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电子测距仪在体育运动中的应用

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摘 要

随着时代和科技的高速发展,电子产品越来越深入到人们的生活方方面面。在过去,电子测距仪是为了测量山川、湖泊等地理数据而存在,现今在体育运动中,也开始频繁出现它的身影。正是有了电子测距仪,体育运动中的成绩和数据变得更加精确,获取过程也变得更加简易和便捷。本文将围绕电子测距仪本身的相关内容展开介绍,并充分论证它在体育运动范畴内如何高效、精确地发挥作用。

【关键词】电子测距仪 体育运动 红外线

1 详解电子测距仪

1.1 电子测距仪的分类

以往的电子测距仪只是用于测量山川、湖泊等地理数据,现今随着时代的发展和需要,它越来越多地被运用到了体育运动中。而在电子测距仪的大家庭中,目前根据不同的用途和工作原理,分为了激光测距仪、红外线测距仪、超声波测距仪等等几种,比较常运用于体育运动中的是前两者。在体育运动中使用电子测距仪,使得成绩和数据都变得精确,而且在技术层面促进了体育运动的公平、公正性。

1.2 电子测距仪的优势

电子测距仪有着其独特的优势,不仅可以测量更为广泛的范围,而且工作反应时间非常短,在高效率的前提下还能保持高质量的精确数据呈现。另外,科学技术的飞跃还改变了电子测距仪的外形,让它更加的小巧玲珑,而且简化了使用操作,变得更加人性化。尤其是其本身可以在反光板缺失的恶略环境下继续工作,同时可以通过自身配备的传感器以及同步输入终端正常工作。

2 电子测距仪的工作原理

电子测距仪其实是根据红外线传播的规律而进行工作的,也即是首先电子测距仪发射出红外线,当红外线被目标对象阻挡后会按原路反射,返回到电子测距仪,由测距仪收到信号。在此基础上,我们要计算距离,可通过已知红外线位移的速度,以及发出红外线到再次接收红外线这两个时间点中间的时间间隔,以此来得到所求的距离,也就是速度×时间/2=距离。

而不同类型的电子测距仪具体的工作过程有些许差别,但同样都是依照红外线传播的规律。例如上文提及的激光测距仪,它就是由测距仪发射出激光,当激光被目标对象阻挡后反射回来,再由电子测距仪通过光电元件进行感应,得出激光运动的时间,随后在系统中进行简单的计算,根据速度×时间/2=距离的公式,最后得出所需要测量的距离。

激光测距仪之所以被广泛运用,除了它的测量结果相当准确,而且计算速度非常快之外,更是因为它相较于其他测距仪,外形更加的小巧玲珑、重量有限、适合携带、操作简易,用户体验十分良好。

至于电子测距仪为什么选择红外线作为工作原理中的重要角色,是因为红外线这种电磁波介于可见光和微波之间,兼具两者的优点,有着出色的穿透效果,能够帮助我们获得更为准确的结果。

激光测距仪的光路图大致如下:首先由激光器启动发射功率程序器发射激光,同时启动距离跟踪器,随后激光被角视频信号处理器接收,再通过接收接受功率程序器转入四象限探测器,最后将数据导入距离分辨器和距离跟踪器,最后经由安全控制器进行核算后在控制显示器上显示最终数据。

3 电子测距仪测量方法的分类

通常我们将电子测距仪的测量方法分成三种,分别是三角法、相位法、脉冲法。其中三角法是指测距仪的发射端和接收端分离,让发射出的激光经由发射端,到阻挡激光的目标物,再反射到接收端,构成三角结构,并结合三角的角度,最后计算出数据。相位法则是根据相位差来计算,也就是根据激光的发射段和返程段的相位差,而相位差的获取则是通过连续发射激光来实现。脉冲法即是最直接的基础性测量方法,发射激光脉冲,接收激光脉冲,根据时间和激光脉冲的速度,最后得出距离。

4 电子测距仪在体育运动中的应用

根据上文给出的三种不同的测量方法的分类,在实际运用中,需要根据不同的现实情况选择最佳的测量方法,以此保证达到最低的误差率和最高的精确率,而在体育运动和体育赛事中,通常选择三角法或者相位法这两种比较精确的测量方法进行测距,最大限度地提供精确的数据,为训练提高和比赛结果提供正确的指引。

4.1 电子测距仪在跳远运动中的应用

当电子测距仪运用在跳远运动中时,则对原有的电子测距仪进行了改良,结合了透镜成像的物理原理,更加完美地取代了传统的测量方法。

在传统的跳远距离测量中,裁判通常是通过目视的方法判断跳远选手的落脚点,并借助米尺进行读数,而米尺的另一头则由另一名裁判协助固定在起跳线。这样就导致了数据测量极大的不确定性,裁判对选手落脚点的主观判断和米尺读数时的毫厘之差都可能存在误差。因此,借助科技的力量,通过电子测距仪进行数据的解读变得尤为重要,精确的数据更加具有说服力,而且即时数据避免了裁判主观造假的可能,也提高了整场比赛的效率。

更何况电子测距仪的使用成本极低,不光是生产成本低,而且它的使用并不需要耗费大量的电源能源,对于光线和外部环境也没有过多的挑剔,同时操作十分简易便捷,非常适合广泛运用在跳远等类似的体育运动中。

4.2 电子测距仪在投掷运动中的应用

电子测距仪在投掷运动中也可以发挥重要的作用,在选手不犯规的前提下完成了投掷动作后,裁判只需要将目标物(感应器)放置在投掷物的统一位置,电子测距仪即可马上发射激光,在目标物处形成反射,最后接收激光后计算出最终距离。整个测量过程变得干脆又迅速,而且数据同样精确而公正,可以将电子测距仪与赛场内的成绩显示屏远程连接,电子测距仪得到的数据成绩可通过大显示屏直接为观众和选手所知,实现真正的公平、公正、公开,和跳远运动中运用电子测距仪一样,在投掷运动中,测量活动全部由电子测距仪独立完成,避免了人为测量的误差,也杜绝了比赛中可能存在的漏洞。

5 结语

时代不断发展,科技不断进步,电子测距仪也在不断改良自身,例如现今已经发展出手持的更加小巧玲珑的类别,而且加设了更多的部件去追求各个维度的精确度,以获得更加准确的测量结果。凭借这些突出的特点,电子测距仪越来越多地被运用在各种体育赛事中,逐渐地淘汰和取代传统的测量手段。希冀在未来的日子,电子测距仪能带来更加出色的表现,同样在体育运动中,也一定会更多地看到电子测距仪的身影。

参考文献

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[4]常鹏.浅析电子测距仪在体育运动中的应用[J].电子测试,2013(07).

作者简介

钟俊(1969-),男,河南省信阳市人。曾毕业于长春师范大学体育教育专业,获得硕士学位。现为南阳医学高等专科学校副教授。主要研究方向为体育教育与管理。

作者单位

南阳医学高等专科学校 河南省南阳市 473061