Использование камер дронов в строительстве

С помощью БПЛА успешно производится фотосъёмка зданий и сооружений.  Фотографии содержат такие сведения, как высота полёта, координаты, угол наклона камеры. Результаты съёмки обрабатываются компьютерной программой, с применением фотограмметрии и технологии машинного зрения находятся общие точки на множестве фотографий, на этой основе формируется облако точек и полигонов будущей модели.

Получаемая в результате этого 3D модель позволяет произвести подробный визуальный контроль сооружения, получить информацию о наличии и характере дефектов, геометрические характеристики всего объекта в целом и отдельных его элементов, выполнять точные чертежи на основе замеров и подсчитывать объёмы. Также актуальным на сегодня является моделирование объектов культурного наследия, памятников архитектуры и других знаковых объектов.

В этой статье мы хотели бы осветить преимущества применения беспилотных летательных аппаратов в области инженерных обследований зданий и сооружений и поделиться своим опытом выбора оборудования.

Использование беспилотников позволяет существенно сокращать задействование человеческого ресурса. Таким образом, БПЛА находят применение при обследовании:

• массивных и высотных зданий и сооружений;
• гидротехнических сооружений;
• промышленных объектов и инфраструктуры;
• мостов и путепроводов;
• протяжённых линейных объектов;
• объектов в труднодоступных и аварийных местах.

Собираемые при этом данные превосходят по объёму данные, собранные инженером, а скорость обследования увеличивается в десятки раз. Успешно применяется и развивается метод телевизионной инфракрасной аэросъёмки при помощи беспилотного аппарата. Также на борт беспилотника успешно устанавливаются средства геосканирования. Возможно, в дальнейшем, с развитием и популяризацией науки и техники беспилотники смогут отбирать физические пробы образцов и осуществлять их доставку.

Особую роль в обследовании зданий и сооружений имеет получение достоверных геодезических сведений об объекте. Используемые геодезические методики уже успешно применяются в решении задач геодезического мониторинга зданий и сооружений с целью определения крена сооружения и изгиба, осадки фундамента. Достигается это путём применения современных геодезических приборов и систем, в число которых входят глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС), электронные тахеометры, системы наземного лазерного сканирования, инклинометры, оптико-волоконные датчики и автоматизированные системы геодезического мониторинга, постоянно расширяется сфера применения этого оборудования при решении задач инженерной геодезии.

Стоимость применения методов достаточно высокая. С учётом повседневно решаемых нами задач, мы подобрали для себя оптимальное по цене и отвечающее необходимым техническим требованиям оборудование для обследования зданий и сооружений, позволяющее решать большинство встречающихся в практике задач.

Основными компонентами стали квадрокоптер от компании DJI Phantom 4 Pro и интегрированный на борт ГНСС-приёмник K500 OEM, позволяющий достигать дециметровой точности. Данное решение можно отнести к средствам автоматизированного геодезического мониторинга, поскольку в данном случае комбинируется несколько средств измерений. Обработка результатов съёмки осуществляется через программное обеспечение Pix4d Model. Программа позволяет с помощью фотограмметрии объединять и обрабатывать одновременно тысячи фотографий, снятых с разных ракурсов, и автоматически создавать 3D модели, а за точность позиционирования как раз отвечает ГНСС-приёмник.

Стоимость такого начального решения едва ли превышает на сегодня полмиллиона рублей, но позволяет решать множество из освещённых инженерных задач при обследовании зданий и сооружений.

Разумеется, стоимость оборудования возрастает пропорционально сложности предполагаемой к выполнению задачи.