Inspeção completa de pontes com solução de LiDAR em drones e multifeixe em veículos de superfície não tripulados.

Apresentação

Este estudo de caso demonstra um fluxo de trabalho integrado de inspeção com UAVs e USVs, combinando HydroBoat 1200MB da SatLab com o Apus-MX LiDAR com o DJI M350 RTK. A solução permite a aquisição contínua de dados desde o leito do rio até a superestrutura da ponte, proporcionando uma visão 3D real do leito do rio ao tabuleiro, o que possibilita avaliações precisas, operações mais seguras e uma gestão mais inteligente do ciclo de vida.

Desafios

O local do projeto era uma importante ponte sobre um rio, com fundações de pilares submersas, canais estreitos, zonas úmidas rasas e elementos estruturais elevados. Os métodos tradicionais de inspeção enfrentam diversas limitações:

• • • Limitações de acessibilidadeOs levantamentos subaquáticos e as embarcações tripuladas são limitados pelo fluxo de água, turbidez e áreas estreitas entre os cais.
    • Riscos de segurançaInspeções manuais em grandes altitudes ou debaixo d'água expõem o pessoal a riscos.
    • Conjuntos de dados fragmentadosLevantamentos acima e abaixo da água raramente se integram perfeitamente, dificultando a modelagem 3D completa e a avaliação estrutural.

Era necessária uma solução integrada, tanto acima quanto abaixo da água, para fornecer uma avaliação estrutural completa, precisa e segura.

Solução

A SatLab implementou um fluxo de trabalho de inspeção em plataforma dupla:

• HydroBoat 1200MB — Solução Multifeixe para USV
  • Fornece mapeamento batimétrico de alta resolução e levantamentos de fundações de pilares.
  • Permite implantação rápida e levantamentos suplementares flexíveis.
  • Navega autonomamente com desvio de obstáculos em áreas confinadas ou complexas.
  • Realiza medições precisas sem a necessidade de SVP (Sistema de Volume de Medição), mantendo a precisão, simplificando o fluxo de trabalho e aumentando a eficiência.
  • Realiza aquisição de dados confiável mesmo em águas com baixa visibilidade.
• DJI M350 RTK + LiDAR Apus-MX — Solução LiDAR para UAVs
  • Aquisição rápida e de alta densidade de nuvens de pontos 3D de tabuleiros de pontes, pilares, intradorso e terreno circundante.
  • Detecta defeitos em escala microscópica, como fissuras, lascas ou corrosão.
  • Trajetórias de voo ágeis permitem a cobertura de geometrias estruturais complexas sem pontos cegos.

• Software de processamento SLHydroBeam — Plataforma de integração de dados
  • Integra dados de sonar e LiDAR em um único gêmeo digital 3D.
  • Suporta modelagem automatizada, detecção de defeitos e geração de relatórios analíticos.

Ao sincronizar as operações de drones e veículos de superfície não tripulados (USVs), a solução proporcionou uma fusão de dados perfeita, preenchendo a lacuna entre a inspeção subaquática e a aérea.

Fluxo de trabalho operacional

1. Planejar Missões
Definir rotas de USV e trajetórias de voo de UAV com base em desenhos de projeto e terreno; alinhar pontos de controle e sistemas de coordenadas.

2. Obter dados
O USV (Veículo de Superfície Não Tripulado) estende as linhas de sonar ao longo dos eixos do píer; o UAV (Veículo Aéreo Não Tripulado) realiza passagens cruzadas de LiDAR sobre o convés e os intradorso simultaneamente.

3. Verificar no local
Monitoramento em tempo real da cobertura e sobreposições; verificações cruzadas com pontos de controle para garantir a precisão do posicionamento.

4. Dados de Processo e Fusível

• Multifeixe: correções de movimento/maré, filtragem, gradeamento batimétrico.
• LiDAR: ajuste de faixa, calibração de intensidade, registro fino
• Fusão: alinhamento perfeito em um modelo de superestrutura para infraestrutura

Entregáveis

O projeto entregou um gêmeo digital 3D abrangente que integra perfeitamente dados de sonar e LiDAR. O modelo contém camadas temáticas detalhadas, incluindo profundidade de erosão, geometria do pilar, distribuição de fissuras e perfis de folga, fornecendo um conjunto de dados estruturais completo, pronto para inspeção e análise.

Benefícios

• Cobertura completa de toda a cena
  Ao contrário dos métodos tradicionais, que muitas vezes não abrangem zonas subaquáticas ou de grande altitude, o fluxo de trabalho integrado de sonar e LiDAR garantiu cobertura completa desde o leito do rio até a superestrutura.
• Precisão de alta resolução
  O fluxo de trabalho capturou detalhes estruturais finos, fornecendo o nível de precisão necessário para uma avaliação confiável de erosão e defeitos.
• Maior eficiência e segurança
  O tempo de inspeção foi significativamente reduzido, enquanto a exposição humana a operações subaquáticas e em grandes altitudes, consideradas perigosas, foi minimizada.
• Saída de Gêmeo Digital
  Entregamos um modelo 3D totalmente integrado, permitindo monitoramento contínuo, avaliação de condições e planejamento de manutenção preditiva.

Conclusão

O uso coordenado de LiDAR em drones e sonar multifeixe em veículos de superfície não tripulados (USVs) proporciona uma inspeção completa, da superfície ao subsolo, oferecendo aos operadores uma maneira mais inteligente, segura e abrangente de gerenciar a infraestrutura de pontes — desde as inspeções de hoje até a manutenção preditiva de amanhã. O fluxo de trabalho integrado da SatLab fornece dados confiáveis, abrangentes e prontos para tomada de decisão, permitindo um gerenciamento de infraestrutura eficiente e totalmente informado.