Комплексный контроль технической и физической подготовленности легкоатлетов-прыгунов с использованием видеоанализа и акселерометрии

УДК 796.431.2

КОМПЛЕКСНЫЙ КОНТРОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ

ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ЛЕГКОАТЛЕТОВ-ПРЫГУНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИДЕОАНАЛИЗА И АКСЕЛЕРОМЕТРИИ

А. Л. Оганджанов, В.П. Косихин, А.В. Жигалов

Современная аппаратура на базе компьютерных технологий позволяет значительно упростить и повысить оперативность и точность процедуры комплексного контроля в легкой атлетике. Данное исследование посвящено разработке методики текущего и оперативного контроля физической и технической подготовленности прыгунов в длину с использованием акселерометрии и видеоанализа.

Ключевые слова: легкоатлетические прыжки, акселерометрия, видеоанализ, тренировочный процесс, специальная физическая подготовленность прыгунов, оценка специальной подготовленности прыгунов.

В настоящее время, когда в спорте высших достижений тренировочные нагрузки подошли к пределу адаптационных возможностей спортсменов, и особое значение приобретает повышение эффективности управления тренировочным процессом [1, 2, 4, 6]. Научное управление базируется на комплексном контроле специальной подготовленности спортсменов и предполагает точную количественную оценку всех составляющих тренировочного процесса, показателей подготовленности спортсменов [3, 5]. Все это в полной мере относится к управлению подготовкой квалифицированных прыгунов в длину. Традиционный текущий контроль прыжковой и силовой подготовленности с помощью контрольных упражнений (прыжковые упражнения, упражнения с отягощениями) энергоемки и занимают продолжительное время, которое целесообразней использовать для тренировки прыгунов [5, 6, 7]. С внедрением инновационных компьютерных технологий в развитие спорта появилась реальная возможность значительно упростить и ускорить процесс тестирования, повысить эффективность текущего и этапного контроля подготовленности легкоатлетов-прыгунов [3, 6].

Цель исследования. Разработка методики текущего и оперативного контроля технической и физической подготовленности квалифицированных прыгунов в длину с использованием видеоанализа и акселерометрии.

Методика исследований включала видеосъемку с последующим видеоанализом с использованием программного обеспечения «Dartfish» для оценки технического мастерства спортсменов и тестирование физической подготовленности с помощью акселерометра «Myotest».

Результаты исследования. Акселерометрия. Акселерометр «Myotest» (производство Швейцария) использовался для оценки прыжковой и силовой подготовленности, определения состояния нервно-мышечного аппарата спортсмена и позволяет следить за изменениями физической подготовленности в процессе круглогодичной тренировки. С помощью акселерометра проведено тестирование специальной физической подготовленности прыгунов в длину (всего 21 спортсмен, квалификация 2-й разряд-МСМК), имеющих результаты в диапазоне 6,33-8,25 м. Среднестатистические показатели тестирования прыгунов приведены в табл.1.

Таблица 1

Среднестатистические показатели тестирования специальной физической подготовленности прыгунов в длину

№ п/п Показатели тестирования Среднестатистические показатели

1 Высота прыжка, см) 56,3+10,7

2 Удельная мощность отталкивания, вт/кг 72,6+24,7

3 Удельная сила отталкивания, н/кг 31,7+5,7

4 Средняя скорость движений вверх в прыжке, см/с 298,4+58,4

5 Средняя высота в 5 прыжках, см 41,9+7,4

6 Среднее время отталкивания в 5 прыжках, см 120,9+19,6

7 Реактивная способность НМА прыгуна, о.е. 4,90+0,64

8 Жесткость НМА прыгуна (о.е.) 69,1+29,9

Проверка ряда тестов, предложенных разработчиками «Myotest» на информативность и надежность выявила два прыжковых теста, отвечающих необходимым условиям. В первом тесте (прыжок вверх с места из полуприседа) все четыре показателя имели удовлетворительную информативность. Плиометрический прыжок (5 прыжков вверх с минимальным временем опоры) из четырех показателей имеет два с удовлетворительной информативностью: среднее время отталкивания в 5 прыжках и реактивная способность.

Используемые в методике контрольные упражнения проверялись на надежность с помощью метода повторного тестирования (М.А. Годик) «test-retest». Полученные результаты надежности контрольных упражнений отвечают требованиям теории тестов и показали отличный уровень надежности контрольных упражнений. Показатели

информативности и надежности тестов в методике приведены в табл. 2, 3.

Таблица 2

Показатели информативности тестов в методике

№ п/п Показатели тестирования Информативность показателей

1-е контрольное упражнение

1 Высота прыжка, см 0,455

2 Удельная мощность отталкивания, вт/кг 0,736

3 Удельная сила отталкивания, н/кг 0,578

4 Средняя скорость движения вверх в прыжке, см/с 0,663

2-е контрольное упражнение

1 Средняя высота в 5 прыжках, см 0,030

2 Среднее время отталкивания в 5 прыжках, см - 0,631

3 Реактивная способность НМА прыгуна, о. е. 0,728

4 Жесткость НМА прыгуна, о. е. 0,128

Таблица 3

Показатели надежности тестов в методике

№ п/п Контрольные упражнения Коэффициент надежности

1 Прыжок вверх с места 0,91

2 Плиометрические прыжки 0,92

На следующем этапе исследований проведенный регрессионный анализ показателей тестирования позволил получить уравнения регрессии зависимости результата в прыжках в длину от показателей в контрольных упражнениях (табл. 4).

Таблица 4

Коэффициенты уравнений регрессии У =А + ВХ для определения нормативных показателей подготовленности прыгунов

№ п/п Показатели А В

ТЕСТ Г 1

1 Высота прыжка -1,85 7,92

2 Удельная мощность -151,3 30,3

3 Удельная сила -9,03 5,54

4 Средняя скорость -209,7 68,5

ТЕСТ Г 2

1 Среднее время отталкиваний 286,2 22,23

2 Реактивная способность -1,18 0,82

Уравнения регрессии позволили разработать модельные характеристики для определения результатов в контрольных тестах на определенный результат в прыжке в длину в диапазоне соревновательного результата 7,25-8,25 м

Таблица 5

Модельные характеристики прыжковой и силовой подготовленности с помощью акселерометра «Мув1в81»

№ п/п Параметры Результат в прыжках в длину, м

7.25 7.50 7.75 8.00 8.25

Тест 1

1 Высота прыжка, см 55,6 57,6 59,5 61,5 63,5

2 Удельная мощность, вт/кг 68,4 75,9 83,5 91,1 98,7

3 Удельная сила, н/кг 31,1 32,5 33,9 35,3 36,7

4 Средняя скорость движения, см/с 286,9 304,0 321,1 338,3 355,4

Тест 2

5 Среднее время опоры, мс 125 119,5 113,9 108,4 102,8

6 Реактивная способность, о.е. 4,8 5,0 5,2 5,4 5,6

Разработанные модельные характеристики позволяют выявить сильные и слабые стороны специальной подготовленности прыгунов, наметить пути совершенствования специальной физической подготовленности спортсмена.

На следующем этапе проведено сравнение длительности процедуры традиционной и экспериментальной методик. В ходе контрольной тренировки квалифицированного прыгуна в длину (Р. Т-ч) проведен хронометраж тестирования прыжковой и силовой подготовленности квалифицированных прыгунов в длину с использованием традиционной методики (методика разработана А.Л. Оганджановым, 2007), а также разработанной экспериментальной методики с использованием акселерометра «Myotest». Практика проведения процедуры тестирования с помощью акселерометра показала, что простота техники выполнения тестов прыгунами в экспериментальной методике позволяет сократить количество попыток при выполнении контрольных упражнений до двух на каждый тест. Показатели времени контрольного тестирования приведены в табл. 6, 7.

Длительности процедуры тестирования в традиционной методике:

1. Общее время выполнения контрольных упражнений в методике -10,5 мин.

2. Общее время отдыха между попытками в методике - 10 мин.

3. Общее время отдыха между упражнениями в методике - 5 мин.

4. Общее время процедуры тестирования в методике - 25,5 мин.

Таблица 6

Хронометраж проведения процедуры традиционной методики контроля прыжково-силовой подготовленности прыгунов

Контрольные упражнения 1 -я попытка 2-я попытка 3-я попытка

Время выполнения Время отдыха Время выполнения Время отдыха Время выполнения

Тройной прыжок с места 1 мин 1 мин 1 мин 1 мин 1 мин

5-й скачок на толчковой ноге с 8 бег. шагов разбега 1 мин 30 с. 2 мин 1 мин 30 с. 2 мин 1 мин 30 с.

Взятие штанги на грудь 1 мин 2 мин 1 мин 2 мин 1 мин

Таблица 7

Хронометраж проведения процедуры экспериментальной методики контроля прыжково-силовой подготовленности прыгунов

Контрольные упражнения Первая попытка Вторая попытка

Время выполнения Время отдыха Время выполнения

Тест 1 1 мин 0,5 мин 1 мин

Тест 2 1 мин 1 мин 1 мин.

Длительности процедуры тестирования в экспериментальной методике:

1. Общее время выполнения контрольных упражнений в методике -

4 мин.

2. Общее время отдыха между попытками в методике - 1,5 мин.

3. Общее время отдыха между упражнениями в методике - 2 мин.

4. Общее время процедуры тестирования в методике - 7,5 мин.

Таким образом, сравнительный анализ времени проведения

процедуры тестирования прыжковой и силовой подготовленности в традиционной и экспериментальной методиках показал, что экспериментальная методика позволила сократить процедуру тестирования на 18 мин., то есть почти в 3,4 раза (с 25,5 мин до 7,5 мин). Это позволяет сохранить время и силы для проведения основной части тренировочного занятия, а в совокупности с простотой проведения процедуры тестирования практически осуществлять текущий контроль на постоянной основе в течение всего года.

Видеоанализ. Методика видеоанализа технической подготовленности прыгунов в длину на тренировке с применением скоростной видеосъемки и программного обеспечения «БатШвИ» включала четыре операции:

- мгновенный просмотр и оперативный анализ вместе с тренером попытки непосредственно после видеосъемки прыжка (раздел ПО «In the action»);

- анализ кинематических характеристик (раздел ПО «Analizer»);

- производство видеограмм движений спортсмена непосредственно после технической тренировки (раздел ПО «Stromotion»);

- наложение и одновременный просмотр и сравнительный видеоанализ двух видеоклипов (наиболее и наименее удачных попыток спортсмена).

Мгновенный просмотр. Данный вид контроля применялся непосредственно во время тренировочного процесса. Попытки прыгунов записывались через видеокамеру на компьютер с помощью ПО «Dartfish» и затем видеофайл просматривался на компьютере спортсменом и тренером сразу после попытки в период отдыха спортсмена для диагностики технических ошибок прыгуна и оперативной коррекции техники на тренировке. Мгновенный просмотр использовался для контроля различных фаз прыжка в длину, для наглядной демонстрации ошибок и последующей корректировки двигательного действия в режиме реального времени.

Анализ кинематических характеристик производится с помощью ПО «Dartfish» после тренировки с анализом технической подготовленности спортсмена в тренировочных попытках. Исследовались кинематические параметры, включающие показатели скорости разбега, длины и темпа последних шагов разбега, угловых параметров двигательных действий спортсмена в фазах отталкивания и приземления.

Производство видеограмм дает спортсменам и тренерам наглядное представление как развиваются двигательные действия прыгуна одновременно на все пространстве попытки (от разбега до приземления). Программное обеспечением «Dartfish» позволяет производить панорамные кадры, которые содержат набор характерных пространственных положений прыгуна в попытке, выполненных в виде одной фотографии.

Технология наложения предоставляет возможность уникального анализа для сравнения выступления двух попыток одного атлета, совмещенных в единый фон. Данная технология позволяет наглядно увидеть различия между двумя попытками и выделить показатели определяющие результативность у данного спортсмена.

Выводы.

1. Разработана методика текущего контроля с использованием акселерометра «Myotest», видеоанализа и фотодиодного хронометража, которая прошла экспериментальную проверку в педагогическом эксперименте с группой квалифицированных прыгунов в длину. Методика доказала свою простоту, доступность и эффективность. При этом показатели тестов имеют удовлетворительную информативность и отличную надежность.

2. Методика оценки прыжковой и силовой подготовленности включает два упражнения, выполненные с использованием акселерометра, и показавшие наиболее высокие показатели информативности и надежности:

а) «Прыжок из полуприседа вверх с места» («Jump - SJ») характеризуется четырьмя информативными параметрами:

- высота прыжка (р=0,05);

- удельная мощность отталкивания (р=0,001);

- удельная сила отталкивания (р=0,01);

- средняя скорость движений вверх в прыжке (р=0,01).

б) Тест «5 плиометрических прыжков на месте» (прыжок «Plyometric») характеризуется двумя информативными параметрами:

- среднее время отталкивания в 5 прыжках (р=0,01);

- реактивная способность НМА прыгуна (р=0,001).

3. Методика оценки технической подготовленности в различных фазах прыжка в длину с использованием метода видеоанализа, включает:

- мгновенный визуальный просмотр и оценка выполнения совершенной попытки прыгуна на мониторе компьютера;

- производство и анализ видеограмм попытки спортсмена;

- оперативный анализ основных кинематических характеристик выполняемой попытки прыгуна;

- визуальный и количественный сравнительный анализ наиболее и наименее удачных попыток спортсмена в тренировке выполненный с помощью компьютерной технологии наложения попыток.

Мгновенный видео просмотр попытки (с естественной и замедленной скоростью воспроизведения) обеспечивает обобщенную характеристику техники выполнения отталкивания спортсменом, что позволяет в оперативном режиме скорректировать технику выполнения этой фазы прыжка. Оперативный анализ основных кинематических характеристик отталкивания (временных, пространственных, пространственно-временных, угловых) в тренировочной попытке позволяет углубленно, на основе количественных показателей оценить техническое мастерство прыгунов и оперативно осуществить коррекцию технической подготовки прыгуна. Производство и анализ видеограмм отталкивания с помощью видеосъемки и ПО «Dartfish» позволяет проконтролировать фазовый состав прыжка в длину в выполненной тренировочной попытке, ритмическую структуру и пространственное соотношение фаз прыжка в длину. Технология наложения наиболее и наименее удачных попыток тренировки позволяет наглядно увидеть различия между двумя попытками и выделить показатели прыжка, определяющие результативность у данного спортсмена.

4. Сравнительный анализ времени проведения процедуры тестирования прыжковой и силовой подготовленности в традиционной и экспериментальной методиках показал, что экспериментальная методика

почти в 3,4 раза сокращает время процедуры тестирования подготовленности прыгунов (с 25,5 мин до 7,5 мин). Это позволяет сохранить время и силы для проведения основной части тренировочного занятия, а в совокупности с простотой проведения процедуры тестирования практически осуществлять текущий контроль на постоянной основе в течение всего года.

Список литературы

1. Верхошанский Ю.В. Основы специальной физической подготовки спортсменов. М.: Физкультура и спорт, 1988. 330 с.

2. Запорожанов В.А. Контроль в спортивной тренировке. Киев: Здоровъя, 1988. 144 с.

3. Иванов В.В. Комплексный контроль в подготовке спортсменов. М.: Физкультура и спорт, 1987. 256 с.

4. Зациорский В.М., Запорожанов В.А., Тер-Ованесян И.А. Материалы и обоснование системы текущего педагогического контроля в скоростно-силовых видах спорта // Теория и практика физической культуры. 1971. № 6. С. 64-70.

5. Оганджанов А. Л. Управление подготовкой квалифицированных легкоатлетов-прыгунов. М.: Физическая культура, 2005, 200 с.

6. Оганджанов А.Л. Педагогические технологии индивидуальной подготовки квалифицированных легкоатлетов-прыгунов: автореф. д-ра ...пед. наук. М., 2007. 52 с.

7. Попов В.Б. Исследование особенностей высшего спортивно-технического мастерства и управления совершенствованием его в прыжках в длину с разбега: автореф: дис. .канд. пед. наук. М., 1968. 23 с.

Оганджанов Александр Леонович, д-р пед. наук, проф., svetacokolovaamail.ru, Россия, Москва, Московский городской педагогический университет,

Косихин Виктор Петрович, д-р пед. наук, проф., svetacokolovaamail.ru, Россия, Москва, Московский городской педагогический университет,

Жигалов Александр Владиславович, аспирант, svetacokolovaa mail.ru, Россия, Москва, Московский городской педагогический университет

COMPLEX CONTROL OF TECHNICAL AND PHYSICAL READINESS OF ATHLETE-JUMPERS BY USING VIDEO ANALYSIS AND AN ACCELEROMETER

A.L. Ogandzhanov, V.P. Kosikhin, A. V. Zhigalov

Modern equipment based on computer technology can greatly simplify and improve the efficiency and accuracy of complex control procedures in athletics. This study focuses on the development of current techniques and operational control of the physical and technical preparedness jumpers at length with the use of accelerometer and video analysis.

Key words: athletic jumps, accelerometer, video analysis, training process, special physical preparedness jumpers, assessment by specially trained divers.