Inspection complète des ponts avec solution multifaisceaux UAV LiDAR et USV

Bref

Cette étude de cas démontre un flux de travail d'inspection intégré combinant drones et véhicules de surface sans pilote. HydroBoat 1200MB de SatLab avec le LiDAR Apus-MX Sur un drone DJI M350 RTK, cette solution permet une acquisition de données continue du lit de la rivière à la superstructure du pont, offrant une véritable vue 3D du lit de la rivière au tablier qui permet une évaluation précise, des opérations plus sûres et une gestion du cycle de vie plus intelligente.

Défis

Le site du projet était un important pont traversant une rivière, avec des fondations de piles immergées, des chenaux étroits, des zones humides peu profondes et des éléments structuraux surélevés. Les méthodes d'inspection traditionnelles présentent de multiples limites :

• • • Limitations d'accessibilitéLes relevés effectués par des plongeurs et les navires habités sont limités par le débit de l'eau, la turbidité et l'étroitesse des zones portuaires.
    • Risques pour la sécuritéLes inspections manuelles en haute altitude ou sous-marines exposent le personnel à des dangers.
    • Ensembles de données fragmentésLes relevés effectués au-dessus et en dessous de l'eau s'intègrent rarement de manière transparente, ce qui rend difficile la modélisation 3D complète et l'évaluation structurelle.

Une solution intégrée, à la fois au-dessus et en 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 plateforme :

• HydroBoat 1200MB — Solution multifaisceaux USV
  • Fournit des cartographies bathymétriques haute résolution et des levés de fondations de jetées.
  • Permet un déploiement rapide et des enquêtes complémentaires flexibles
  • Se déplace de manière autonome en évitant les obstacles dans des espaces confinés ou complexes.
  • Mesure avec précision sans SVP, préservant la précision tout en simplifiant le flux de travail et en améliorant l'efficacité
  • Permet une acquisition de données fiable même dans des eaux à faible visibilité.
• DJI M350 RTK + LiDAR Apus-MX — Solution LiDAR pour drones
  • Acquisition rapide et à haute densité de nuages de points 3D des tabliers de pont, des piles, des soffites et du terrain environnant
  • Détecte les défauts à petite échelle tels que les fissures, l'écaillage ou la corrosion
  • Les trajectoires de vol agiles permettent de couvrir des géométries structurelles complexes sans angles morts.

• Logiciel de traitement SLHydroBeam — Plateforme d'intégration de données
  • Intègre les données sonar et LiDAR dans un jumeau numérique 3D unique.
  • Prend en charge la modélisation automatisée, la détection des défauts et la génération de rapports analytiques.

En synchronisant les opérations des drones et des USV, la solution a permis une fusion de données transparente, 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 de conception et du terrain ; aligner les points de contrôle et les systèmes de coordonnées.

2. Acquisition des données
Le USV déploie des lignes sonar le long des axes des jetées ; le drone effectue simultanément des passages LiDAR en quadrillage au-dessus du pont et des soffites.

3. Vérifier sur place
Surveillance en temps réel de la couverture et des chevauchements ; vérifications croisées avec des points de contrôle pour garantir la précision du positionnement.

4. Données de traitement et de fusion

• Multifaisceaux : corrections de mouvement/marée, filtrage, maillage bathymétrique
• LiDAR : réglage de la bande, étalonnage de l’intensité, repérage précis
• Fusion : alignement sans rupture dans un modèle superstructure-infrastructure

Livrables

Le projet a permis de réaliser un jumeau numérique 3D complet intégrant harmonieusement les données sonar et LiDAR. Ce modèle comprend des couches thématiques détaillées, notamment la profondeur d'affouillement, la géométrie des piles, la distribution des fissures et les profils de dégagement, fournissant ainsi un ensemble de données structurelles complet, prêt pour l'inspection et l'analyse.

Avantages

• Couverture intégrale de la scène
  Contrairement aux méthodes traditionnelles qui manquent souvent les zones sous-marines ou de haute altitude, le flux de travail intégré sonar et LiDAR a assuré une couverture complète du lit de la rivière à la superstructure.
• Précision haute résolution
  Le flux de travail a permis de capturer des détails structurels précis, fournissant le niveau de précision nécessaire à une évaluation fiable de l'affouillement et des défauts.
• Efficacité et sécurité accrues
  Le temps d'inspection a été considérablement réduit, tandis que l'exposition humaine aux opérations sous-marines et en haute altitude dangereuses a été minimisée.
• Sortie du jumeau numérique
  Livraison d'un modèle 3D entièrement intégré, permettant une surveillance continue, une évaluation de l'état et une planification de la maintenance prédictive.

Conclusion

L'utilisation coordonnée du LiDAR embarqué sur drone et du sonar multifaisceaux embarqué sur USV permet une inspection complète de la surface et du sous-sol, offrant aux opérateurs une méthode plus intelligente, plus sûre et plus exhaustive pour la gestion des infrastructures de ponts – des inspections actuelles à la maintenance prédictive de demain. Le flux de travail intégré de SatLab fournit des données fiables, complètes et exploitables pour une gestion efficace et éclairée des infrastructures.