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Inspection complète d'un pont avec la solution UAV LiDAR et USV Multibeam

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Cette étude de cas démontre un flux de travail intégré d'inspection UAV-USV combinant l'HydroBoat 1200MB de SatLab avec le LiDAR Apus-MX sur DJI M350 RTK. La solution permet l'acquisition de données en continu du lit de la rivière à la superstructure du pont, offrant ainsi un service d'inspection fiable

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Défis

Le site du projet était un grand pont fluvial avec des fondations de piles submergées, des canaux étroits, des zones humides peu profondes et des éléments structurels surélevés. Les méthodes d'inspection traditionnelles se heurtent à de nombreuses limites :

Limites d'accessibilité : Les plongées et les navires habités sont limités par le débit de l'eau, la turbidité et l'étroitesse de la zone des piliers.
Risques pour la sécurité : Les inspections manuelles à haute altitude ou sous l'eau exposent le personnel à des risques.
Jeux de données fragmentés : Les études au-dessus et au-dessous de l'eau s'intègrent rarement de manière transparente, ce qui complique la modélisation 3D complète et l'évaluation structurelle.
Une solution intégrée au-dessus et au-dessous de l'eau était nécessaire pour fournir une évaluation structurelle complète, précise et sûre.、
Solution

SatLab a mis en œuvre un flux de travail d'inspection à double plate-forme :
1.HydroBoat 1200MB - Solution USV Multibeam
i.Fournit une cartographie bathymétrique à haute résolution et des enquêtes sur les fondations des piliers
ii. permet un déploiement rapide et des levés supplémentaires flexibles
iii. navigue de manière autonome en évitant les obstacles dans les zones confinées ou complexes
iv. mesure avec précision sans SVP, en maintenant la précision tout en simplifiant le flux de travail et en améliorant l'efficacité
v.Acquisition fiable des données, même dans les eaux à faible visibilité
2.DJI M350 RTK + Apus-MX LiDAR - Solution UAV LiDAR
i. Acquisition rapide de nuages de points 3D à haute densité des tabliers de ponts, des piles, des soffites et du terrain environnant
ii. détection des défauts à petite échelle tels que les fissures, l'écaillage ou la corrosion
iii. les trajectoires de vol agiles permettent de couvrir des géométries structurelles complexes sans angles morts
3.Logiciel de traitement SLHydroBeam - Plate-forme d'intégration des données
i. Intégration des ensembles de données sonar et LiDAR en un seul jumeau numérique 3D
ii. prend en charge la modélisation automatisée, la détection des défauts et l'établissement de rapports analytiques
En synchronisant les opérations des UAV et des USV, la solution a permis une fusion transparente des données, comblant ainsi le fossé entre l'inspection sous-marine et aérienne.

Flux de travail opérationnel
1. Planifier les missions
Définir les itinéraires des USV et les trajectoires de vol des UAV en fonction des plans et du terrain ; aligner les points de contrôle et les systèmes de coordonnées.
2. Acquisition des données
L'USV trace des lignes sonar le long des axes de la jetée ; l'UAV effectue des passages LiDAR en croix sur le pont et les soffites simultanément.
3.Vérification sur place
Contrôle en temps réel de la couverture et des chevauchements ; vérifications croisées avec les points de contrôle pour assurer la précision de la position.
4.Traitement et fusion des données
i.Multibeam : corrections de mouvement/marée, filtrage, maillage bathymétrique
liDAR : ajustement des bandes, calibrage de l'intensité, enregistrement fin
iii. fusion : alignement transparent dans un modèle de superstructure à sous-structure

Produits livrables
Le projet a fourni un jumeau numérique 3D complet qui intègre de manière transparente les ensembles de données sonar et LiDAR. Le modèle contient des couches thématiques détaillées, y compris la profondeur d'affouillement, la géométrie des piliers, la distribution des fissures et les profils de dégagement, fournissant un ensemble de données structurelles complet prêt pour l'inspection et l'analyse.

Avantages
1.Couverture complète de la scène
Contrairement aux méthodes traditionnelles qui manquent souvent les zones sous-marines ou de haute altitude, le flux de travail intégré du sonar et du LiDAR a assuré une couverture complète du lit de la rivière jusqu'à la superstructure.
2.Précision à haute résolution
Le flux de travail a capturé de fins détails structurels, fournissant le niveau de précision nécessaire pour une évaluation fiable de l'affouillement et des défauts.
3.Efficacité et sécurité accrues
Le temps d'inspection a été considérablement réduit, tandis que l'exposition humaine aux opérations dangereuses sous l'eau et à haute altitude a été minimisée.
4.Sortie Digital Twin
Un modèle 3D entièrement intégré a été fourni, permettant une surveillance continue, une évaluation de l'état et une planification de la maintenance prédictive.

Conclusion
L'utilisation coordonnée du LiDAR par drone et du sonar multifaisceaux par USV permet une véritable inspection de la surface à la sous-surface, offrant aux opérateurs une manière plus intelligente, plus sûre et plus complète de gérer l'infrastructure des ponts - des inspections d'aujourd'hui à la maintenance prédictive de demain. Le flux de travail intégré de SatLab fournit des données fiables, complètes et prêtes à la prise de décision pour une gestion efficace et pleinement informée de l'infrastructure.