{{{sourceTextContent.title}}}

Vollständige Brückeninspektion mit UAV-LiDAR und USV-Multibeam-Lösung

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Diese Fallstudie zeigt einen integrierten UAV-USV-Inspektions-Workflow, der das HydroBoat 1200MB von SatLab mit dem Apus-MX LiDAR auf DJI M350 RTK kombiniert. Die Lösung ermöglicht eine nahtlose Datenerfassung von der Flusssohle bis zum Brückenüberbau und liefert eine wahrheitsgetreue

{{{sourceTextContent.description}}}

Herausforderungen

Bei der Projektbaustelle handelte es sich um eine große Flussbrücke mit unter Wasser stehenden Pfeilerfundamenten, engen Kanälen, flachen Feuchtgebieten und hochgelegenen Bauteilen. Herkömmliche Inspektionsmethoden stoßen auf zahlreiche Einschränkungen:

Eingeschränkte Zugänglichkeit: Taucherkontrollen und bemannte Schiffe sind durch Wasserströmung, Trübung und enge Pfeilerbereiche eingeschränkt.
Sicherheitsrisiken: Manuelle Inspektionen in großer Höhe oder unter Wasser setzen das Personal Gefahren aus.
Fragmentierte Datensätze: Über- und Unterwasseruntersuchungen lassen sich selten nahtlos miteinander verbinden, was eine vollständige 3D-Modellierung und Strukturbewertung erschwert.
Eine integrierte Über- und Unterwasserlösung war erforderlich, um eine vollständige, genaue und sichere Strukturbewertung zu ermöglichen.、
Lösung

SatLab implementierte einen Inspektions-Workflow auf zwei Plattformen:
1.HydroBoat 1200MB - USV Multibeam Lösung
i.Ermöglicht hochauflösende bathymetrische Kartierung und Vermessung von Pfeilerfundamenten
ii. unterstützt den schnellen Einsatz und flexible zusätzliche Vermessungen
iii. navigiert autonom mit Hindernisvermeidung in begrenzten oder komplexen Gebieten
iv. misst genau ohne SVP, behält die Präzision bei und vereinfacht gleichzeitig den Arbeitsablauf und verbessert die Effizienz
v. Zuverlässige Datenerfassung auch in schlecht einsehbaren Gewässern
2.DJI M350 RTK + Apus-MX LiDAR - UAV LiDAR Lösung
i. Schnelle, hochdichte 3D-Punktwolkenerfassung von Brückendecks, Pfeilern, Untersichten und umliegendem Terrain
ii.erkennt kleinräumige Defekte wie Risse, Abplatzungen oder Korrosion
iii. flexible Flugpfade ermöglichen die Erfassung komplexer Strukturgeometrien ohne blinde Flecken
3.SLHydroBeam Verarbeitungssoftware - Datenintegrationsplattform
i.Integriert Sonar- und LiDAR-Datensätze in einen einzigen digitalen 3D-Zwilling
ii. unterstützt die automatische Modellierung, Fehlererkennung und analytische Berichterstattung
Durch die Synchronisierung von UAV- und USV-Operationen lieferte die Lösung eine nahtlose Datenfusion und überbrückte so die Lücke zwischen Unterwasser- und Luftinspektion.

Operativer Arbeitsablauf
1. Missionen planen
Definieren von USV-Routen und UAV-Flugrouten auf der Grundlage von Konstruktionszeichnungen und Gelände; Ausrichten von Kontrollpunkten und Koordinatensystemen.
2. Erfassen von Daten
USV fliegt Sonarlinien entlang der Pfeilerachsen; UAV führt gleichzeitig schraffierte LiDAR-Durchflüge über Deck und Untersichten durch.
3.Vor-Ort-Prüfung
Echtzeit-Überwachung der Abdeckung und Überlappungen; Abgleich mit Passpunkten zur Gewährleistung der Positionsgenauigkeit.
4.Verarbeiten und Zusammenführen von Daten
i.Fächerlot: Bewegungs-/Gezeitenkorrekturen, Filterung, bathymetrische Rasterung
ii.LiDAR: Streifenanpassung, Intensitätskalibrierung, Feinregistrierung
iii. Fusion: nahtlose Ausrichtung zu einem Überbau-zu-Unterbau-Modell

Ergebnisse
Das Projekt lieferte einen umfassenden digitalen 3D-Zwilling, der Sonar- und LiDAR-Datensätze nahtlos integriert. Das Modell enthält detaillierte thematische Schichten, einschließlich Kolktiefe, Pfeilergeometrie, Rissverteilung und Lichtraumprofilen, und stellt einen vollständigen Strukturdatensatz für Inspektion und Analyse bereit.

Vorteile
1.Vollständige Erfassung der gesamten Szene
Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, bei denen oft Unterwasser- oder Höhenzonen übersehen werden, gewährleistet der integrierte Sonar- und LiDAR-Arbeitsablauf eine vollständige Abdeckung vom Flussbett bis zum Überbau.
2.Hochauflösende Präzision
Der Arbeitsablauf erfasste feine strukturelle Details und lieferte die Genauigkeit, die für eine zuverlässige Kolk- und Defektbewertung erforderlich ist.
3.Erhöhte Effizienz und Sicherheit
Die Inspektionszeit wurde erheblich verkürzt, während die Gefährdung von Menschen durch gefährliche Unterwasser- und Höhenarbeiten minimiert wurde.
4.Digitale Zwillingsausgabe
Es wurde ein vollständig integriertes 3D-Modell erstellt, das eine kontinuierliche Überwachung, Zustandsbewertung und vorausschauende Wartungsplanung ermöglicht.

Fazit
Der koordinierte Einsatz von UAV-LiDAR und USV-Fächerecholot ermöglicht eine echte Inspektion von der Oberfläche bis zur Unterwasseroberfläche, was den Betreibern eine intelligentere, sicherere und vollständigere Verwaltung der Brückeninfrastruktur ermöglicht - von der heutigen Inspektion bis zur vorausschauenden Wartung von morgen. Der integrierte Arbeitsablauf von SatLab liefert zuverlässige, umfassende und entscheidungsreife Daten für ein effizientes und fundiertes Infrastrukturmanagement.