Inspecciones PCI de pavimentos de aeródromos militares de EE. UU. con drones
Un PCI para cada unidad de muestra de un aeródromo militar de EE. UU., a partir de imágenes de drones y de las definiciones de la D5340. Acceso anticipado, en desarrollo, con sus límites explicados.
- 01 Se califica cada unidad de muestra, no una muestra. El software encuentra, mide y califica cada deterioro según las definiciones de la D5340, de modo que la calificación es la misma sin importar quién realice la inspección.
- 02 El PCI quedó a 1 punto como máximo de los ejemplos resueltos de la UFM 3-260-16 en asfalto y en hormigón, y una sección inspeccionada de nuevo en la misma pista se repitió a 1 punto como máximo.
- 03 El tiempo en pista es el vuelo en sí. Una aeronave cubre 1 km de una pista de 45 m de ancho en 4 minutos para grietas desde 10 mm, y en 45 minutos para grietas desde 2 mm.
- 04 El resultado se ajusta al programa: un inventario GeoJSON, el PCI por unidad de muestra y por sección, tablas CSV y una hoja PDF de condición por unidad. La importación a PAVER no está construida.
- 05 Funciona en un portátil instalado en el aeródromo, sin nube. Un inspector de PCI capacitado todavía no ha calificado nuestras secciones en comparación directa, así que la inspección caminada sigue siendo el registro cuando un requisito la nombra.
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Quién se encuentra con esto
El Índice de Condición del Pavimento nació como un método militar, y un aeródromo del Ejército, la Fuerza Aérea, la Armada o el Cuerpo de Marines ya conoce su vocabulario. Secciones, ramales, unidades de muestra, la ASTM D5340 tal como la aplica la UFM 3-260-16 y un sistema de gestión de pavimentos , por lo general PAVER, que convierte la inspección en un plan de trabajo.
La inspección en sí es el paso débil. Los inspectores recorren las unidades de muestra, juzgan cada deterioro a simple vista frente al catálogo, miden la densidad, buscan los valores de deducción y los suman a mano. Dos calificadores pueden discrepar sobre una misma grieta. Solo se califican las unidades de muestra, y el valor de la sección se infiere de ellas. La pista se cierra mientras hay personas en ella.
Tres preguntas surgen en las oficinas de los programas.
- ¿Se puede calificar cada unidad de muestra en lugar de una muestra, con las mismas reglas cada vez?
- ¿Se puede leer el cálculo de deducciones por unidad, de modo que un número se pueda verificar en lugar de confiar en él?
- ¿Puede la pista permanecer abierta para todo lo demás excepto el vuelo?
El servicio de evaluación de la condición del pavimento responde que sí a las tres. Está en desarrollo y se ofrece como acceso anticipado. Esta página expone qué hace hoy, qué no hace y hacia dónde va. Para saber cómo se construye un PCI, la explicación del PCI lo recorre paso a paso.
Lo que la inspección hace hoy
- Cobertura
- Cada metro cuadrado fotografiado a 1 o 5 mm por píxel. PCI calculado para cada unidad de muestra, no para una muestra.
- Calificación
- Cada deterioro encontrado, medido y calificado según las definiciones de la D5340, de la misma forma sin importar quién realice la inspección.
- Exactitud
- PCI a 1 punto como máximo de los ejemplos resueltos de la UFM 3-260-16 en asfalto y en hormigón. Inspección repetida a 1 punto como máximo.
- Captura, 1 km de pista de 45 m
- 4 min para grietas desde 10 mm, 13 min desde 5 mm, 45 min para grietas desde 2 mm a 1 mm por píxel. Una aeronave.
- Tiempo hasta el informe
- Unos 20 minutos desde la captura de imágenes hasta el informe del PCI para 1 km a 5 mm por píxel.
- Dónde funciona
- Un MacBook o un PC con tarjeta gráfica, en el aeródromo. No se necesita nube.
- Resultado
- Inventario GeoJSON, PCI por unidad de muestra y por sección, tablas CSV, hoja PDF de condición por unidad.
- No construido
- Importación a PAVER. Una calificación lado a lado por un inspector de PCI capacitado.
Por qué la inspección caminada se queda corta
Muestrea. La D5340 califica un conjunto escogido de unidades de muestra e infiere la sección. Un deterioro en una unidad no calificada no existe en el registro.
Depende del calificador. El tipo y la severidad se juzgan a simple vista, y las deducciones se suman a mano, donde un error pasa directamente al PCI.
Cierra la pista. Personas sobre el pavimento significan ninguna aeronave en él.
La inspección caminada es el método sobre el que se construye el programa. La cuestión es que un dron puede asumir las partes que más sufren al hacerse a simple vista y a mano.
Qué hace la inspección con dron
Fotografiar todo, calificar todo
La aeronave fotografía cada metro cuadrado a 1 o 5 mm por píxel. El software encuentra cada deterioro, mide su longitud en metros y su ancho en milímetros, y lo califica según las definiciones de la D5340. A partir de los deterioros calificados calcula el PCI de cada unidad de muestra y luego el de la sección. Las reglas se aplican igual en cada unidad y en cada inspección, de modo que la calificación no cambia con el calificador.
Calificados automáticamente hoy, con la severidad a partir del ancho de grieta medido:
- agrietamiento en piel de cocodrilo, en bloque, longitudinal y transversal en asfalto
- agrietamiento lineal, y desconchado en juntas y en esquinas, en hormigón
Un clasificador etiqueta cada recorte de imagen con los demás tipos de la D5340 y ya reconoce los 33. El catálogo está transcrito de la UFM 3-260-16. El informe enumera los tipos calificados y los no calificados, porque un tipo sin calificar sesga el PCI al alza y conviene ver cuáles faltan.
Mostrar el cálculo
Cada unidad recibe una hoja de condición que muestra sus deterioros, el valor de deducción de cada uno, el valor de deducción corregido y el PCI. Es la misma aritmética que hace un inspector con lápiz, mostrada donde un revisor puede comprobarla. El hormigón se ajusta a la cuadrícula de losas.
Hoja de condición de una unidad de muestra. Las deducciones, el valor de deducción corregido y el PCI están en la página, no en una hoja de cálculo que nadie abre.
Conservar la posición de cada grieta
Cada deterioro conserva su posición en el mapa, su longitud y su ancho. Una inspección repetida muestra, por tanto, cómo crece cada grieta, no solo que el PCI de la sección bajó dos puntos. El inventario GeoJSON y las tablas de PCI están asociados a los identificadores de sección y de unidad de muestra, de modo que dos inspecciones se leen lado a lado.
Qué tan cerca está del manual
La comprobación que más importa a un ingeniero es si la aritmética coincide con el manual. La UFM 3-260-16 incluye ejemplos resueltos para asfalto y para hormigón. El software los calificó y el PCI quedó a 1 punto como máximo de la respuesta impresa en ambos casos.
Una sección inspeccionada de nuevo en la misma pista se repitió a 1 punto como máximo. Un ortomosaico construido a partir de las posiciones del dron, seis veces más rápido que la fotogrametría, también mantuvo el PCI a 1 punto como máximo.
El modelo de grietas se construye sobre la base pública DINOv2 con nuestras propias capas de grietas. En recortes reservados para prueba y revisados a mano, el modelo alcanza más del 90 % del acuerdo entre dos anotadores humanos. En 60 recortes de hormigón sin grietas, nuestros dos modelos combinados no generaron ninguna detección falsa en 57 de ellos.
Recortes de asfalto de prueba: imagen del dron, anotador (rojo), modelo (azul).
Estos resultados provienen de los ejemplos del manual y de nuestros propios vuelos en aeródromos eslovacos. Un inspector de PCI capacitado todavía no ha calificado nuestras secciones en comparación directa con el software. Esa comparación es la evidencia que un programa debería pedir, y el acceso anticipado es la forma de realizarla sobre sus propias secciones.
El tiempo en pista es el vuelo
La aeronave despega desde la berma. Nada toca el pavimento, y la pista vuelve a abrirse en cuanto aterriza la aeronave. El tiempo de captura depende de la grieta más pequeña que se quiera calificar. Para una aeronave sobre 1 km de una pista de 45 m de ancho:
- 4 minutos para grietas desde 10 mm
- 13 minutos para grietas desde 5 mm
- 45 minutos para la inspección completa a 1 mm por píxel, con grietas desde 2 mm
Más aeronaves reducen estos tiempos. Una sección puede volarse en una ventana entre movimientos, y el procesamiento se hace después, fuera de la pista.
En el aeródromo, sin nube
El software se ejecuta en un MacBook o en un PC con tarjeta gráfica, en el sitio. Pasan unos 20 minutos desde la captura de imágenes hasta el informe del PCI para 1 km de pista a 5 mm por píxel. En un MacBook, la inspección a 1 mm tarda unos 30 minutos por cada 100 m y la de 5 mm unos 2 minutos. Nada sale del aeródromo.
El planificador de misiones es independiente del dron: DJI, MAVLink (PX4 y ArduPilot) y UgCS. TarmacView j. s. a., Bratislava, tiene el código NCAGE de la OTAN 0181M. Nuestros operadores asociados mantienen una flota de aeronaves autorizadas Blue UAS para las instalaciones que la necesiten. TarmacView en sí no figura en la lista Blue UAS. La referencia sobre el programa es el anuncio de la DIU sobre el traspaso a la DCMA .
La misma plataforma ya realiza la inspección de PAPI y de ayudas a la navegación, de modo que la iluminación del aeródromo y el pavimento salen de un solo planificador y un solo registro.
Un analista revisa, y el modelo aprende
El informe nunca espera a la revisión. El PCI se calcula a partir de las detecciones tal como están. La revisión lo mejora después.
Cada detección se muestra junto a las grietas que se le parecen. El analista marca una grieta sellada, una junta, vegetación, pintura o una mancha, y un solo guardado aplica el veredicto a todas las detecciones similares. El PCI por unidad se actualiza en pantalla. Los bordes de sellante y de pintura se leen como grietas, así que aquí es donde se eliminan, en minutos. Cada veredicto se convierte en una etiqueta de entrenamiento para el siguiente modelo.
Un veredicto, 24 grietas similares, un guardado. El PCI por unidad se actualiza.
Lo que recibe el programa
- Un inventario GeoJSON de cada deterioro con posición, longitud y ancho
- PCI por unidad de muestra y por sección, asociado a los identificadores de sección y de unidad de muestra
- Tablas CSV para las hojas de cálculo y las bases de datos del propio programa
- Una hoja PDF de condición por unidad con el cálculo de deducciones
- Un informe con los tipos calificados y los no calificados
La importación a PAVER no está construida. Trasladar los resultados a PAVER es hoy un paso manual, y los identificadores se mantienen estables para que ese paso siga siendo pequeño. La carga de resultados en PAVER y en GIS es hacia donde va el servicio.
Una inspección D5340 caminada y una inspección PCI con dron
| Pregunta | Inspección D5340 caminada | Inspección PCI con dron |
|---|---|---|
| Cobertura | Las unidades de muestra elegidas por las reglas de muestreo, con la sección inferida a partir de ellas | Cada unidad de muestra, a partir de imágenes de cada metro cuadrado a 1 o 5 mm por píxel |
| Tipos de deterioro | El catálogo completo de la D5340, identificado por el inspector | Agrietamiento y desconchado en juntas y en esquinas calificados con severidad, un clasificador que reconoce los 33 tipos y un informe de lo no calificado |
| Dependencia del calificador | La calificación depende del ojo del inspector y de las deducciones sumadas a mano | Las mismas reglas en cada unidad, con el cálculo de deducciones visible por unidad y una revisión por analista encima |
| Tiempo en pista | La pista se cierra mientras las personas recorren las unidades | El vuelo en sí. De 4 a 45 minutos por kilómetro para una aeronave, y nada toca el pavimento |
| Repetibilidad | Depende de las mismas unidades, el mismo catálogo y una mirada similar en cada ciclo | PCI de la sección repetido a 1 punto en la misma pista, con cada grieta conservando su posición |
| Registro | Una hoja de condición por unidad de muestra y un PCI de sección | Un inventario GeoJSON, PCI por unidad y sección, tablas CSV y una hoja PDF por unidad |
| Requisito formal | El registro donde un requisito nombra una inspección caminada firmada por un inspector capacitado | No es un sustituto donde un requisito nombra esa inspección, hasta que exista una comparación lado a lado |
De la malla de secciones al informe del PCI revisado
De la malla de secciones al informe del PCI revisado
- 01
Acordar con el aeródromo el mapa de secciones
Partir de la red existente del aeródromo, de sus ramales y del mapa de secciones en PAVER. Acordar las superficies incluidas, las unidades de muestra y sus identificadores antes de cualquier captura.
Por quéEl PCI es una afirmación sobre una sección definida, así que las secciones no pueden cambiar entre inspecciones.
Listo cuandoUn mapa de secciones y unidades de muestra que esta inspección y todas sus repeticiones usarán.
Si noSi no existe un mapa, dividir según el historial de construcción y de uso, y anotar los identificadores.
- 02
Elegir el tamaño de grieta y la aeronave
Elegir grietas de 10 mm, 5 mm o 2 mm. Planificar la misión para una aeronave DJI, MAVLink (PX4 o ArduPilot) o UgCS, o para una aeronave autorizada Blue UAS de un operador asociado.
Por quéLa grieta más pequeña que se quiera calificar fija el tamaño del píxel, y el tamaño del píxel fija el tiempo de vuelo.
Listo cuandoUna misión que cubre todo el ancho de cada superficie con la resolución elegida.
Si noSi falta tiempo, volar ahora la inspección de 5 mm y la de 1 mm en las secciones que la necesiten.
- 03
Volar desde la berma
Despegar desde la berma en una ventana entre movimientos, de día, sobre una superficie seca cuando la ventana lo permita.
Por quéEl tiempo en pista debe ser el vuelo, sin nada sobre el pavimento.
Listo cuandoCada superficie está cubierta con una posición en cada imagen, y la pista vuelve a abrirse en cuanto aterriza la aeronave.
Si noLa nieve, la arena o el agua estancada en una sección significan que esa pasada se vuelve a volar cuando la superficie esté despejada.
- 04
Procesar en el aeródromo
Ejecutar el software en un MacBook o en un PC con tarjeta gráfica, en el sitio. Construir el ortomosaico, encontrar y medir cada deterioro, y calificarlo según las definiciones de la D5340.
Por quéLos datos permanecen donde las normas lo exigen, y el resultado está listo el mismo día.
Listo cuandoUnos 20 minutos desde la captura hasta el informe para 1 km a 5 mm por píxel.
Si noUna grieta en disputa se comprueba con las imágenes almacenadas, no se vuelve a volar.
- 05
Leer el informe del PCI
Abrir el PCI por unidad de muestra y por sección, la hoja de condición con el cálculo de deducciones y la lista de tipos calificados y no calificados.
Por quéEl informe es el primer resultado, y nunca espera a la revisión.
Listo cuandoUn PCI para cada unidad de muestra, con la aritmética abierta para comprobarla.
Si noUn tipo sin calificar sesga el PCI al alza. Anotar qué tipos faltan antes de usar la cifra.
- 06
Revisar con un analista
Revisar cada detección junto a las grietas que se le parecen. Marcar grieta sellada, junta, vegetación, pintura o mancha, y guardar una vez para todas las detecciones similares.
Por quéEl sellante, las juntas, la pintura y las manchas se leen como grietas, y un veredicto las elimina para siempre.
Listo cuandoEl PCI revisado por unidad, con cada veredicto guardado como etiqueta de entrenamiento.
Si noLas detecciones no revisadas permanecen en el informe tal como están. La revisión puede hacerse más tarde.
- 07
Cargar los resultados en el programa
Llevar a mano el inventario GeoJSON, las tablas de PCI y las hojas PDF a su GIS y a su sistema de gestión. Mantener sin cambios los identificadores de sección y de unidad de muestra.
Por quéLa inspección solo es útil cuando llega al plan de trabajo.
Listo cuandoLa inspección queda en el programa asociada a los mismos identificadores que la anterior.
Si noLa importación a PAVER no está construida. Si el paso manual es demasiado pesado, pedir el formato CSV que su sistema lee.
Hacia dónde va
Son direcciones, no funciones que se obtienen hoy.
- Todos los tipos de la D5340 calificados automáticamente con severidad, y los residuos marcados en la misma pasada
- Carga de resultados en PAVER y en GIS
- Pronósticos del crecimiento de grietas a partir de inspecciones repetidas
- Profundidad de grietas a partir de fotos oblicuas
- Profundidad y volumen de cráteres y desconchados, para la evaluación rápida de daños tras un ataque
- Estaciones de drones en la base
- Procesamiento en la nube gubernamental segura propia del aeródromo
Límites reconocidos
Los límites de viento, temperatura y lluvia son los del fabricante de la aeronave. La inspección necesita luz de día y prefiere una superficie seca. Los bordes de sellante y de pintura se leen como grietas y se eliminan en la revisión en minutos. No se ve nada bajo la superficie, y el servicio no mide capacidad estructural ni fricción.
La Fuerza Aérea lleva su programa de evaluación de pavimentos según la AFI 32-1041. Qué inspección exige un programa, y con qué frecuencia, lo fijan esa instrucción y su propio mando, no esta página.
El ing. Jaroslav Šulc aporta 25 años de experiencia en inspección de vuelo al equipo y aprueba los procedimientos y la metodología.
Objeciones que conviene plantear antes de una evaluación
«Nuestros calificadores están capacitados y el método funciona.» Así es, y la inspección caminada sigue siendo el registro. El dron añade las unidades que deja fuera una muestra y un cálculo que se puede leer.
«Los datos no pueden salir del aeródromo.» No salen. El software se ejecuta en un portátil en el sitio, y no se necesita nube.
«Tiene que cargarse en PAVER.» Todavía no. Los identificadores y las tablas CSV están pensados para ello, y la carga está en camino.
Tareas relacionadas
Si la pregunta es sobre el servicio en sí, la página de evaluación de la condición del pavimento lo describe mientras está en desarrollo. Si se trata de la misma inspección para una autoridad aeroportuaria europea, véase condición del pavimento en aeropuertos gubernamentales . Para aeródromos aliados que se califican con métodos nacionales distintos, véase condición del pavimento en aeródromos de la OTAN . Para comparar un PCI con dron frente a sus propias secciones caminadas, contacte con TarmacView .
Preguntas Frecuentes
- ¿El PCI con dron reemplaza la inspección caminada D5340?
- No donde un requisito exige una inspección caminada firmada por un inspector de PCI capacitado. Un inspector de PCI capacitado todavía no ha calificado nuestras secciones en comparación directa con el software, y hasta que exista esa comparación la inspección caminada es el registro. Lo que aporta el dron es una calificación de cada unidad de muestra, un cálculo de deducciones que se puede leer por unidad y una inspección que cuesta a la pista solo el vuelo. Los equipos de evaluación pueden realizar ambas sobre las mismas secciones y compararlas.
- ¿Qué tan cerca está el PCI de los ejemplos resueltos de la UFM 3-260-16?
- A 1 punto como máximo, en asfalto y en hormigón. El software se ejecutó sobre los ejemplos resueltos de la UFM 3-260-16 y el PCI que calculó se comparó con la respuesta impresa. Una sección inspeccionada de nuevo en la misma pista se repitió a 1 punto como máximo. Un ortomosaico construido a partir de las posiciones del dron, seis veces más rápido que la fotogrametría, también mantuvo el PCI a 1 punto como máximo. Estos resultados provienen de nuestros propios vuelos y de los ejemplos del manual. No son una comparación con un inspector.
- ¿Qué tipos de deterioro se califican?
- El agrietamiento en piel de cocodrilo, en bloque, longitudinal y transversal en asfalto, y el agrietamiento lineal con desconchado en juntas y en esquinas en hormigón, se califican automáticamente, con la severidad determinada a partir del ancho de grieta medido. Un clasificador etiqueta cada recorte de imagen con los demás tipos de la D5340 y ya reconoce los 33. El catálogo está transcrito de la UFM 3-260-16. El informe enumera los tipos calificados y los no calificados, porque un tipo sin calificar sesga el PCI al alza.
- ¿Pueden los resultados entrar en PAVER?
- No directamente. La importación a PAVER no está construida. Lo que el servicio entrega hoy es un inventario GeoJSON, el PCI por unidad de muestra y por sección asociado a sus identificadores de sección y de unidad de muestra, tablas CSV y una hoja PDF de condición por unidad. Trasladar esos archivos a PAVER es un paso manual. La carga de resultados en PAVER y en GIS es hacia donde va el servicio, y los identificadores se mantienen estables desde ahora para que ese paso sea pequeño.
- ¿Funciona en el aeródromo sin nube?
- Sí. El procesamiento se ejecuta en un MacBook o en un PC con tarjeta gráfica, en el sitio. Pasan unos 20 minutos desde la captura de imágenes hasta el informe del PCI para 1 km de pista a 5 mm por píxel. En un MacBook, el levantamiento a 1 mm por píxel tarda unos 30 minutos por cada 100 m y el de 5 mm unos 2 minutos. Las imágenes y los resultados permanecen en el equipo. El procesamiento en una nube gubernamental segura es una dirección, no un requisito.
- ¿Qué aeronave vuela y qué pasa con Blue UAS?
- El planificador de misiones es independiente del dron y planifica para aeronaves DJI, MAVLink (PX4 y ArduPilot) y UgCS. TarmacView en sí no figura en la lista de Blue UAS. Nuestros operadores asociados mantienen una flota de aeronaves autorizadas Blue UAS y vuelan la inspección para las instalaciones que la requieran. TarmacView j. s. a. en Bratislava tiene el código NCAGE de la OTAN 0181M. Los límites de viento, temperatura y lluvia son los del fabricante de la aeronave.
- ¿Qué detiene una inspección?
- Cualquier cosa que oculte la superficie. La nieve, la arena o el agua estancada cubren el deterioro, y la pasada se vuelve a volar cuando la superficie está despejada. La inspección se vuela de día, preferentemente sobre una superficie seca. Los bordes de sellante y de pintura se leen como grietas, y el analista los elimina en la revisión en minutos. El servicio no ve nada bajo la superficie y no mide la capacidad estructural ni la fricción.
Referencias
- astm-d5340
- ASTM D5340-24, Standard Test Method for Airport Pavement Condition Index Surveys ASTM International
- ufm-3-260-16
- UFM 3-260-16, Condition Surveys of Operating Surfaces US Department of Defense, Unified Facilities Manual
- afi-32-1041
- AFI 32-1041, Pavement Evaluation Program US Air Force
- blue-uas-dcma
- DIU's Blue UAS list to transition to DCMA Defense Innovation Unit