Inspektion von Militärflugplatzbefestigungen mit Drohne

Wer darauf stößt

Der Pavement Condition Index ist eine militärische Methode, bevor er eine zivile ist. Er wurde vom US Army Corps of Engineers mit Finanzierung der US Air Force entwickelt, und die FAA und das Naval Facilities Engineering Command haben ihn später übernommen. Ein Militärflugplatz hat daher bereits die Begriffe: Abschnitte, Stichprobeneinheiten, eine begangene ASTM D5340 -Erhebung und ein Befestigungsmanagementsystem , meist PAVER, das die Erhebung in einen Arbeitsplan umsetzt. Was ihm oft fehlt, ist ein Blick auf die gesamte Fläche zwischen zwei begangenen Erhebungen.

Es zeigt sich in drei Fragen.

• Welche der D5340-Schadensarten kann eine automatisierte Erhebung tatsächlich erfassen, und welche benötigen weiterhin einen Bewerter zu Fuß?
• Können zwei Erhebungen im Abstand von einem Jahr abschnittsweise verglichen werden, sodass eine Änderung der Zahl eine Änderung der Befestigung und nicht der Methode ist?
• Kann die Erhebung auf einer Einrichtung durchgeführt werden, die Betriebsdaten innerhalb des Perimeters hält, oder auf einem abgelegenen Flugplatz ohne Netz und mit wenig Zeit auf der Befestigung?

Die Befestigungszustandsbewertung ist der Dienst hinter dieser Seite. Er wird noch nicht angeboten und befindet sich in aktiver Entwicklung, und seine Befestigungsverarbeitung ist ein funktionsfähiger Prototyp nahe an einem ersten MVP. Die Start- und Landebahn-Befestigungsprüfung deckt den leichteren, wiederkehrenden Blick ab. Diese Seite legt dar, was die Plattform bereits leistet, was der Prototyp hinzufügt und was er noch nicht leistet.

Wo dies zutrifft und wo nicht

Dies gilt für befestigte Start- und Landebahnen, Rollwege und Vorfelder, die nach der D5340-Methode bewertet werden, sowohl Asphalt als auch Plattenbeton, unabhängig davon, ob der Flugplatz zivil ist. Es trifft am meisten zu, wo die Begehung stichprobenartig und selten ist, wo die Befestigung altert und wo ein Bewertungsteam den Prototypen an seinen eigenen Abschnitten testen möchte.

Es ersetzt nicht die Begehung, wo eine Anforderung diese nennt. Es bewertet keine strukturelle Kapazität, die Verformungsmessung oder Kernbohrungen erfordert, und es misst keine Reibung oder Rauheit, die D5340 durch seinen eigenen Geltungsbereich ausschließt. Und es sieht nicht durch Wasser, Schnee oder Verschmutzung am Tag.

Was die Plattform bereits leistet

Erhebungsflüge und Erfassung zwischen Bewegungen

Der Dienst befindet sich in aktiver Entwicklung und wird noch nicht angeboten. Die Plattform plant bereits die Flüge und erfasst die Bilddaten. Die Erhebung wird anhand der im Umfang enthaltenen Flächen geplant und in überlappenden Durchläufen in den Zeitfenstern geflogen, die die Flugverkehrskontrolle zwischen Flugzeugbewegungen öffnet. Jede vereinbarte Start- und Landebahn, jeder Rollweg und jedes Vorfeld wird abgebildet, nicht eine Stichprobe von Einheiten. Die Erfassung dauert etwa eine Stunde Flugzeit pro Kilometer einer 45 m breiten Start- und Landebahn, plus Batteriewechsel, wobei Rollwege und Vorfelder proportional zu ihrer Fläche Zeit hinzufügen.

Die Bilddaten werden mit RTK-Positionen auf etwa ±1 cm aufbewahrt. Wenn ein Ingenieur einen Abschnitt anficht, wird er anhand dieser Bilder erneut geprüft, anstatt neu geflogen zu werden, und dieselben Bilder können erneut verarbeitet werden, wenn sich das Erkennungsmodell verbessert.

Erfassung in einem geschlossenen Netz

Für Einrichtungen, deren Regeln Betriebsdaten innerhalb des Perimeters halten, und für abgelegene oder temporäre Flugplätze ohne nutzbare Verbindung auf der Befestigung gibt es einen Offline-Feldeinsatz. Ein Feld-Laptop stellt die App in einem lokalen Netz auf dem Flugplatz mit Offline-Kartenkacheln bereit, sodass die Erhebung geplant und geflogen wird und die Bilddaten vor Ort bleiben, ohne dass etwas hochgeladen wird. Der Offline-Workflow ist an anderer Stelle vollständig beschrieben.

Der Feld-Laptop führt die Befestigungsverarbeitung nicht aus. Diese läuft auf einer separaten GPU-Maschine, wie unten beschrieben, sodass Ort und Zeitpunkt der Bilddatenverarbeitung pro Einrichtung vereinbart werden.

Wetter und Oberflächenzustand

Die Ergebnisse sind an einem ruhigen, sonnigen Tag am besten. Starker Wind verwischt die Bilder und schwaches Licht erzwingt eine hohe ISO, daher werden schwierigere Bedingungen mit einer angepassten, langsameren Oberflächenabtastkonfiguration geflogen, anstatt ausgeschlossen zu werden. Stehendes Wasser, Schneedecke und starke Verschmutzung verbergen die Oberfläche, und ein Durchlauf darüber wird wiederholt, sobald die Oberfläche frei ist, anstatt durchbewertet zu werden. Diese Seite gibt keine Temperatur-, Wind- oder Eindringschutzklasse an.

Die Oberfläche in Erhebungsauflösung. Risse lesen sich als Schattenlinie und Ausmagerung als Texturverlust, weshalb Sonne auf der Befestigung hilft, wo es die Bewegungsfenster erlauben.

Der Prototyp: Risserkennung codiert nach D5340

Die Befestigungsverarbeitung ist ein funktionsfähiger Prototyp in Entwicklung, nahe an einem ersten MVP. Sie läuft auf dem aus den Erhebungsbilddaten erstellten Orthomosaik. Ein Erkennungsmodell markiert jeden Riss, und eine Reihe von Regeln wandelt die erkannten Risse in ASTM D5340-Schadenscodes um.

• 41, Netzriss , auf Asphalt.
• 43, Blockriss, auf Asphalt.
• 48, Längs- und Querrisse, auf Asphalt.
• 63, Linienriss, auf Beton.

Das System erkennt auch Gras, Flicken und Schutt. Alle drei sind in Entwicklung und haben wenig Trainingsdaten, und keiner wird als D5340-Schaden codiert.

Die Ausgabe ist ein Abschnitts- und Stichprobeneinheiten-Inventar als GeoJSON, mit einem JSON- oder Markdown-Bericht, der mit Abschnitts- und Stichprobeneinheiten-ID verknüpft ist. Die Verarbeitung läuft auf einer separaten GPU-Maschine, nicht auf dem Feld-Laptop. Da die Bilddaten aufbewahrt werden, kann eine frühere Erhebung mit einem neueren Modell erneut durchlaufen werden, was heute ein manueller Schritt ist. Wenn ein Bewertungsteam einen Tag auf dem Flugplatz hat, kann das Inventar vor der Begehung gelesen werden, um zu sehen, wo Risse konzentriert sind, während die begangenen Einheiten weiterhin nach den Stichprobenregeln ausgewählt werden.

Was es noch nicht leistet

• D5340-Codierung von etwas über diese vier hinaus. Flicken werden erkannt, aber nicht codiert, und das System klassifiziert Ausmagerung , Verwitterung, Strahlschäden, Ölverschmutzung, Fugendichtungsschaden, Fugenabplatzung , Eck-Abplatzung und Absanden nicht.
• Spurrinnen- oder Senkungstiefe. Beides ist Geometrie, und es wird kein Oberflächenmodell erstellt.
• Einen Zustandsindex irgendeiner Art, PCI oder anders.
• Vergleich zwischen Erhebungen.
• Import in PAVER.

Wo die begangene D5340-Erhebung erforderlich ist, bleibt sie der Nachweis. Schweregradkriterien, die Berührung erfordern, wie ob eine Dichtmasse noch an der Fugenfläche haftet, alles unter der Oberfläche und Entscheidungen, die die Norm dem Urteil eines geschulten Bewerters überlässt, gehören alle dazu. Loses Material ist eine Frage des Fremdkörperschutts und kein Befestigungsmangel, da es einen anderen Eigentümer und eine andere Uhr hat.

Eine spätere Erhebung vergleichbar halten

Eine Zustandsaufzeichnung ist einmal nützlich. Eine Änderung darin ist das, worauf ein Arbeitsplan basiert, und eine Änderung bedeutet nur etwas, wenn sich nichts anderes bewegt hat. TarmacView vergleicht Erhebungen noch nicht, aber drei Dinge können ab der ersten festgehalten werden.

• Die Abschnittsgrenzen. Sie werden bei der Abgrenzung vereinbart, idealerweise als die bestehenden Abschnitte der Einrichtung, und festgehalten. Eine verschobene Grenze zwischen Erhebungen zerbricht die Aufzeichnung für jeden Abschnitt, den sie berührt, daher ist das Verschieben einer Grenze eine Entscheidung mit Kosten, keine Bearbeitung.
• Die Kennungen. Der Prototyp verknüpft sein Inventar mit Abschnitts- und Stichprobeneinheiten-IDs, sodass das Beibehalten der IDs zwei Inventare nebeneinander lesbar hält. Das DoD-Bewertungshandbuch und PAVER verwenden eine Netz-, Zweig- und Abschnittsstruktur, die der Prototyp noch nicht importiert.
• Die aufbewahrten Bilddaten. Die Bilder hinter jedem Inventar werden aufbewahrt. Wenn das Erkennungsmodell aktualisiert wird, kann eine frühere Erhebung anhand ihrer Bilddaten erneut durchlaufen werden, sodass zwei Erhebungen mit einem Modell gelesen werden.

Eine Begehung, die Einheiten beprobt, kann zwischen den Zyklen in Bezug darauf abweichen, welche Einheiten begangen werden und wer sie bewertet. Das DoD-Handbuch stellt klar, dass die wichtigste Aufgabe des Bewerters die korrekte Identifizierung der Schadensart und des Schweregrads ist. Gesamtflächenbilder entfernen die Stichprobenabweichung aus der Erfassung, und das Urteil des Bewerters bleibt bei der Begehung, wo es hingehört.

Wie eine Erhebung abläuft

Die erste Erhebung legt die Abschnittskarte fest, die jede spätere wiederverwendet, daher ist der erste Schritt am wichtigsten.

Dieselbe Mission bei jedem Besuch, generiert aus der Flächengeometrie, sodass eine spätere Erhebung denselben Boden abdeckt wie die erste.

Governance und der Nachweis

Ein PCI ist eine Aussage über eine definierte Fläche, und der Nachweis dahinter ist das, was ihn verteidigbar macht. Das DoD-Bewertungshandbuch verknüpft jede Befestigungsaufzeichnung mit einer Netz-, Zweig- und Abschnittskennung und beschreibt Übersichtsinspektionen, die Art, die bei Zeitknappheit durchgeführt wird, als nur für begrenzte oder sofortige Nutzung gültig. Aufbewahrte, positionierte Bilddaten sind eine datierte Aufzeichnung der Oberfläche, und das Inventar des Prototyps ist mit Abschnitts- und Stichprobeneinheiten-IDs verknüpft. Keines von beiden ändert, welche Erhebung eine Anforderung verlangt.

Nachweise und die ehrlichen Grenzen

Die starke Behauptung ist Abdeckung und Aufbewahrung. Die gesamte vereinbarte Fläche wird in geplanten Durchläufen zwischen Bewegungen abgebildet, und die Bilddaten werden aufbewahrt. Das sind Eigenschaften der Durchführung der Erhebung, und jede kann in einem Pilotprojekt überprüft werden.

Die schwächere Behauptung ist der Prototyp. Er codiert Risse regelbasiert in vier D5340-Typen, und wie gut er mit einem Bewerter auf einer bestimmten Befestigung übereinstimmt, ist das, was eine Bewertung messen sollte, indem einige Abschnitte in derselben Saison wie eine Drohnenbefliegung begangen werden. Der PCI-Erklärer legt dar, wie ein PCI aufgebaut ist und warum ein Ergebnis aus Bilddaten keiner ist.

Dann die Grenzen, die sich nicht verschieben. Nichts unter der Oberfläche, keine strukturelle Kapazität, keine Reibung oder Rauheit und nichts, was Wasser, Schnee oder Verschmutzung am Tag verdeckt.

Einwände, die vor einem Pilotprojekt zu bedenken sind

„Wir führen bereits PCI-Erhebungen nach dem DoD-Verfahren durch.“ Führen Sie sie weiter durch. Die Drohnenbefliegung ersetzt sie nicht. Sie erfasst die gesamte Fläche zwischen ihnen, und der Prototyp zeigt, wo Risse sind.

„Eine Kamera kann den Schweregrad nicht so bewerten wie unsere Bewerter.“ Der Prototyp codiert nur Risse, und jede andere Schadensart bleibt bei Ihren Bewertern. Wo der Schweregrad von Berührung oder Urteil abhängt, behält die Begehung ihn.

„Unsere Daten dürfen die Einrichtung nicht verlassen.“ Dann läuft die Erfassung im Offline-Feldeinsatz und nichts wird hochgeladen. Die Rissverarbeitung läuft auf einer separaten GPU-Maschine, sodass ihr Standort pro Einrichtung vereinbart wird.

„Wir brauchen einen Zustandsindex.“ Der Prototyp erzeugt keinen. Was er erzeugt, ist ein codiertes Rissinventar pro Abschnitt und Stichprobeneinheit, das ein Bewerter gegen die Begehung prüfen kann.

Verwandte Aufgaben

Wenn die Frage der Dienst selbst ist, beschreibt die Seite Befestigungszustandsbewertung ihn, während er in Entwicklung ist. Wenn es der leichtere, wiederkehrende Blick ist, deckt die Start- und Landebahn-Befestigungsprüfung ihn ab. Wenn es der Schutt ist, den die Oberfläche abgibt, nimmt FOD, der von der Befestigung selbst stammt diesen Blickwinkel ein. Und wenn es der Einsatz vor Ort ist, deckt die Technologie-Seite ihn ab. Um über die Entwicklung oder ein Pilotprojekt an Ihren eigenen Abschnitten zu sprechen, kontaktieren Sie TarmacView .