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Ispezione completa di un ponte con la soluzione UAV LiDAR e USV Multibeam

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Questo caso di studio dimostra un flusso di lavoro integrato di ispezione UAV-USV che combina l'HydroBoat 1200MB di SatLab con il LiDAR Apus-MX su DJI M350 RTK. La soluzione consente l'acquisizione di dati senza soluzione di continuità dall'alveo del fiume alla sovrastruttura del ponte, fornendo un'immagine fedele e precisa

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Sfide

Il sito del progetto era un importante ponte fluviale con fondazioni dei piloni sommerse, canali stretti, zone umide poco profonde ed elementi strutturali elevati. I metodi di ispezione tradizionali devono affrontare diverse limitazioni:

Limiti di accessibilità: Le indagini subacquee e le imbarcazioni con equipaggio sono limitate dal flusso dell'acqua, dalla torbidità e dalle aree ristrette dei piloni.
Rischi per la sicurezza: Le ispezioni manuali ad alta quota o subacquee espongono il personale a rischi.
Insiemi di dati frammentati: Le indagini sopra e sotto l'acqua raramente si integrano perfettamente, rendendo difficile la modellazione 3D completa e la valutazione strutturale.
Era necessaria una soluzione integrata sopra e sotto l'acqua per fornire una valutazione strutturale completa, accurata e sicura
Soluzione

SatLab ha implementato un flusso di lavoro di ispezione a doppia piattaforma:
1.HydroBoat 1200MB - Soluzione USV Multibeam
i. Fornisce una mappatura batimetrica ad alta risoluzione e rilievi delle fondazioni dei moli
ii.Supporta un rapido dispiegamento e rilievi supplementari flessibili
iii. Naviga autonomamente evitando gli ostacoli in aree ristrette o complesse
iv.misura con precisione senza SVP, mantenendo la precisione e semplificando il flusso di lavoro e migliorando l'efficienza
v.Esegue un'acquisizione affidabile dei dati anche in acque a bassa visibilità
2.DJI M350 RTK + Apus-MX LiDAR - Soluzione UAV LiDAR
i. Acquisizione rapida e ad alta densità di nuvole di punti 3D di ponti, pile, intradossi e terreni circostanti
ii. Rilevamento di difetti su scala ridotta come crepe, scaglie o corrosione
iii. percorsi di volo agili che consentono di coprire geometrie strutturali complesse senza punti ciechi
3.Software di elaborazione SLHydroBeam - Piattaforma di integrazione dei dati
i.Integra i set di dati sonar e LiDAR in un unico gemello digitale 3D
ii. Supporta la modellazione automatizzata, il rilevamento dei difetti e la creazione di report analitici
Sincronizzando le operazioni di UAV e USV, la soluzione ha permesso di ottenere una fusione di dati senza soluzione di continuità, colmando il divario tra le ispezioni subacquee e quelle aeree.

Flusso di lavoro operativo
1. Pianificazione delle missioni
Definire le rotte degli USV e i percorsi di volo degli UAV in base ai disegni di progetto e al terreno; allineare i punti di controllo e i sistemi di coordinate.
2. Acquisizione dei dati
L'USV percorre le linee sonar lungo gli assi del molo; l'UAV esegue passaggi LiDAR cross-hatch sul ponte e sugli intradossi simultaneamente.
3.Verifica in loco
Monitoraggio in tempo reale della copertura e delle sovrapposizioni; controlli incrociati con i punti di controllo per garantire la precisione della posizione.
4.Elaborazione e fusione dei dati
i.Multibeam: correzioni di movimento/ marea, filtraggio, griglia batimetrica
ii.LiDAR: regolazione delle strisce, calibrazione dell'intensità, registrazione fine
iii.Fusione: allineamento senza soluzione di continuità in un modello da sovrastruttura a sottostruttura

Prodotti consegnati
Il progetto ha fornito un gemello digitale 3D completo che integra perfettamente i set di dati sonar e LiDAR. Il modello contiene strati tematici dettagliati, tra cui la profondità di scorrimento, la geometria dei moli, la distribuzione delle fessure e i profili di ingombro, fornendo un set di dati strutturali completo pronto per l'ispezione e l'analisi.

Vantaggi
1.Copertura completa dell'intera scena
A differenza dei metodi tradizionali, che spesso non riescono a individuare le zone subacquee o ad alta quota, il flusso di lavoro integrato di sonar e LiDAR ha garantito una copertura completa dall'alveo alla sovrastruttura.
2.Precisione ad alta risoluzione
Il flusso di lavoro ha catturato i dettagli strutturali più fini, fornendo il livello di precisione necessario per una valutazione affidabile di scorie e difetti.
3.Maggiore efficienza e sicurezza
I tempi di ispezione sono stati significativamente ridotti, mentre l'esposizione umana alle pericolose operazioni subacquee e ad alta quota è stata minimizzata.
4.Output gemello digitale
Ha fornito un modello 3D completamente integrato, consentendo il monitoraggio continuo, la valutazione delle condizioni e la pianificazione della manutenzione predittiva.

Conclusione
L'uso coordinato di UAV LiDAR e sonar multibeam USV fornisce una vera e propria ispezione superficie-sottosuolo, consentendo agli operatori un modo più intelligente, sicuro e completo di gestire le infrastrutture dei ponti, dalle ispezioni di oggi alla manutenzione predittiva di domani. Il flusso di lavoro integrato di SatLab fornisce dati affidabili, completi e pronti per le decisioni, per una gestione efficiente e pienamente informata delle infrastrutture.