PCI průzkumy zpevněných ploch vojenských letišť USA dronem

Kdo se s tím setkává

Index stavu zpevněné plochy vznikl jako vojenská metoda a letiště armády, letectva, námořnictva nebo námořní pěchoty už tento slovník má. Úseky, větve, vzorkové jednotky, postup ASTM D5340 tak, jak ho implementuje UFM 3-260-16, a systém správy zpevněných ploch , obvykle PAVER, který z průzkumu udělá plán prací.

Samotný průzkum je slabé místo. Inspektoři procházejí vzorkové jednotky, posuzují každé poškození okem podle katalogu, měří hustotu, dohledávají odečtené hodnoty a sčítají je ručně. Dva hodnotitelé se mohou u jedné trhliny rozcházet. Hodnotí se jen vzorkové jednotky a hodnota úseku se z nich odvozuje. Dráha je uzavřena, dokud se na ní lidé pohybují.

Na úřadech programů padají tři otázky.

• Lze každou vzorkovou jednotku ohodnotit místo vzorku, a to pokaždé stejnými pravidly?
• Lze výpočet odečtených hodnot číst u každé jednotky, aby se číslo dalo zkontrolovat, místo aby se mu věřilo?
• Může dráha zůstat otevřená po celou dobu kromě letu?

Služba hodnocení stavu zpevněných ploch odpovídá na všechny tři otázky kladně. Je ve vývoji a nabízí se jako předběžný přístup. Tato stránka popisuje, co dnes dělá, co nedělá a kam směřuje. Jak se PCI skládá, vysvětluje článek o PCI .

Proč pěší průzkum nestačí

Vzorkuje. D5340 hodnotí zvolenou sadu vzorkových jednotek a úsek z nich odvozuje. Poškození v neohodnocené jednotce v záznamu neexistuje.

Závisí na hodnotiteli. Typ a závažnost se posuzují okem a odečtené hodnoty se sčítají ručně, takže jediný přehmat přejde přímo do PCI.

Uzavírá dráhu. Lidé na povrchu znamenají, že na dráze nesmí být letadlo.

Pěší průzkum je metoda, na které je program postaven. Smysl je v tom, že dron může převzít části, které nejvíc trpí tím, že se dělají okem a ručně.

Co dělá dronový průzkum

Snímat vše, hodnotit vše

Dron snímá každý čtvereční metr s rozlišením 1 až 5 mm na pixel. Software najde každé poškození, změří jeho délku v metrech a šířku v milimetrech a ohodnotí ho podle definic D5340. Z ohodnocených poškození vypočítá PCI každé vzorkové jednotky a pak úseku. Pravidla se uplatňují stejně u každé jednotky a při každém průzkumu, takže hodnocení nezávisí na tom, kdo hodnotí.

Dnes se hodnotí automaticky, se závažností podle změřené šířky trhliny:

• síťové, blokové, podélné a příčné trhliny na asfaltu
• lineární trhliny a vylamování spár a rohů na betonu

Klasifikátor označuje každou dlaždici obrazu ostatními typy podle D5340 a již rozpoznává všech 33 typů. Katalog je přepsán z UFM 3-260-16. Zpráva uvádí, které typy byly hodnoceny a které ne, protože nehodnocený typ zkresluje PCI nahoru a měli byste vidět, které chybí.

Ukázat výpočet

Každá jednotka dostane list stavu, který ukazuje její poškození, odečtenou hodnotu každého z nich, korigovanou odečtenou hodnotu a PCI. Je to stejná aritmetika, jakou inspektor dělá tužkou, ale ukázaná tam, kde ji recenzent může zkontrolovat. Beton se přiřazuje k mřížce desek.

List stavu pro vzorkovou jednotku. Odečtené hodnoty, korigovaná odečtená hodnota a PCI jsou na stránce, ne v tabulce, kterou nikdo neotevře.

Zachovat polohu každé trhliny

Každé poškození si drží polohu na mapě, délku a šířku. Opakovaný průzkum proto ukáže, jak která trhlina roste, a ne jen to, že PCI úseku kleslo o dva body. Inventář GeoJSON a tabulky PCI jsou vázány na vaše ID úseků a vzorkových jednotek, takže se dva průzkumy dají číst vedle sebe.

Jak blízko manuálu

Kontrola, na které inženýrovi nejvíc záleží, je, zda aritmetika souhlasí s manuálem. UFM 3-260-16 obsahuje příklady pro asfalt a pro beton. Software je vyhodnotil a PCI se v obou případech lišilo do 1 bodu od vytištěné odpovědi.

Opakovaný průzkum téhož úseku na téže dráze se lišil do 1 bodu. Ortomozaika sestavená z pozic dronu, šestkrát rychlejší než fotogrammetrie, také udržela PCI v rozmezí 1 bodu.

Model trhlin je postaven na veřejné páteři DINOv2 s našimi vlastními vrstvami trhlin. Na ověřovacích dlaždicích, které ručně zkontroloval člověk, dosahuje model více než 90 % shody mezi dvěma lidskými anotátory. Na 60 dlaždicích betonu bez trhlin nevznikla kombinací obou našich modelů falešná detekce na 57 z nich.

Ověřované dlaždice asfaltu: snímek z dronu, anotátor (červeně), model (modře).

Tyto výsledky pocházejí z příkladů v manuálu a z vlastních letů nad slovenskými letišti. Vyškolený inspektor PCI zatím nehodnotil naše úseky vedle softwaru. Toto srovnání je důkaz, který by si měl program vyžádat, a předběžný přístup je způsob, jak ho provést na vlastních úsecích.

Čas na dráze je let

Dron startuje z krajnice. Nic se nedotýká povrchu a dráha se znovu otevře, jakmile dron přistane. Doba snímání závisí na nejmenší trhlině, kterou chcete hodnotit. Pro jeden dron nad 1 km dráhy o šířce 45 m:

• 4 minuty pro trhliny od 10 mm
• 13 minut pro trhliny od 5 mm
• 45 minut pro úplný průzkum při 1 mm na pixel, s trhlinami od 2 mm

Více dronů tyto časy zkrátí. Úsek lze přelétnout v okně mezi pohyby a zpracování proběhne až potom, mimo dráhu.

Na základně, bez cloudu

Software běží na notebooku MacBook nebo na počítači s grafickou kartou, na místě. Od snímání po zprávu PCI pro 1 km dráhy při 5 mm na pixel uplyne asi 20 minut. Na notebooku MacBook trvá průzkum při 1 mm asi 30 minut na 100 m a průzkum při 5 mm asi 2 minuty. Nic neopouští základnu.

Plánovač misí nezávisí na typu dronu: DJI, MAVLink (PX4 a ArduPilot) a UgCS. TarmacView j. s. a., Bratislava, má kód NATO NCAGE 0181M. Naši partnerští provozovatelé mají flotilu dronů schválených v seznamu Blue UAS pro základny, které je vyžadují. TarmacView sám není na seznamu Blue UAS. Stránka programu odkazuje na oznámení DIU o přechodu na DCMA .

Stejná platforma už provádí kontroly PAPI a navigačních pomůcek, takže osvětlení letiště a zpevněné plochy pocházejí z jednoho plánovače a jednoho záznamu.

Analytik kontroluje a model se učí

Zpráva nikdy nečeká na kontrolu. PCI se počítá z detekcí tak, jak jsou. Kontrola ho pak zlepšuje.

Každá detekce se zobrazí vedle trhlin, které jí vypadají podobně. Analytik označí utěsněnou trhlinu, spáru, vegetaci, nátěr nebo skvrnu a jedno uložení použije verdikt na všechny podobné detekce. PCI na jednotku se na obrazovce aktualizuje. Okraje těsnicí hmoty a nátěru se čtou jako trhliny, takže se tady vyčistí během minut. Každý verdikt se stává trénovacím štítkem pro další model.

Jeden verdikt, 24 podobných trhlin, jedno uložení. PCI na jednotku se aktualizuje.

Co program dostane zpět

• Inventář GeoJSON všech poškození s polohou, délkou a šířkou
• PCI na vzorkovou jednotku a na úsek, vázané na ID úseků a vzorkových jednotek
• Tabulky CSV pro vlastní tabulky a databáze programu
• PDF list stavu pro každou jednotku s výpočtem odečtených hodnot
• Zprávu s výpisem typů hodnocených a nehodnocených

Import do PAVER zatím není hotový. Přenesení výsledků do PAVER je dnes ruční krok a ID zůstávají stabilní, aby byl tento krok malý. Načítání výsledků do PAVER a GIS je cíl služby.

Jak průzkum probíhá

Kam služba směřuje

Toto jsou směry, ne funkce, které dostanete dnes.

• Každý typ D5340 hodnocený automaticky se závažností a úlomky označené ve stejném přeletu
• Načítání výsledků do PAVER a GIS
• Predikce růstu trhlin z opakovaných průzkumů
• Hloubka trhlin z šikmých fotografií
• Hloubka a objem kráterů a odlupků pro rychlé posouzení škod po útoku
• Dokovací stanice pro drony na základně
• Zpracování na zabezpečeném státním cloudu základny

Upřímná omezení

Limity větru, teploty a deště stanovuje výrobce dronu. Průzkum vyžaduje denní světlo a dává přednost suchému povrchu. Okraje těsnicí hmoty a nátěru se čtou jako trhliny a v kontrole se vyčistí během minut. Pod povrchem se nic nevidí a služba neměří nosnost ani tření.

Letectvo USA provádí svůj program hodnocení zpevněných ploch podle AFI 32-1041. Který průzkum program vyžaduje a jak často, určuje tato směrnice a vaše vlastní velitelství, ne tato stránka.

Ing. Jaroslav Šulc přináší 25 let zkušeností s leteckou inspekcí a schvaluje postupy a metodiku.

Námitky, které se vyplatí řešit před hodnocením

„Naši hodnotitelé jsou vyškoleni a metoda funguje.“ Ano, a pěší průzkum zůstává oficiálním záznamem. Dron přidává jednotky, které vzorek vynechá, a výpočet, který lze přečíst.

„Data nesmějí opustit základnu.“ Nesmějí. Software běží na notebooku na místě a cloud není potřeba.

„Musí se to nahrát do PAVER.“ Zatím ne. ID a tabulky CSV jsou pro to připravené, ale načítání je na cestě.

Související témata

Pokud jde o samotnou službu, popisuje ji stránka hodnocení stavu zpevněných ploch , dokud je ve vývoji. Pokud jde o stejný průzkum pro evropský letištní úřad, viz stav zpevněných ploch letišť vlády . Pro spojenecká letiště hodnocená jinými národními metodami viz stav zpevněných ploch letišť NATO . Chcete-li provést dronové PCI na vlastních pěších úsecích, kontaktujte TarmacView .