Som Frankrikes främsta rugbyspelare scrum, springa och tackla de spåras av mer än bara TV-kameror och publikens iakttagande ögon. Satellitbaserade spårningsenheter mellan skulderbladen håller koll på deras position och prestanda – och hjälper till att skydda deras hälsa.

Rugby är till sin natur mycket fysisk, men sporten gör allt den kan för att begränsa spelare som spelar med hjärnskakning. Reglerna är strikta:alla spelare som misstänks ha hjärnskakning måste lämna planen och testas.

Problemet är att domare ofta Läkare eller till och med spelarna själva kan inte säga när de har upplevt tillräckligt kraftiga stötar för att utgöra risker för huvudskador.

Skapad 2002, det franska rugbyförbundets prestationssupportavdelning satte upp bärbara GPS-utrustade enheter för att spåra spelarnas positioner, hastighet och fysiologiska detaljer som deras hjärtfrekvens.

"De här var användbara för att övervaka deras prestanda och trötthet, " kommenterar ESA:s navigationsingenjör Nicolas Girault, "men i praktiken kan det vara ojämnt att övervaka spelarnas rörelser, speciellt på matchdagar när de behövdes som mest."

Ett nytt innovativt projekt kallat GEONAV syftade till att designa ett förbättrat övervakningssystem som ger förbättrad övervakning och prestanda och säkerhet. ESA slog sig ihop med Thales och det franska rugbyförbundet.

"Det stora problemet var själva den omgivande miljön - stadion, " tillägger Nicolas. "Dessa är vanligtvis halv inomhus, halva utomhusplatser. Det förlängda taket blockerar utsikten över många GPS-satelliter, och vissa signaler kan reflekteras från dess höga väggar. Känd som 'multipath, Detta kan ofta leda till positioneringsfel.

"Dessutom, på matchdagar kan det förekomma störningar från TV-signaler och mobil-/mobilnät, såväl som de tusentals åskådare som bär smartphones eller andra enheter."

Det första elementet i lösningen var att uppgradera satellitnavigatorerna så att de fungerar på multikonstellationsbasis, tar emot signaler från Europas Galileo-system, och valfritt Rysslands Glonass och Kinas BeiDou snarare än bara GPS. Denna ökade satellittillgänglighet övervinner "urban canyon"-effekten, samt öka den övergripande precisionen i spårningen till sub-meters noggrannhet.

Sedan, för att förhindra avhopp när satellitnavigeringspositionering blir otillgänglig, dessutom utnyttjas ett ultrabredbandsnät med kort räckvidd men hög precision, baserat på fyrar placerade runt arenorna.

Parallellt omformades och miniatyriserades de bärbara enheterna, ner till grovt smartphone-stora 10 x 8 x 2 cm förpackningar. Dessa innehåller accelerometrar baserade på MEMS-teknik (mikroelektromekaniska system), av samma slag som används i bilar för att utlösa krockkuddar eller automatiskt larma räddningstjänst.

Den sista delen av pusslet var att säkerställa att data från uppemot 40 av dessa enheter kunde tas emot och spåras på ett tillförlitligt sätt samtidigt, kontinuerlig basis i realtid. Teamet utnyttjade två separata breda nätverk med låg effekt, känd som Sigfox och LoRa, normalt anställd för Internet of Things. Den förra används för att skicka larm om hjärnskakning, medan den senare används för kontinuerlig realtidskommunikation.

"FFR har testat en prototyp av detta uppgraderade system under en Six Nations-match, och hela lösningen kommer att testas ytterligare med några franska landslag—junior, kvinnor, sjuor..., " säger Nicolas. "GEONAV-tekniken borde också hitta många andra tillämpningar, såsom spårning av lagertillgångar."

GEONAV fick stöd genom ESA:s Navigation Innovation and Support Program (NAVISP), att tillämpa ESA:s hårt vunna expertis från Galileo och Europas EGNOS satellitförstärkningssystem på ny satellitnavigering och – mer allmänt – positionering, navigerings- och tidsutmaningar.