Univ., Habil.-Schr.--Frankfurt am Main, 2002. / Literaturverz. S. 193 - 222.

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Die zentimetergenaue satellitengestützte Positionierung hat in den letzten Jahren immer größere Verbreitung in den verschiedensten Bereichen gefunden. In der Literatur wird von ersten Anwendungen auch in der Sportwissenschaft berichtet. Für höchste Genauigkeitsanforderungen werden geodätische GPS-Empfänger und Antennen eingesetzt, deren Anbringung an Athleten aufgrund ihrer Masse und ihres Volumens jedoch problematisch erscheinen.Ausgehend von den Möglichkeiten, die miniaturisierte Elektronik heute bietet, wurde für die Anwendung im Skispringen ein spezieller GPS-Empfänger entwickelt, der komplett in einen Sprunghelm integriert werden konnte. Damit entstehen nur minimale Beeinträchtigungen im Training. Der untersuchte Athlet benutzt anstatt seines eigenen Helms den Messhelm. Die topographische Lage der Schanzen bewirkt größere Abschattungen der Satellitensignale, sodass GPS-Messungen nicht auf jeder Schanze und zu jeder Tageszeit möglich sind. Die Anzahl gleichzeitig beobachtbarer Satelliten ist vergleichsweise gering. Zentimetergenaue Positionen können zudem nur nach erfolgreicher Mehrdeutigkeitsfestsetzung erzeugt werden. Gängige GPS-Berechnungsalgorithmen gehen dabei unter anderem von der Voraussetzung ausreichend langer und unterbrechungsfreier Messungen aus, die mit der nutzbaren Zeitspanne von 10-20 Sekunden für Anlauf, Absprung, Flug und Landung jedoch nicht erfüllt werden kann. Deshalb wurde ein laserbasiertes Lichtschrankensystem entwickelt, mit dem Passpunktinformationen für den GPSHelm beim Absprung vom Schanzentisch erzeugt werden können. Diese Informationen fließen in die GPS-Trägerphasenauswertung ein und sorgen für eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Mehrdeutigkeitsfestsetzung. Der gesamte Sprung kann so zentimetergenau bestimmt werden. Im Rahmen von Trainingslehrgängen wurden Messungen gemeinsam mit kinemetrischen und dynamometrischen Untersuchungen durchgeführt und erfolgreich ausgewertet. Anhand dieser Ergebnisse wurde dargelegt, welche vielfältigen Informationen in Geschwindigkeits- und Ortskurven für Anlauf-, Absprung- und Flugphase enthalten sind. / Carrier phase based GPS applications with centimeter accuracy have become more popular over the last years, not only in surveying. First investigations are accomplished in sports sciences as well. However, most geodetic GPS equipment is too large and too heavy for attaching it at the athletes body. Using the potential of miniaturized electronics, a special GPS receiver for ski jumping was developed. The hardware could be integrated completely into a common jumping helmet. Striving to an ideal measurement system with no influence on the athlete activities only little adverse effects remain on the athletes using the GPS-helmet. The topography of jumping hills results in a more or less shadowing of the GPS satellite signals. Not all jumping hills are applicable for GPS measurements. Measurement campaigns need to be well planned considering satellite constellation issues. Centimeter accuracy requires successful integer ambiguity fixing. Common algorithms assume uninterrupted signal reception over a sufficient long time. But the 10 ?20 seconds for an attempt, take-off, flight and landing are not long enough. Thus a laser light barrier array was developed. It determines position and time of the GPS-helmet during athletes take-off from the ramp. This information enables the ambiguity fixing and enhances accuracy and reliability of the solution, even for short GPS measurement segments. The system was successfully tested during some training sessions of german ski jumpers. It was shown which informations can be derived from positions and velocities for several phases of a jump.

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4 mal im Jahr erscheinende Zeitschrift über aktuelle Themen der TU Chemnitz

Die zentimetergenaue satellitengestützte Positionierung hat in den letzten Jahren immer größere Verbreitung in den verschiedensten Bereichen gefunden. In der Literatur wird von ersten Anwendungen auch in der Sportwissenschaft berichtet. Für höchste Genauigkeitsanforderungen werden geodätische GPS-Empfänger und Antennen eingesetzt, deren Anbringung an Athleten aufgrund ihrer Masse und ihres Volumens jedoch problematisch erscheinen.Ausgehend von den Möglichkeiten, die miniaturisierte Elektronik heute bietet, wurde für die Anwendung im Skispringen ein spezieller GPS-Empfänger entwickelt, der komplett in einen Sprunghelm integriert werden konnte. Damit entstehen nur minimale Beeinträchtigungen im Training. Der untersuchte Athlet benutzt anstatt seines eigenen Helms den Messhelm. Die topographische Lage der Schanzen bewirkt größere Abschattungen der Satellitensignale, sodass GPS-Messungen nicht auf jeder Schanze und zu jeder Tageszeit möglich sind. Die Anzahl gleichzeitig beobachtbarer Satelliten ist vergleichsweise gering. Zentimetergenaue Positionen können zudem nur nach erfolgreicher Mehrdeutigkeitsfestsetzung erzeugt werden. Gängige GPS-Berechnungsalgorithmen gehen dabei unter anderem von der Voraussetzung ausreichend langer und unterbrechungsfreier Messungen aus, die mit der nutzbaren Zeitspanne von 10-20 Sekunden für Anlauf, Absprung, Flug und Landung jedoch nicht erfüllt werden kann. Deshalb wurde ein laserbasiertes Lichtschrankensystem entwickelt, mit dem Passpunktinformationen für den GPSHelm beim Absprung vom Schanzentisch erzeugt werden können. Diese Informationen fließen in die GPS-Trägerphasenauswertung ein und sorgen für eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Mehrdeutigkeitsfestsetzung. Der gesamte Sprung kann so zentimetergenau bestimmt werden. Im Rahmen von Trainingslehrgängen wurden Messungen gemeinsam mit kinemetrischen und dynamometrischen Untersuchungen durchgeführt und erfolgreich ausgewertet. Anhand dieser Ergebnisse wurde dargelegt, welche vielfältigen Informationen in Geschwindigkeits- und Ortskurven für Anlauf-, Absprung- und Flugphase enthalten sind. / Carrier phase based GPS applications with centimeter accuracy have become more popular over the last years, not only in surveying. First investigations are accomplished in sports sciences as well. However, most geodetic GPS equipment is too large and too heavy for attaching it at the athletes body. Using the potential of miniaturized electronics, a special GPS receiver for ski jumping was developed. The hardware could be integrated completely into a common jumping helmet. Striving to an ideal measurement system with no influence on the athlete activities only little adverse effects remain on the athletes using the GPS-helmet. The topography of jumping hills results in a more or less shadowing of the GPS satellite signals. Not all jumping hills are applicable for GPS measurements. Measurement campaigns need to be well planned considering satellite constellation issues. Centimeter accuracy requires successful integer ambiguity fixing. Common algorithms assume uninterrupted signal reception over a sufficient long time. But the 10 ?20 seconds for an attempt, take-off, flight and landing are not long enough. Thus a laser light barrier array was developed. It determines position and time of the GPS-helmet during athletes take-off from the ramp. This information enables the ambiguity fixing and enhances accuracy and reliability of the solution, even for short GPS measurement segments. The system was successfully tested during some training sessions of german ski jumpers. It was shown which informations can be derived from positions and velocities for several phases of a jump.

Sport ist ein komplexes und binnendifferenziertes Feld. Trotz der Ausdifferenzierung ist den verschiedenen Sportbereichen gemein, dass in diesen das Erbringen körperlicher Leistungen im Zentrum des Interesses steht. Die Körper- und Leistungsideale, die beim Sport zum Tragen kommen, sind eng verknüpft mit Annahmen über Geschlecht. Im Sport dominiert und reproduziert sich die Vorstellung einer eindeutigen Zweigeschlechtlichkeit und einer damit einhergehenden natürlichen (Leistungs-)Differenz.

In dieser Dissertation wurde zur Untersuchung von Affekten und Emotionen als zentrales Phänomen im Sportunterricht ein Modell entwickelt, das das affektiv-emotionale Erleben im Sportunterricht aus Schülerinnen-Schüler-Perspektive als eigenständiges Phänomen betrachtet und in Bezug zu seinen Auslösern, Unterrichtsmaßnahmen und Konsequenzen setzt. Zur Beschreibung des affektiv-emotionalen Erlebens wurden Auslöser von Affekten und Emotionen in einer qualitativen Interviewstudie exploriert: Attraktivität der Aufgabe, Zugehörigkeit, Kompetenz und Autonomie erscheinen als entscheidende Auslöser des affektiv-emotionalen Erlebens aus Sicht der Schülerschaft. Daran anknüpfend wurden Kompetenz und Zugehörigkeit experimentell untersucht, um die Wirkung dieser Auslöser auf das affektiv-emotionale Erleben zu überprüfen. Eine positive bzw. negative Kompetenzbedingung führt zu einem positiven bzw. negativen Affekt und soziale Interaktion (Zugehörigkeitsbedingung) führt zu einem positiven Affekt bei den Schülerinnen und Schülern. Weiterführend wurden in einer systematischen Review Arbeit Unterrichtsmaßnahmen untersucht, die das affektiv-emotionale Erleben der Schülerinnen und Schüler im Sportunterricht effektiv beeinflussen können, indem sie die explorierten Auslöser anwenden. Dabei kann gezeigt werden: Autonomieunterstützende Unterrichtsmaßnahmen, die mit den identifizierten Auslösern zusammenhängen, können zu einem positiven affektiv-emotionalen Erleben bei den Schülerinnen und Schülern führen. Die identifizierten Auslöser des affektiv-emotionalen Erlebens und die effektiven Unterrichtsmaßnahmen werden in dieser Dissertation in ein heuristisches Modell zur Erklärung des affektiv-emotionalen Erlebens von Schülerinnen und Schülern im Sportunterricht integriert und hinsichtlich zukünftiger Forschungsansätze inhaltlich und methodisch diskutiert. Diese Dissertation schließt mit zukünftigen Forschungsfragen und praktischen Implikationen für die Bildungslandschaft. / This doctoral thesis focusses on affective and emotional states of students in the context of physical education (PE). Affects and emotions represent the theoretical framework. In order to investigate affects and emotions as a central phenomenon in PE, a model was developed that declares the affective and emotional states of students in PE to an independent phenomenon and relates this to its triggers, teaching styles and consequences. A qualitative interview study explored triggers of affects and emotions to describe the affective-emotional states: attractiveness of the task, belonging, competence, and autonomy appear to be decisive triggers of the affective-emotional states from the students' perspective. Based on this, competence and belonging were experimentally examined in order to successfully check the effect of these triggers on the affective and emotional states. A positive or negative trigger of competence influences students’ positive or negative affect and social interaction (belonging) influences students’ positive affect. In addition, teaching styles using the explored triggers were examined in a systematic review due to their influencing effects on the affective-emotional states of students in PE. It can be shown that autonomy-supportive teaching styles, which are related to the identified triggers, can positively influence the affective and emotional states of students. The identified triggers of the affective-emotional states and possible teaching styles are integrated into a heuristic model of affective-emotional states from students’ perspectives in PE. Based on this heuristic model, the contribution of this thesis will be critically reflected for further analysis of affective-emotional perception in future studies. Finally, the presented research is linked to future research questions. Practical implications are addressed for PE classes, schools, teacher training and general educational policy.