تکنولوژی تشخیص عبور توپ از خط دروازه یا گل لاین چیست؟

ساخت وبلاگ

فیفا در نظر دارد تا در جام جهانی ۲۰۱۸ روسیه از فناوری تشخیص عبور توپ از خط دروازه یا گل لاین استفاده کند تا از این رو دیگر شاهد اتفاقاتی نظیر مردود اعلام شدن گل های سالمی که توپ نیز از خط دروازه عبور کرده نباشیم. در سال های گذشته بارها شاهد این موضوع بوده ایم که داوران در برخی صحنه ها که توپ از خط دروازه رد شده، به اشتباه گل را نپذیرفته و بعضا سرنوشت جامی را تغییر داده اند. شاید بارزترین و به یادماندنی ترین مثال از چنین شرایطی چهره ی بهت زده ی فرانکی لمپارد، هافبک جنگنده ی انگلستان باشد که در دور حذفی جام جهانی ۲۰۱۰ با شوتی سرکش دروازه ی مانوئل نویر را باز کرد، حال آنکه برخورد توپ به ناحیه ی پشت خط دروازه و خروج توپ از دروازه باعث شد تا داور به اشتباه گل مسلم انگلستان را مردود اعلام کند.

البته در چنین شرایطی نمی توان داوران را مقصر صد در صدی گل های دریافتی تلقی کرد. سرعت بالای توپ، زاویه ی دید و خستگی ناشی از دوندگی طولانی مدت در بازی حساس، همه و همه باعث می شوند تا در برخی شرایط اشتباهات داوری امری اجتناب ناپذیر بوده و شاهد آن ها باشیم، حال آنکه با توجه به توسعه ی روزافزون فناوری می توان تا اندازه ای به داوران کمک کرد و عدالت را بیش از پیش به بهترین شکل در زمین بازی اجرا کرد. البته تکنولوژی نیز ناجی قطعی اشتباهات داوری نیست و در برخی موارد خود چالش برانگیز می شود. برای مثال می توان به بازبینی صحنه ها در شماری از لیگ های اروپایی اشاره کرد که بعضا داوران را به اشتباه واداشته و تب و تاب بازی را نیز می گیرند. شرایط بازی فوتبال ایجاد می کند که فناوری به گونه ای در بازی به کار گرفته شود که خللی در روند بازی ایجاد نکرده و قدرت تصمیم گیری آنی را در اختیار داوران قرار دهد. شاید فناوری گل لاین یا تشخیص عبور توپ از خط دروازه را بتوان جزو چنین فناوری هایی خواند.

هرچند در سال های گذشته بارها شاهد استفاده از فناوری موسوم به گل لاین در بازی ها و تورنمنت های مختلف فوتبال در گوشه گوشه ی جهان بوده ایم، اما اینگونه نیست که یک فناوری خاص و واحد برای گل لاین وجود داشته باشد. تکنولوژی گل لاین مورد استفاده برای گل لاین هرچند ساختار ثابتی دارد، اما تفاوت هایی نیز دارد که در ادامه آن ها را بصورت کوتاه تشریح خواهیم کرد.

فناوری های گل لاین مبتنی بر دوربین

چشم شاهین (Hawk Eye)

تکنولوژی چشم شاهین را باید بهترین فناوری مورد استفاده برای سیستم گل لاین خواند. در فناوری چشم شاهین از وجود ۱۴ دوربین بسیار پیچیده که حول ورزشگاه جاسازی شده اند، استفاده می شود. این دوربین ها با قرارگرفتن در محل های مختلف ورزشگاه روی خطوط دو دروازه فوکوس می کنند، بطوریکه هفت دوربین برای هر کدام از دروازه ها اختصاص داده می شود.

فناوری موسوم به چشم شاهین چندان جدید و خلاقانه نیست و در طول یک دهه ی اخیر شاهد استفاده از آن در سایر رشته های ورزشی نیز بوده ایم. از جمله ی رشته های ورزشی که فناوری چشم شاهین در آن ها مورد استفاده قرار گرفته باید به تنیس، کریکت و اسنوکر اشاره کرد. دوربین ها با سرعت بالای فیلمبرداری قادرند تا توپ را با دقت بسیار بالا تعقیب کرده و از طریق روش مثلث سازی محل دقیق توپ را نسبت به خط دروازه مشخص می کند.

مثلث سازی یا Triangulation روشی در علوم مثلثات و هندسه است که در آن با استفاده از اندازه گیری زاویه ی یک نقطه نسبت به دو نقطه ی معین، مختصات آن نقطه را محاسبه می کنند. در واقع با استفاده از مثلث سازی، می توان فاصله ی یک نقطه از دو نقطه ی معین را در کنار مختصات آن محاسبه کرد. همانطور که از نام این روش نیز مشخص می شود در مثلث سازی شاهد این نکته هستیم که بین سه نقطه ی مورد نظر خطوطی ترسیم شده و در نتیجه با بهره گیری از زاویه ی ایجاد شده بین اضلاع مثلث محل نقطه ی مجهول مشخص می شود. این سیستم نهایتا تصویر سه بعدی توپ را براساس مختصات آن پیدا می کند.

فناوری چشم شاهین قادر است حتی در شرایطی که دید شماری از دوربین ها توسط بازیکنان مسدود شده باشد، نتیجه ی صحیح و قابل قبولی را نمایش دهد. براساس اطلاعات ارائه شده در سیستم چشم شاهین تنها وجود سه دوربین برای تشخیص محل دقیق دوربین کافی است، از این رو این سیستم می تواند به راحتی و بدون نگرانی از پوشش دید دروازه اقدام به شناسایی و سنجش دقیق محل توپ کند.

سیستم مرکزی مورد استفاده قادر است تا با دریافت پیکسل هایی که محل توپ را مشخص می کنند، اطلاعات موجود در هر فریم را پردازش کند. عملکرد سیستم چشم شاهین به اندازه ای دقیق است که این سیستم قادر است تا حتی توپی را که با سرعت ۱۲۰ کیلومتر در ساعت از خط دروازه عبور کرده، شناسایی کرده و صحت و سقم عبور توپ از خط دروازه را متوجه شود.

در صورتی که توپ بصورت کامل از خط دروازه عبور کند، یک پیام رمزنگاری شده برای ساعتی که داور روی مچ دست خود بسته یا هدفونی که به گوش دارد، در طول کمتر از نیم ثانیه ارسال می شود و با استفاده از این ویژگی داور در کسری از ثانیه از این موضوع که توپ از خط دروازه عبور کرده، آگاه می شود. چشم شاهین تنها در شرایطی عبور توپ از خط دروازه را تشخیص می دهد که توپ کاملا از خط دروازه عبور کرده باشد و این موضوع در اصل صحیح است.

فناوری چشم شاهین حتی می تواند مسیر عبور توپ را نیز تشخیص داده و صحت حرکت توپ در مسیر مورد نظر با برخورد یا عدم برخورد با موانع مختلف را ارزیابی کند. سیستم چشم شاهین برای اولین بار در فصل ۲۰۱۳-۲۰۱۴ در لیگ انگلستان مورد استفاده قرار گرفت. این سیستم از آن پس در لیگ های دیگری نظیر بوندس لیگا، لالیگت و سری آ ایتالیا نیز مورد استفاده قرار گرفته است.

فناوری گل کنترل 4D

همچون فناوری چشم عقاب، تکنولوژی گل کنترل 4D نیز از وجود ۱۴ دوربین با سرعت بسیار بالا که حول استادیوم نصب شده اند، برای تشخیص عبور توپ از خط دروازه استفاده می کند. هر دروازه ۷ دوربین را به خود اختصاص داده است. این سیستم با محاسبه محل توپ و همچنین مسیر توپ برای رسیدن به خط دروازه، ابهامات موجود در خصوص عبور توپ از خط دروازه را رفع کرده و مشخص می کند که آیا توپ از خط دروازه عبور کرده یا خیر.

گل کنترل ۴ دی قادر است با بهره گیری از ۷ دوربین روی هر دروازه بیش از ۵۰۰ صویر را در هر ثانیه ثبت کرده و تغییرات حرکتی توپ به فاصله ی ۵ میلی متر را نیز به راحتی تشخیص دهد. این سیستم بصورت آزمایشی در جام کنفدراسیون های سال ۲۰zwj;۱۳ مورد استفاده قرار گرفت و موفق شد تا بیش از ۶۸ گل را تشخیص دهد.

فناوری گل لاین

یکی از بزرگ ترین معایب این سیستم هزینه ی بالای پیاده سازی است. هرچند این سیستم در جام جهانی ۲۰۱۴ مورد استفاده قرار گرفت، اما بسیاری از لیگ های معتبر جهان به دلیل هزینه ی بالا از آن استفاده نکردند.

یکی دیگر از فناوری های مورد استفاده برای تشخیص عبور توپ از خط دروازه با کمک دوربین ها Goalminder است. این فناوری بر پایه ی قراردادن دوربین ها درون دروازه استوار است و خبری از دوربین های تعبیه شده حول زمین بازی نیست.

فناوری گل لاین

فناوری های گل لاین مبتنی بر سیستم مغناطیسی

سیستم Cairos GLT

سیستم Cairos GLT توسط کمپانی آلمانی Cairos Technologies AG با همکاری آدیداس توسعه پیدا کرده است. این تکنولوژی با استفاده از مفهوم میدان مغناطیسی اقدام به شناساییی وضعیت توپ و احتمال عبور آن از خط دروازه می کند. البته در این سیستم درون توپ یک سنسور الکترونیکی قرار می گیرد که عبور توپ از خط دروازه را تشخیص می دهد. آدیداس برای این سیستم سنسوری را توسعه داده که نه تنها قادر است سنسور را درون خود جای دهد، بلکه می تواند سنسور را در برابر ضربات بسیار هولناک نیز محافطت کند.

توپی که در حال حرکت است از طریق واکنش با سیم های مسی روی میدان مغناطیسی تاثیر می گذارد. تغییرات ایجاد شده از طریق سنسور تعبیه شده در پشت دروازه به کامپیوتر مرکزی که در کنار زمین تعبیه شده ارسال می شود. این سرور مرکزی تصمیم می گیرد که توپ از خط دروازه عبور کرده یا خیر. در صورتی که سیستم تشخیص دهد توپ از خط دروازه عبور کرده، سیگنالی به ساعت داور بازی ارسال می شود و از این طریق گل شدن توپ به اطلاع داور می رسد. البته این سیستم معایبی نیز دارد که در مورد تشخیص گل شدن توپ در سرعت های بالا است.

فناوری گل لاین

سیستم GoalRef

در این فناوری نیز شاهد استفاده از سنسور پسیو الکترونیکی در درون توپ برای تشخیص عبور آن از خط دروازه هستیم که توسط یک میدان مغناطیسی فرکانس پایین پوشش داده شده است. این میدان مغناطیسی بین دو تیر دروازه و خط دروازه را شامل می شود. مدار الکترونیکی مورد استفاده درون توپ شامل سه لایه مس است که بین لایه ی داخلی و بیرونی توپ قرار گرفته اند.

با عبور توپ از خط دروازه آنتن های تعبیه شده عبور توپ را تشخیص داده و اطلاعات مورد نظر را در اختیار سرور مرکزی که در کنار زمین قرار دارد، ارسال می کند. با استفاده از اطلاعات دریافتی کامپیوتر تشخیص می دهد که آیا توپ از خط دروازه عبور کرده یا خیر. در صورتی که توپ از خط دروازه عبور کرده باشد، سیگنالی در کمتر از نیم ثانیه به داور ارسال می شود. این سیستم در جام جهانی ۲۰۱۲ مورد استفاده قرار گرفت. این تورنمت اولین باری بود که شاهد استفاده از فناوری GoalRef بود.

فناوری گل لاین

نتیجه گیری

با وجود فناوری های متعدد مورد استفاده برای تشخیص عبور توپ از خط دروازه، تاکنون این سیستم نیز اشتباهاتی نیز کرده است. بخشی از خطاهای ایجاد شده در این سیستم ها را باید به حساب دخالت عامل انسانی در حرکت توپ به هنگام عبور از خط دروازه عنوان کرد. برای مثال حین بازی فرانسه و هندوراس طی جام جهانی ۲۰۱۴، سیگنال سیستم GolaRef نشان از عبور توپ از خط دروازه داشت، حال آنکه توپ بصورت کامل از خط دورازه رد نشده بود و از این رو گل نشده بود.

همانطور که در ابتدای این مقاله نیز اشاره کردیم، اخیرا در برخی از لیگ های اروپایی شاهد استفاده از بازپخش صحنه های حساس برای تیم داوری به منظور تصمیم گیری در مورد چگونگی یک رویداد طی بازی هستیم.

علم وفناوری...
ما را در سایت علم وفناوری دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : 9elme1404c بازدید : 121 تاريخ : يکشنبه 1 بهمن 1396 ساعت: 10:37