Vai al contenuto

400m in pista

Una delle applicazioni a cui è destinato il sistema MSX è il monitoraggio degli atleti in pista, in particolare sui 400 metri, registrando i dati a 100 Hz. È un caso d'uso "particolare" tipico per cui la frequenza elevata è non solo utile ma necessaria.

L'unità MSX per il campo

Per l'uso in pista l'MSX è racchiuso in un contenitore compatto (Main + carrier mini). All'esterno ci sono solo il connettore SMA per l'antenna, la USB-C per alimentazione e dati, i due pulsanti (Reset e LOG) e i LED di stato sul fronte.

Due unità MSX finite nel contenitore SoluTOP
Due unità MSX finite (carrier mini + Main): sul lato il connettore antenna SMA, sul fronte la USB-C e i pulsanti Reset/LOG.
Fronte dell'unità MSX con i LED di stato accesi
Il fronte con i LED di stato accesi e il logo SoluTOP Engineering.
Interno dell'unità MSX: modulo mosaic-X5 sul carrier
L'interno: il modulo mosaic-X5 sulla Main, il pigtail d'antenna verso l'SMA, lo slot microSD in basso e la USB-C.

Perché servono 100 Hz nello sprint

Un quattrocentista corre a velocità elevata (mediamente ~8–9 m/s, con punte intorno ai 10 m/s nei tratti veloci). A queste velocità una frequenza bassa "perde" la dinamica del gesto:

Frequenza Campione ogni Distanza fra due campioni a ~9 m/s
1 Hz 1000 ms ~9 m → troppo rado, traiettoria "a spezzoni"
10 Hz 100 ms ~0,9 m → ok per la traccia, povero per la dinamica
100 Hz 10 ms ~9 cm → traiettoria e profilo di velocità ad alta risoluzione

A 100 Hz si ottiene un campione ogni ~9 cm di corsa: abbastanza fitto da ricostruire fedelmente la curva, la falcata e le variazioni rapide di velocità.

Cosa permette di misurare

Curva di velocità per passo sui 400 m
Profilo di velocità passo per passo su un 400 m (illustrazione schematica): salita rapida al picco, poi calo da fatica. Ogni punto è un passo.

Con la posizione a precisione centimetrica (ottenuta in post-processing PPK) campionata a 100 Hz si possono ricavare, per ogni istante della gara:

  • velocità istantanea (derivata della posizione) → curva di velocità sul giro;
  • accelerazione e decelerazione → fase di lancio iniziale e calo nei 100 m finali (tipico dei 400 m);
  • traiettoria reale rispetto alla linea ideale della corsia → metri effettivamente percorsi, "allargamenti" in curva;
  • tempi parziali (split) ogni 100 m / 200 m / 300 m ricavati dalla posizione, senza fotocellule;
  • gestione delle curve → velocità in ingresso/uscita curva, raggio percorso;
  • distribuzione dello sforzo lungo il giro (pacing).

Perché correzioni RTK + 100 Hz insieme

  • le correzioni RTK (NTRIP) e il post-processing PPK danno la precisione spaziale (centimetri): senza, non distingueresti la corsia né i piccoli scostamenti di traiettoria;
  • i 100 Hz danno la risoluzione temporale: senza, perderesti le variazioni rapide di velocità e accelerazione.

Servono entrambi: alta precisione e alta frequenza.

Note

La precisione centimetrica per i 400 m si ottiene in post-processing (PPK) sui dati grezzi registrati: non è richiesta una soluzione RTK fixed in tempo reale (quella serve nei rilievi statici).

Impostazione consigliata

Parametro Valore consigliato
Modalità RTK (correzioni via USB / NTRIP – vedi Funzionamento via USB)
Frequenza logging SBF 100 Hz (msec10) – vedi Dati grezzi
Blocchi SBF MeasEpoch + PVTGeodetic (+ effemeridi) per posizione e PPK
Costellazioni multi-costellazione per robustezza in curva e con corpo dell'atleta
Antenna antenna attiva leggera, montata in alto (es. sul dorso/casco) a cielo aperto

Note

Durata di una gara di 400 m ~45–50 s → a 100 Hz circa 4500–5000 epoche: un file SBF di pochi MB, perfettamente gestibile.

File di configurazione del ricevitore

Per non rifare a mano le impostazioni su ogni ricevitore, il mosaic-X5 si può predisporre con un file di configurazione di boot: lo si carica una volta (via web UI di Septentrio, Admin → Configurations, oppure via comandi) e da lì in poi il ricevitore parte già pronto. Il file contiene solo le differenze rispetto alla configurazione di fabbrica (RxDefault) e include il logging SBF completo su DSK1.

# Configurazione COMPLETA mosaic-X5 - esportata il 2026-06-16
# Include il logging SBF su DSK1. Caricare come configurazione Boot.
# (solo le differenze rispetto al RxDefault di fabbrica)

  setDataInOut, USB1, CMD
  setDataInOut, USB2, CMD
  setDataInOut, DSK1, , none

# --- Logging SBF su disco interno DSK1 (1 Hz) ---
  setSBFOutput, Stream1, DSK1, MeasEpoch+MeasExtra+EndOfMeas+OutputLink+GPSRawCA+GPSRawL2C+GPSRawL5+GLORawCA+GALRawFNAV+GALRawINAV+GALRawCNAV+GEORawL1+GEORawL5+GPSNav+GPSAlm+GPSIon+GPSUtc+GLONav+GLOAlm+GLOTime+GALNav+GALAlm+GALIon+GALUtc+GALGstGps+GALAuthStatus+AttEuler+GEONav+GEOAlm+BaseVectorGeod+PVTGeodetic+PosCovGeodetic+DOP+EndOfPVT+GPSCNav+BDSCNav1+BDSCNav2+BDSCNav3+NavICLNav+ExtEvent+DiffCorrIn+BaseStation+InputLink+ChannelStatus+ReceiverStatus+ReceiverSetup+Commands+Comment+BDSRaw+LBandTrackerStatus+IPStatus+QZSRawL1CA+QZSRawL2C+QZSRawL5+PVTSupport+LBandBeams+BDSAlm+BDSNav+QualityInd+NTRIPClientStatus+DiskStatus+NTRIPServerStatus+RFStatus+NAVICRaw+QZSNav+QZSAlm+RxMessage+DynDNSStatus+PVTSupportA+Meas3Ranges+BDSIon+BDSUtc+LBandRaw+BDSRawB1C+BDSRawB2a+P2PPStatus+BDSRawB2b, sec1

# --- Uscita NMEA su USB1 (1 Hz) ---
  setNMEAOutput, Stream1, USB1, DTM+GBS+GGA+GLL+GNS+GRS+GSA+GST+GSV, sec1

# --- PPS: 1 Hz, fronte salita, impulso 100 ms ---
  setPPSParameters, sec1, Low2High, 0.00, GPS, 60, 100.000000

  setFileNaming, DSK1, Incremental

# --- Account utente (vedi avviso sotto) ---
  setUserAccessLevel, User1, admin, Mosaic2026!, User

Significato dei comandi:

Comando Cosa imposta
setDataInOut, USB1/USB2, CMD Mette le due porte virtuali USB in modalità comandi (configurazione e dati su USB).
setDataInOut, DSK1, , none Sul disco (DSK1) nessun flusso in ingresso: è solo destinazione di logging.
setSBFOutput, Stream1, DSK1, …, sec1 Logging SBF su disco con l'elenco completo dei blocchi (misure grezze, effemeridi di tutte le costellazioni, PVT, stato) a 1 Hz (sec1).
setNMEAOutput, Stream1, USB1, …, sec1 Stream NMEA su USB1 con le frasi GGA, GNS, GSA, GST, GSV… a 1 Hz.
setPPSParameters, sec1, Low2High, 0.00, GPS, 60, 100 PPS una volta al secondo, fronte di salita, scala tempi GPS, impulso 100 ms → riferimento per sincronizzare altri sensori.
setFileNaming, DSK1, Incremental Nomi file di log incrementali sul disco (log__000.sbf, log__001.sbf…).
setUserAccessLevel, User1, admin, …, User Crea l'account utente admin con la password e il livello di accesso.

Per i 400 m: porta il logging SBF a 100 Hz

In questo file il logging SBF è a 1 Hz (sec1). Per le prove sui 400 m cambia sec1 in msec10 (= 100 Hz) sulla riga setSBFOutput (o imposta 10 msec nello stream dalla web UI). Lo stream NMEA può restare a 1 Hz: serve solo al monitor in tempo reale.

Credenziali in chiaro — cambiale subito

L'ultima riga imposta l'account utente con credenziali in chiaro:

  • Nome utente: admin
  • Password: Mosaic2026!

Sono le credenziali di default: cambiale subito dopo il primo accesso (menù Admin → User Administration). Trattandosi di una guida pubblica, chiunque le legga può accedere alla web UI di una MSX che le abbia ancora attive: cambiarle è il primo passo di messa in sicurezza. Su un ricevitore nuovo puoi anche partire dalle credenziali di fabbrica Septentrio (RxAdmin / S3pt3ntr10).

Configurazione passo-passo per i 400 m

Questa è la procedura completa, dall'inserimento della microSD fino alla registrazione in pista. Seguila in ordine: a fine procedura il ricevitore è pronto e registra a 100 Hz sulla scheda premendo il pulsante LOG.

Cosa serve

  • MSX assemblato (Main inserita nel carrier mini — vedi Assemblaggio);
  • una microSD (consigliata classe 10 / U1 o superiore, formattata FAT32) con spazio libero;
  • antenna GNSS multi-banda con cavo;
  • cavo USB-C + alimentatore (5 V / 2 A) o un PC per la configurazione;
  • accesso a un servizio di correzioni NTRIP (caster, mountpoint, credenziali).

1 · Inserire la microSD (prima di accendere!)

A ricevitore spento, inserisci la microSD nello slot CN1 del carrier (spingi fino allo scatto del meccanismo push-pull). È lo slot accanto al connettore mini-PCIe — vedi Carrier mini → Connettori.

La microSD va inserita PRIMA di alimentare il sistema

Il modulo mosaic-X5 rileva e monta il disco solo all'avvio. Quindi la microSD deve essere già inserita prima di collegare l'alimentazione: solo in questo caso, all'accensione, il LED verde della microSD si accende fisso a confermare che il disco è stato montato ed è pronto al logging.

Comportamento del LED verde della microSD:

  • fisso → disco montato e pronto al logging;
  • lampeggianteregistrazione in corso (dopo la 1ª pressione del pulsante LOG);
  • spento → disco non rilevato.

Se accendi il sistema senza la SD (o la inserisci a sistema già acceso), il LED verde resta spento e il logging non parte: in quel caso spegni, inserisci la SD e riaccendi.

Note

Usa una microSD vuota e formattata FAT32. I file di log verranno creati automaticamente nella cartella DSK1/SSN con nomi incrementali.

2 · Collegare e alimentare

Collega l'antenna e poi il cavo USB-C al PC (o all'alimentatore). All'avvio i LED indicano lo stato (vedi Carrier mini → LED e stati).

3 · Aprire l'interfaccia web (RxWeb)

Da PC collegato via USB, apri il browser su http://192.168.3.1: si apre la web UI Septentrio (RxWeb), l'interfaccia originale dal caratteristico tema arancione. La barra in alto contiene i menù Overview · GNSS · Communication · Corrections · NMEA/SBF Out · Logging · Admin.

Schermata Overview della web UI Septentrio (RxWeb)
La schermata Overview della RxWeb sulla MSX: indicatori di qualità, satelliti tracciati per costellazione, stato NTRIP/Logging e occupazione del disco.

Credenziali di accesso — cambiale subito

L'interfaccia richiede il login. Utente di default: admin. Cambia subito utente e password al primo accesso (menù Admin → User Administration): la guida è pubblica e chiunque conosca le credenziali potrebbe entrare nella web UI di una MSX che le abbia ancora attive.

4 · Impostare le correzioni RTK (NTRIP)

Le correzioni RTK si impostano dal menù Corrections: apri la configurazione del client NTRIP, premi New e inserisci caster (host:porta), mountpoint, utente e password del tuo servizio; abilita l'invio del GGA per le reti VRS, poi conferma. Nell'Overview lo stato NTRIP passa da Ntrip disabled a connesso: il ricevitore riceve le correzioni. La precisione centimetrica per i 400 m si ottiene comunque in post-processing (PPK).

Info

Le correzioni RTK arrivano sempre e solo da un client NTRIP esterno (via USB/Internet) — vedi Funzionamento via USB.

5 · Preparare lo stream SBF a 100 Hz (scheda General)

Prima di poter registrare bisogna definire lo stream di logging. Apri il menù Logging, scheda General: nel riquadro NMEA/SBF Logging Streams premi New SBF stream.

Web UI Septentrio: scheda General del menù Logging
Menù Logging → scheda General: il pulsante New SBF stream e, sotto, gli SBF Logging Parameters (naming incrementale sul disco DSK1).

Si apre la finestra Edit SBF Stream. Qui:

  • imposta Interval su 10 msec (= 100 Hz) — di default è 1 sec, cioè 1 Hz;
  • spunta PostProcess: seleziona automaticamente tutti i blocchi necessari al post-processing (misure grezze, RawNavBits, effemeridi di tutte le costellazioni). Spunta anche Rinex se vuoi predisporre l'export RINEX;
  • con Detailed selection puoi vedere e ritoccare i singoli blocchi;
  • conferma con Ok.
Web UI Septentrio: finestra Edit SBF Stream
Finestra Edit SBF Stream: il menù a tendina Interval (imposta 10 msec = 100 Hz) e il preset PostProcess per i blocchi del PPK.

Warning

Scegli 10 msec (100 Hz), non 100 msec (che è 10 Hz). È l'errore più comune. Dettagli in Dati grezzi → Come impostare i 100 Hz.

Cosa seleziona PostProcess (Detailed selection)

Premendo Detailed selection si vedono i blocchi attivati dal preset PostProcess: Measurements, RawNavBits e le effemeridi di GPS, GLO, GAL, GEO, BDS, QZSS. Sono esattamente i dati che servono al PPK.

Edit SBF Stream: dettaglio dei blocchi selezionati
Vista Detailed selection con i blocchi attivati da PostProcess + Rinex.

Tornato alla scheda General, lo stream compare nell'elenco (Type SBF, Messages PostProcess+Rinex…). In SBF Logging Parameters lascia Naming type = Incremental e File name = log (i file saranno log__000.sbf, log__001.sbf…). Premi Ok per applicare: compare "Streams prepared, press OK to apply the changes".

Web UI Septentrio: stream SBF configurato nella scheda General
Lo stream SBF configurato nella scheda General: pronto per essere avviato. La registrazione vera e propria si fa sul campo con il pulsante LOG (passo 8).

6 · Salvare la configurazione come Boot

Vai su Admin → Configurations e copia Current → Boot: così la configurazione (NTRIP + stream SBF a 100 Hz) resta attiva anche dopo lo spegnimento e il ricevitore riparte già pronto per le prove successive. In alternativa puoi caricare il file di configurazione visto sopra.

7 · Preparare l'atleta

Monta l'antenna in alto sulla testa (casco/fascia) con vista libera del cielo e il ricevitore nel marsupio; verifica che le correzioni RTK (NTRIP) siano connesse e che i satelliti siano ben tracciati. Non serve attendere una soluzione fixed in tempo reale: la precisione centimetrica arriva in PPK.

8 · Avviare la registrazione con il pulsante LOG

Preparato lo stream (passo 5), sul campo si registra senza PC con il pulsante LOG — il pulsante più esterno, lontano dall'USB-C (vedi Pulsanti):

  • 1ª pressioneavvia la registrazione SBF a 100 Hz sul disco. Il LED verde della scheda passa da fisso a lampeggiante: è la conferma visiva che il logging è attivo.
  • 2ª pressioneferma la registrazione e salva la traiettoria; il LED verde torna fisso.

Ripeti per ogni atleta/prova.

9 · Scaricare ed elaborare

A fine sessione apri Logging → Disk Contents: trovi i file registrati (.sbf per i dati grezzi, .nma per l'NMEA) con la loro dimensione. Scaricali con l'icona verde di download (oppure estrai la microSD). Poi converti in RINEX se serve ed elabora il PPK con RTKLIB-EX 2.5.0 — vedi Post-processing con RTKLIB.

Web UI Septentrio: Logging → Disk Contents con i file di log
Logging → Disk Contents: i file registrati sul disco (log__000.sbf, log__001.sbf…) con le icone di download ed eliminazione.

Sugli screenshot

Le schermate qui sopra sono catture reali della web UI Septentrio (RxWeb) della MSX. Per privacy è stata rimossa la barra in alto con numero di serie e coordinate GPS.

Monitoraggio con il pulsante LOG

In questa applicazione gli atleti vengono monitorati tramite il pulsante LOG presente sul carrier — è il pulsante più interno dei due (quello vicino all'USB-C è il Reset; vedi Pulsanti: reset e LOG). Il flusso è pensato per essere semplice sul campo e spostare tutta l'elaborazione a posteriori:

  • una pressione del pulsante LOG avvia la registrazione della traiettoria (stream SBF a 100 Hz);
  • una seconda pressione ferma la registrazione a fine prova;
  • ogni corsa viene salvata come una traiettoria (un file di dati grezzi);
  • al termine della sessione, tutte le traiettorie raccolte vengono post-elaborate insieme (PPK) per estrarre i parametri di interesse.

Note

Il pulsante LOG comanda l'avvio/arresto di una logging stream del modulo mosaic-X5. La stream (blocchi SBF e frequenza) è predisposta in configurazione; la pressione del pulsante non fa che attivarla/disattivarla sul campo, senza bisogno di un PC. (mappatura del pulsante da confermare sul firmware MSX)

Flusso di lavoro tipico

  1. Setup: antenna sull'atleta, ricevitore alimentato e pronto.
  2. Correzioni attive: verificare che le correzioni RTK (NTRIP) siano connesse e i satelliti ben tracciati (la precisione finale arriva in PPK).
  3. Start: premere il pulsante LOG subito prima della partenza → inizia la registrazione della traiettoria a 100 Hz.
  4. Gara: l'atleta corre il giro; il sistema registra posizione e misure grezze.
  5. Stop: premere di nuovo il pulsante LOG all'arrivo → la traiettoria viene salvata.
  6. Ripetizione: ripetere per ogni atleta/prova; ogni corsa è una traiettoria distinta.
  7. Post-elaborazione: a fine sessione, scaricare i file, convertirli in RINEX (sbf2rin) ed eseguire il post-processing (PPK) di tutte le traiettorie, calcolando velocità, accelerazioni, split e percorso.

Tip

Il log SBF a 100 Hz è "grezzo": consente di rielaborare ogni prova a posteriori (PPK) ottenendo la massima qualità di traiettoria, indipendentemente da eventuali brevi cali di copertura durante la corsa. È il motivo per cui si registra sul campo e si elabora tutto dopo.

Considerazioni pratiche

  • Cielo aperto: la pista di atletica è un ambiente ideale (poche ostruzioni); evitare tribune/coperture che limitano la vista del cielo.
  • Curve e corpo dell'atleta: il movimento e il corpo possono schermare parte del cielo → multi-costellazione e antenna ben posizionata aiutano a mantenere un buon tracciamento dei satelliti.
  • Peso e ingombro: la carrier mini + Main è compatta; contenere il peso dell'insieme (ricevitore + antenna + batteria) è importante per non alterare il gesto atletico.
  • Sincronizzazione: per allineare i dati GNSS ad altri sensori (fotocellule, IMU) si può usare il segnale PPS del modulo come riferimento temporale comune (disponibilità sulla carrier mini da confermare).

Warning

I 100 Hz vanno usati per questa classe di applicazioni. Per allenamenti "lenti" o analisi meno fini, 10–20 Hz riducono i file e il carico mantenendo informazioni più che adeguate.

Come eseguire le prove

Il protocollo seguente è ripreso dallo studio scientifico citato più sotto, adattato all'uso dell'MSX.

Materiale

  • ricevitore MSX (modulo mosaic-X5, logging SBF a 100 Hz);
  • antenna GNSS multi-banda leggera (es. elicoidale tri-banda);
  • correzioni RTK: una base locale o un servizio NTRIP (rete di stazioni);
  • supporto per montare l'antenna in alto sulla testa dell'atleta (la testa è un buon proxy del baricentro) e marsupio per il ricevitore;
  • alimentazione (l'autonomia a 100 Hz è dell'ordine di ~1 ora).

Preparazione

  1. Monta l'antenna sulla testa (casco/fascia), ben fissata per ridurre i micro-movimenti, con vista libera del cielo; il ricevitore nel marsupio.
  2. Avvia le correzioni RTK (base/NTRIP). La precisione centimetrica si ottiene in post-processing (PPK): non serve attendere un fix in tempo reale (necessario solo nei rilievi statici).
  3. Riscaldamento completo (~1 h) come da routine di gara.

Registrazione ed esecuzione

  1. Subito prima della partenza premi il pulsante LOG → avvia il log SBF a 100 Hz.
  2. L'atleta esegue lo sprint massimale sui 400 m (partenza dai blocchi).
  3. All'arrivo premi di nuovo il pulsante LOG → la traiettoria è salvata.
  4. Ripeti per ogni atleta/prova.

Post-elaborazione

  1. Scarica i file e (se serve) converti in RINEX (sbf2rin), poi elabora il PPK con RTKLIB-EX 2.5.0 (fork di Tim Everett) in modalità Kinematic — vedi Post-processing con RTKLIB.
  2. Filtra la posizione verticale con un passa-basso Butterworth (4° ordine, zero-phase, taglio ~5 Hz): toglie il rumore mantenendo la cinematica.
  3. Ricava la velocità verticale derivando la posizione.
  4. Rileva ogni contatto al suolo dai minimi della velocità verticale (il metodo più accurato secondo lo studio).
  5. Calcola passo per passo: frequenza SF = 1 / (tempo di passo), lunghezza SL = distanza orizzontale tra due contatti, velocità = SL × SF.
  6. Diagramma SF, SL e velocità in funzione della distanza → picco di velocità, calo da fatica, split, asimmetrie.

Tip

Nel post-processing (PPK) verifica la qualità della soluzione lungo il giro: gli eventuali tratti non risolti (a precisione ridotta) vanno segnalati nell'analisi.

Il test sul campo

Il sistema è stato provato in una sessione reale di prove atletiche su pista, con l'MSX indossato direttamente dagli atleti. Sono state cronometrate sia prove di velocità (sprint sui 50 / 60 / 100 m) sia le prove sui 400 m, registrando i dati grezzi GNSS a ~100 Hz e ricostruendo poi, in post-elaborazione, traiettoria, velocità e parametri del passo.

MSX indossato da un atleta in pista durante il montaggio
La preparazione in pista: l'unità MSX viene montata sull'atleta prima della prova. L'antenna GNSS è tenuta in alto, sopra le spalle, con vista libera del cielo.

Come è indossato il sistema

  • l'antenna GNSS elicoidale è fissata su un supporto rigido all'altezza della parte alta della schiena / base del collo: posizione alta, vista libera del cielo e buon proxy del baricentro;
  • il ricevitore MSX e l'alimentazione stanno in un giubbotto/marsupio aderente, che non ostacola il gesto della corsa;
  • un cavo coassiale collega l'antenna al ricevitore lungo la schiena.
Dettaglio dell'antenna GNSS su supporto e del giubbotto porta-ricevitore
Dettaglio del montaggio: l'antenna elicoidale su supporto rigido, il cavo coassiale arancione e la tasca del giubbotto che ospita il ricevitore MSX.

Risultati della sessione

Dalla sessione sono stati elaborati i dati grezzi di tutte le prove:

Grandezza Valore
Punti GPS elaborati ≈ 248.000
Frequenza di campionamento 100 Hz
Prove elaborate 6 (sprint 50 / 60 / 100 m e 400 m)
Percorso complessivo ≈ 2870 m
Picchi anomali esclusi 2,1 % (jitter del segnale, filtrato)
Velocità di punta 8 – 9,7 m/s
Velocità media (fase di corsa) 5,5 – 6,2 m/s

Da ciascun punto GPS (coordinate planimetriche x, y e quota z) sono state ricostruite la traiettoria, la velocità istantanea e la distanza percorsa (odometro cumulato). La velocità è stata analizzata sia nel tempo sia rispetto alla distanza, applicando medie mobili a 1, 5 e 10 s per separare il dettaglio del singolo passo dall'andamento complessivo della prova. Emerge chiaramente il profilo tipico dello sprint: salita rapida iniziale, plateau di velocità massima e successiva flessione.

Dall'oscillazione verticale del baricentro (i minimi di quota a ogni appoggio) sono stati individuati i singoli passi, ricavando lunghezza del passo (≈ 1,5 – 1,8 m), cadenza (≈ 200 – 255 passi/min) e un indice di simmetria tra appoggi alterni. Sulle prove 400 m il passo risulta molto regolare e simmetrico (indice di simmetria ~99 %), coerente su tutte le ripetizioni.

Limiti riscontrati

La stima del passo (cadenza, simmetria) si fonda sull'oscillazione verticale ricavata dalla quota GPS, che è la componente più rumorosa del segnale: i valori di cadenza e simmetria vanno quindi interpretati con cautela. Per misure biomeccaniche di precisione (tempi di contatto, cadenza istantanea, asimmetria affidabile) è consigliabile integrare sensori inerziali (IMU) o pedane di forza. Le grandezze di velocità e distanza, al contrario, risultano solide e pienamente adeguate allo scopo dell'analisi.

Validazione scientifica

L'efficacia di questo approccio — RTK GNSS con modulo mosaic-X5 a 100 Hz, montato sulla testa, per misurare passo dopo passo un intero 400 m — è stata dimostrata in uno studio peer-reviewed:

Onodera, K.; Miyamoto, N.; Hirose, K.; Kondo, A.; Kajiwara, W.; Nakano, H.; Uda, S.; Takeda, M. Running Parameter Analysis in 400 m Sprint Using Real-Time Kinematic Global Navigation Satellite Systems. Sensors 2025, 25, 1073. https://doi.org/10.3390/s25041073

Lo studio usa un ricevitore con modulo mosaic-X5 (USB-C, microSD, LED, pulsante di logging) — la stessa base hardware dell'MSX — e valida le misure contro video 3D e IMU. Risultati principali:

Parametro Accuratezza (metodo migliore)
Frequenza di passo (SF) RMSE 0,205 Hz · ICC 0,886 · R 0,92
Lunghezza di passo (SL) RMSE 0,143 m · R 0,80
Velocità per passo ICC 0,95 · R 0,95
Conteggio passi (400 m) 100 % corretto
Tempo totale 400 m 99,95–99,99 % vs cronometro

Conclusione degli autori: un singolo ricevitore GNSS (mosaic-X5, 100 Hz, con correzioni RTK ed elaborazione cinematica) è una soluzione drift-free e a sensore singolo per l'analisi step-by-step dello sprint outdoor, superiore agli IMU.

(Articolo open access, licenza CC BY 4.0.)