Terwijl de beste rugbyspelers van Frankrijk scrummen, rennen en pakken ze worden gevolgd door meer dan alleen tv-camera's en de toekijkende ogen van de menigte. Op navigatiesystemen gebaseerde tracking-apparaten tussen hun schouderbladen houden hun positie en prestaties in de gaten en helpen hun gezondheid te beschermen.

Rugby is van nature zeer fysiek, maar de sport doet er alles aan om spelers met een hersenschudding te beperken. De regels zijn streng:elke speler die verdacht wordt van een hersenschudding moet het veld verlaten en getest worden.

Het probleem is dat scheidsrechters vaak medici of zelfs de spelers zelf kunnen niet zeggen wanneer ze voldoende krachtige schokken hebben ervaren om risico's op hoofdletsel te vormen.

Gemaakt in 2002, de afdeling Performance Support van de Franse rugbyfederatie heeft draagbare GPS-apparaten opgezet om de posities van spelers te volgen, snelheid en fysiologische details zoals hun hartslag.

"Deze waren nuttig bij het monitoren van hun prestaties en vermoeidheid, " zegt ESA-navigatie-ingenieur Nicolas Girault, "maar in de praktijk kan het volgen van de bewegingen van spelers fragmentarisch zijn, vooral op wedstrijddagen toen ze het meest nodig waren."

Een nieuw innovatief project genaamd GEONAV was bedoeld om een ​​verbeterd monitoringsysteem te ontwerpen dat verbeterde monitoring en prestaties en veiligheid zou bieden. ESA werkte samen met Thales en de Franse rugbyfederatie.

"Het belangrijkste probleem was de omgeving zelf - het stadion, ", voegt Nicolas toe. "Deze zijn meestal half overdekt, halve buitenlocaties. Het verlengde dak blokkeert het zicht op veel GPS-satellieten, en sommige signalen kunnen weerkaatsen op de hoge muren. Bekend als 'multipath, " dit kan vaak leiden tot positioneringsfouten.

"In aanvulling, op wedstrijddagen kan er interferentie zijn van tv-signalen en mobiele/cellulaire netwerken, evenals de duizenden toeschouwers die smartphones of andere apparaten bij zich hebben."

Het eerste element van de oplossing was om de satnav-ontvangers te upgraden om op basis van meerdere constellaties te werken, signalen ontvangen van het Europese Galileo-systeem, en optioneel het Russische Glonass en het Chinese BeiDou in plaats van alleen GPS. Deze verhoogde beschikbaarheid van satellieten overwint het 'urban canyon'-effect, evenals het verhogen van de algehele precisie van de opsporing tot een nauwkeurigheid van minder dan een meter.

Vervolgens, om uitvallers te voorkomen wanneer de navigatie van het navigatiesysteem niet meer beschikbaar is, daarnaast wordt een ultrabreedbandnetwerk met een kort bereik maar met hoge precisie gebruikt, gebaseerd op bakens die rond de stadions zijn geplaatst.

Tegelijkertijd werden de draagbare apparaten opnieuw ontworpen en geminiaturiseerd, tot pakketjes van ongeveer 10 x 8 x 2 cm in smartphoneformaat. Deze bevatten versnellingsmeters op basis van MEMS-technologie (micro-elektromechanische systemen), van dezelfde soort die in auto's wordt gebruikt om airbags te activeren of automatisch hulpdiensten te waarschuwen.

Het laatste deel van de puzzel was om ervoor te zorgen dat de gegevens van meer dan 40 van deze apparaten betrouwbaar konden worden ontvangen en gevolgd op een gelijktijdige, continue basis in realtime. Het team maakte gebruik van twee afzonderlijke wide area-netwerken met laag vermogen, bekend als Sigfox en LoRa, normaal gesproken gebruikt voor het internet der dingen. De eerste wordt gebruikt om waarschuwingen over hersenschudding te verzenden, terwijl de laatste wordt gebruikt voor continue realtime communicatie.

"De FFR heeft een prototype van dit verbeterde systeem getest tijdens een Six Nations-wedstrijd, en de hele oplossing zal verder worden getest met enkele Franse nationale teams - junior, Dames, zevens…, ", zegt Nicolas. "GEONAV-technologie zou ook veel andere toepassingen moeten vinden, zoals het volgen van magazijnactiva."

GEONAV werd ondersteund door ESA's Navigation Innovation and Support Program (NAVISP), ESA's zwaarbevochten expertise van Galileo en Europa's EGNOS-satellietvergrotingssystemen toepassen op nieuwe satellietnavigatie en - op grotere schaal - plaatsbepaling, uitdagingen op het gebied van navigatie en timing.