 도입했습니다. 2006년 일본은 모바일 단말기를 통해 정보를 기록, 관리, 교환하는 시스템을 개발했습니다. 2012년 오메가는 100만분의 1초...
과학과 기술의 혁신과 발전으로 인해 타이머는 더욱 완벽하고 정확한 수준으로 향상되었으며 올림픽 달리기 행사에서 중요한 역할을 했습니다.
기술적 한계로 인해 1932년 이전 올림픽에서는 수동 타이밍을 사용했습니다. 그러면 위에서 언급한 질문처럼 심판은 총소리가 난 후에 타이밍을 시작해야 할까요, 아니면 총 연기를 본 후에 타이밍을 시작해야 할까요?
연기가 보이면 타이머가 시작된다는 게 정답이다. 상온에서 공기 중 소리의 전파 속도는 340m/s이므로 출발선에서 발사된 총소리가 결승선에서 계시심판의 귀에 도달하는 데는 약 0.29초가 소요됩니다. 선수가 몇 미터를 달릴 때까지 시간 측정을 시작하지 않습니다. 공중에서 빛의 전파 속도는 약 3*108m/s이므로 총소리보다 총연기의 전파 속도가 훨씬 빠르며, 시간도 무시할 수 있을 정도로 짧습니다.
하지만 총이 발사되자마자 연기가 빠져나가는 것은 미묘해서 멀리서 관찰하면 연기가 나오는 순간을 심판이 정확하게 파악하기 어렵다. 또한 심사위원마다 반응 속도, 버튼 누르는 감도 등 주관적인 요소가 다르기 때문에 선수 결과 기록에는 크고 작은 편차가 있을 수 있습니다. 이는 매우 부정확한 타이밍 방식이며 어느 정도 불공정한 부분이 있습니다.
인간의 차이로 인한 시간 차이를 없애기 위해 인간은 전자 기술을 사용하여 육체 노동을 대체하려고 생각했습니다.
그 결과 1932년에는 결승선에서 사진을 찍고 정확한 시간을 측정할 수 있는 '고베 카메라'가 등장했고, 이후 빛과 그림자의 조합이 적용됐다. 1964년에는 스타트 건, 타이머, 피니시 카메라가 연결되어 타이밍의 정확성이 새로운 차원으로 향상되었습니다.
오늘날 고속 광 감지 엔드포인트 카메라는 초당 수천 장의 사진을 촬영하고 결합된 이미지를 생성할 수 있으며 고정밀 양자 타이머는 100만분의 1초까지 오류를 정확하게 측정할 수 있습니다. 인류는 이번 올림픽에서는 타이밍 오류로 인한 불공정이 거의 없을 것이라고 자부할 수 있다.
올림픽 100m 경주 타이밍 프로그램은 오늘날까지 발전해 왔으며 그 복잡성과 고급 수준은 우리의 상상을 초월합니다. 출발총, 출발블록, 종료 타이밍 장비가 모두 연결되어 있어 명령정보를 즉각적으로 전송하고 통신할 수 있습니다.
올림픽뿐만 아니라 국제대회의 100m 경주에서는 모두 스타팅 블록과 스쿼트 스타트를 사용하게 된다. 심판이 각종 자세 및 준비 지시를 내리면 선수는 즉시 상응하는 조치를 취하고 두 발을 출발대에 올려놓고 압력을 가하며 출발 준비를 하고 총소리를 기다려야 한다. 시간 담당관이 스타터를 당기는 동시에 종료 시간 측정 장비가 즉시 시작됩니다. 공정성을 보장하기 위해 각 플레이어의 스타팅 블록에 있는 스피커가 명령 총소리를 증폭시키고 플레이어가 시작합니다.
올림픽 육상 경기 규정에 따르면 최종 출발 자세를 취한 후 총이 울리기 전에는 움직이거나 출발 동작을 할 수 없습니다. 부정 출발. 부정 출발을 시작하면 대회에서 직접 실격 처리됩니다.
또한 소리나 행동으로 다른 사람을 방해하는 것도 허용되지 않습니다. 그렇지 않으면 시작 파울로 간주됩니다.
잘못된 출발을 방지하기 위해 전자식 시동 장치에는 총소리에 대한 선수의 반응 시간이 0.1 초 이상이라는 점을 고려하여 발판에 압력 센서가 장착되어 있습니다. 순간적인 초속을 얻기 위해서는 큰 힘이 필요하기 때문에 올림픽 100m 경주에서는 선수가 출발할 때 총소리가 난 후 0.1초 이내로 규정하고 있다. 블록이 30N보다 크면 잘못된 시작으로 간주됩니다. 누군가가 총을 뛰어넘으면 명령을 다시 내려야 합니다.
100m 경주에 참가하는 선수는 전체 경주를 자신의 트랙에서 달려야 합니다. 잘못 달릴 경우 결과는 계산되지 않습니다. 결승선에 도달하는 테스트 개체는 머리, 목, 팔, 다리, 손, 발을 제외하고 선수의 몸통에 따라 다릅니다. 결과가 동점일 경우 동점이 되며, 결승전 1위 점수가 동점일 경우 주심은 상황에 따라 재대결 여부를 결정한다.
현대 시계의 높은 정확도로 인해 동점 확률이 혜성이 지구에 충돌할 확률과 비슷하다고 생각할 수도 있습니다. 실제로는 그렇지 않다. 올림픽 100m 경주의 타이밍 정확도는 1000분의 1초에 불과하기 때문에 여전히 동점이 가능하다.
트랙 끝에는 적외선 광전자 차단 시스템이 있습니다. 첫 번째 선수가 결승선을 통과하면 레이저 신호가 트리거되어 첫 번째 선수의 점수가 표시됩니다. 또한 결승선과 평행한 레이저 인터셉터입니다. 설치된 고속 라인 어레이 카메라는 이미지를 스캔하고 초당 수천 장의 사진 속도로 타이밍 스테이션에 정보를 보낼 수 있으며, 컴퓨터는 이미지와 시간을 결합합니다. 그런 다음 기술자는 이미지를 통해 결과를 판단하고 최종적으로 경쟁 결과를 얻습니다.
100m 경주는 고대의 전통적 대회로서 늘 가장 원시적인 방식으로 인류의 한계에 도전해 왔으며, 끊임없이 우리 자신을 돌파해 나가고 있으며, 그 기능성과 정확성에 대한 관심이 점점 높아지고 있습니다. 엄격한 요구 사항.
그렇다면 인간의 한계는 어디인가? 1968년 멕시코 올림픽 100미터 경주에서 인간이 처음으로 10초를 깨뜨렸습니다. 기록을 세운 위대한 데이비드 파(David Parr)는 "열린 문이었다"고 말했습니다.