Les premiers systèmes de mesure dès les années 1930

Les premiers systèmes destinés à déterminer la vitesse initiale des balles de golf remontent aux années 1930. À cette époque, des systèmes à barrières lumineuses étaient utilisés. Deux barrières étaient positionnées à plusieurs mètres de distance. Le temps nécessaire à la balle pour parcourir la distance entre les deux barrières était mesuré. À partir de la distance et du temps, la vitesse pouvait être calculée, par exemple avec un écart de 10 mètres et un temps de mesure de 1 milliseconde. La vitesse résultait de la distance divisée par le temps, multipliée par 3600, ce qui correspond à une vitesse de 36 km/h.

Parallèlement, des systèmes de mesure acoustiques ont été développés. Un microphone sensible enregistrait l’impact entre la tête du club et la balle comme signal de départ. Un second microphone enregistrait l’impact de la balle sur une surface solide après environ 10 mètres. Le temps de vol était converti en vitesse à l’aide de la même formule que pour la mesure par barrières lumineuses. Les résultats étaient déjà relativement précis, mais l’équipement utilisé était volumineux et encombrant.

La percée de la technologie radar dans les années 1990

Un progrès majeur est intervenu dans les années 1990 avec le passage de la technologie radar d’applications militaires à des usages civils. Le catalyseur décisif a été le développement d’amplificateurs à transistors sensibles, capables d’amplifier des signaux de quelques millivolts ou microvolts provenant d’antennes radar patch afin de les traiter, de les calculer et de les afficher. Les afficheurs Nixie puis les afficheurs LED à 7 segments ont considérablement réduit les coûts électroniques et financiers.

Microprocesseurs et modèles de trajectoire complexes

Avec l’apparition de la technologie des microprocesseurs, une nouvelle étape clé a été franchie. Il est alors devenu possible d’effectuer des calculs de trajectoire complexes intégrant l’angle de lancement, la résistance de l’air et la vitesse initiale dans le calcul de la distance de vol. Les microprocesseurs étaient capables de traiter des formules mathématiques complexes en quelques millisecondes et d’afficher en temps réel la vitesse de balle ainsi que la distance de vol calculée. Cela nécessitait des calculs en virgule flottante ainsi que des opérations arithmétiques telles que le carré, la racine carrée, la multiplication et la division.

Les modules radar modernes disposent aujourd’hui de processeurs de signal performants qui, à l’aide de la transformation de Fourier rapide, déterminent très précisément la vitesse de la balle à partir d’un mélange complexe de signaux et en déduisent la distance de vol. La tolérance de vitesse se situe, dans le pire des cas, autour de 0,5 pour cent.

Limites du calcul de la distance de vol

Le calcul de la distance de vol reste fondamentalement une approximation. Pour un calcul physiquement exact, il faudrait prendre en compte environ dix paramètres différents. Parmi eux figurent la vitesse de balle, l’angle de lancement, le spin, la température ambiante, l’altitude du terrain, la pression atmosphérique, la densité de l’air, la situation du vent avec vent de face, arrière ou latéral, ainsi que les propriétés physiques de la balle de golf elle-même et le profil du terrain.

Caméras haute vitesse sur les driving ranges

Une autre étape de développement est l’utilisation de systèmes de caméras haute vitesse sur les driving ranges. Deux caméras enregistrent simultanément les trajectoires de balle de jusqu’à dix postes de départ. Les courbes de vol sont calculées et affichées sur des écrans. Chaque golfeur dispose de son propre moniteur, sur lequel sont présentés la trajectoire, la vitesse, le spin, la déviation latérale et même le rollout. En outre, les profils de terrain de centaines de parcours de golf dans le monde peuvent être consultés, permettant de jouer des parcours virtuels sur des sites réels sans être physiquement sur place.

Systèmes de mesure de golf importants en 2025

Toptracer

Ce système suit la balle à l’aide de deux caméras haute vitesse montées à une hauteur de quatre à cinq mètres. Grâce à la triangulation et à un espace virtuel tridimensionnel, la balle est suivie en temps réel jusqu’au contact avec le sol. La trajectoire et de nombreuses autres données sont affichées directement sur l’écran. Chaque joueur dispose de son propre écran sur le driving range. Toptracer rend l’entraînement interactif et permet de jouer virtuellement sur des parcours de golf célèbres dans le monde entier, seul ou contre d’autres joueurs. L’écart de distance mesurée est de quatre à six mètres au maximum, l’écart de vitesse se situant autour de 1,5 à 3 km/h.

SkyTrak

SkyTrak combine des caméras haute vitesse avec un radar Doppler. La précision de la vitesse de balle est indiquée à plus ou moins 1 mph. L’écart de distance de carry est de trois pour cent au maximum. Sont également affichés l’angle de lancement, le backspin, le sidespin, la déviation latérale, la trajectoire et la hauteur maximale de vol.

FlightScope

FlightScope fait partie des pionniers du secteur et produit des systèmes de mesure compacts et très précis pour les professionnels et les joueurs ambitieux à des prix inférieurs à 600 euros. La trajectoire de balle et de nombreuses données pertinentes sont affichées sur un iPad. Le système convient au full swing, au chipping et au putting et est également conçu pour les installations indoor. Le nombre de données enregistrées dépasserait le cadre de cet article.

TrackMan

Les systèmes de mesure TrackMan sont considérés comme la référence en matière d’analyse de golf. Jusqu’à 40 paramètres sont enregistrés par coup. La technologie radar double et une caméra haute vitesse sont utilisées. Un radar mesure le mouvement de la tête de club à l’impact et enregistre la vitesse de tête de club, l’angle d’attaque, l’orientation de la face et le chemin de swing. Un second radar suit la balle jusqu’au contact avec le sol pendant les six à huit secondes de vol. La caméra intégrée synchronise visuellement l’impact avec les données radar. L’écart de distance de vol à 150 mètres est de plus ou moins 0,5 mètre. TrackMan est disponible en version indoor et outdoor, ainsi qu’en version professionnelle et portable.

Excurse:problématique de la mesure radar

La plupart des systèmes radar fonctionnent dans une plage de fréquences comprise entre 12 et 24 gigahertz. Ces ondes électromagnétiques sont en grande partie perméables au bois, aux plastiques et au verre. Seule une petite partie de l’énergie rayonnée est réfléchie par la balle de golf. L’intensité du signal réfléchi est proportionnelle à la surface de l’objet et diminue de manière quadratique avec l’augmentation de la distance. Une balle de golf de 45 millimètres de diamètre possède une surface circulaire de 141 millimètres carrés, dont environ 90 pour cent sont bombés. En raison de la loi selon laquelle l’angle d’incidence est égal à l’angle de réflexion, seuls environ dix pour cent de l’énergie réfléchie retournent vers l’antenne radar. À des distances de mesure de 10 à 15 mètres, les signaux reçus se situent dans la plage du micro- ou millivolt. Pour un traitement stable, une amplification par un facteur de 10 à 100’000 est nécessaire. Dans le même temps, le signal de bruit est également amplifié, ce qui complique la séparation entre signal utile et bruit. Les systèmes radar utilisent donc des filtres de fréquence qui atténuent fortement les composantes basses fréquences et ne traitent que les fréquences pertinentes.

EASY Track de IBS Sensor & Systemtechnik

Pour les golfeurs disposant d’un budget limité, IBS Sensor & Systemtechnik propose avec le système EASY Track une solution compacte et fonctionnant sur batterie. L’appareil mesure la vitesse de balle avec un écart de plus ou moins 0,5 pour cent et affiche en plus la distance de vol. Même en cas de mauvaises conditions de visibilité sur le driving range, la vitesse et la distance restent lisibles. Le système convient également à l’entraînement en intérieur, par exemple avec un filet dans un garage. L’appareil de mesure est logé dans une mallette compacte en aluminium et peut être transporté dans les bagages en avion. L’autonomie de la batterie est d’environ 18 heures. L’adaptateur de charge et l’appareil sont intégrés dans la mallette. Des versions étendues disposent d’une interface radio pour la transmission des données vers de grands écrans LED. Le système peut également être utilisé dans d’autres sports comme le football, le handball, le tennis ou le bobsleigh afin de mesurer avec précision la vitesse des objets.

Photos by IBS Sensor & Systemtechnik