Inspection des chaussées d’aérodromes militaires par drone

Qui est concerné

L’Indice d’État des Chaussées est une méthode militaire avant d’être civile. Elle a été développée par le Corps des Ingénieurs de l’Armée américaine avec le financement de l’US Air Force, et la FAA et le Naval Facilities Engineering Command l’ont adoptée par la suite. Un aérodrome militaire possède donc déjà le vocabulaire : sections, unités d’échantillonnage, un relevé pédestre selon ASTM D5340 et un système de gestion des chaussées , généralement PAVER, qui transforme le relevé en plan de travail. Ce qui manque souvent, c’est un aperçu de toute la surface entre deux relevés pédestres.

Cela se manifeste par trois questions.

• Parmi les types de dégradations D5340, lesquels un relevé automatisé peut-il réellement enregistrer, et lesquels nécessitent encore un évaluateur à pied ?
• Deux relevés espacés d’un an peuvent-ils être comparés section par section, de sorte qu’un changement dans le chiffre soit un changement dans la chaussée et non dans la méthode ?
• Le relevé peut-il être réalisé sur une installation qui conserve les données opérationnelles à l’intérieur du périmètre, ou sur un aérodrome isolé sans réseau et avec peu de temps sur la chaussée ?

L’évaluation de l’état des chaussées est le service derrière cette page. Il n’est pas encore proposé et est en développement actif, et son traitement des chaussées est un prototype fonctionnel proche d’un premier MVP. Le contrôle de chaussée de piste couvre l’examen récurrent plus léger. Cette page expose ce que la plateforme fait déjà, ce que le prototype ajoute et ce qu’il ne fait pas encore.

Où cela s’applique, et où cela ne s’applique pas

Cela s’applique aux pistes, voies de circulation et aires de trafic revêtues qui sont évaluées par la méthode D5340, en enrobé comme en béton jointé, que l’aérodrome soit civil ou non. Cela s’applique le plus là où le relevé pédestre est échantillonné et peu fréquent, où la chaussée vieillit, et où une équipe d’évaluation souhaite tester le prototype sur ses propres sections.

Cela ne remplace pas le relevé pédestre là où un cahier des charges le mentionne. Cela n’évalue pas la capacité structurelle, qui nécessite des essais de déflexion ou des carottages, et cela ne mesure pas le frottement ou la rugosité, que D5340 exclut de son propre champ. Et cela ne voit pas à travers l’eau, la neige ou la contamination le jour même.

Ce que la plateforme fait déjà

Vols de relevé et capture entre les mouvements

Le service est en développement actif et n’est pas encore proposé. La plateforme planifie déjà les vols et capture l’imagerie. Le relevé est planifié à partir des surfaces dans le périmètre et effectué en passages se chevauchant dans les créneaux que le contrôle du trafic aérien ouvre entre les mouvements d’aéronefs. Chaque piste, voie de circulation et aire de trafic convenue est imagée, pas un échantillon d’unités. La capture prend environ une heure de vol par kilomètre d’une piste de 45 m de large, plus les changements de batterie, les voies de circulation et les aires de trafic ajoutant du temps proportionnellement à leur superficie.

L’imagerie est conservée avec des positions RTK à environ ±1 cm. Si un ingénieur conteste une section, elle est réexaminée à partir de ces images plutôt que survolée à nouveau, et les mêmes images peuvent être retraitées lorsque le modèle de détection s’améliore.

Capture sur un réseau fermé

Pour les installations dont les règles imposent de conserver les données opérationnelles à l’intérieur du périmètre, et pour les aérodromes isolés ou temporaires sans connexion utilisable sur la chaussée, il existe un déploiement terrain hors ligne. Un PC terrain sert l’application sur un réseau local sur l’aérodrome avec des tuiles cartographiques hors ligne, de sorte que le relevé est planifié et effectué et que l’imagerie reste sur site sans rien télécharger. Le flux de travail hors ligne est décrit en détail ailleurs.

Le PC terrain n’exécute pas le traitement des chaussées. Celui-ci s’exécute sur une machine GPU séparée, comme décrit ci-dessous, de sorte que le lieu et le moment du traitement de l’imagerie sont convenus par installation.

Météo et état de surface

Les résultats sont optimaux par temps calme et ensoleillé. Un vent fort brouille les images et une faible luminosité force un ISO élevé, donc des conditions plus rudes sont survolées avec une configuration de balayage de surface ajustée et plus lente plutôt que d’être exclues. L’eau stagnante, la couverture neigeuse et une contamination importante cachent la surface, et un passage sur celles-ci est refait une fois la surface dégagée plutôt que noté à travers. Cette page n’indique aucune limite de température, de vent ou d’infiltration.

La surface à la résolution du relevé. La fissuration apparaît comme un trait d’ombre et le désenrobage comme une perte de texture, c’est pourquoi le soleil sur la chaussée est utile lorsque les créneaux de mouvement le permettent.

Le prototype : détection de fissures codée selon D5340

Le traitement des chaussées est un prototype fonctionnel en développement, proche d’un premier MVP. Il s’exécute sur l’orthomosaïque construite à partir de l’imagerie du relevé. Un modèle de détection marque chaque fissure, et un ensemble de règles transforme les fissures détectées en codes de dégradations ASTM D5340.

• 41, faïençage , sur enrobé.
• 43, fissuration en blocs, sur enrobé.
• 48, fissuration longitudinale et transversale, sur enrobé.
• 63, fissuration linéaire, sur béton.

Le système reconnaît également l’herbe, les réparations et les débris. Tous trois sont en développement et manquent de données d’entraînement, et aucun n’est codé comme une dégradation D5340.

La sortie est un inventaire des sections et unités d’échantillonnage au format GeoJSON, avec un rapport JSON ou Markdown indexé par identifiant de section et d’unité d’échantillonnage. Le traitement s’exécute sur une machine GPU séparée, pas sur le PC terrain. Comme l’imagerie est conservée, un relevé antérieur peut être relancé sur un modèle plus récent, ce qui est une étape manuelle aujourd’hui. Lorsqu’une équipe d’évaluation dispose d’une journée sur l’aérodrome, l’inventaire peut être lu avant la marche pour voir où la fissuration est concentrée, tandis que les unités parcourues à pied sont toujours choisies selon les règles d’échantillonnage.

Ce qu’il ne fait pas encore

• Codage D5340 au-delà de ces quatre types. Les réparations sont reconnues mais pas codées, et le système ne classifie pas le désenrobage , le vieillissement, l’érosion par souffle de réacteur, les déversements d’hydrocarbures, la détérioration du calfeutrement des joints, l’éclatement au joint , l’éclatement d’angle et l’écaillage.
• Profondeur d’ornière ou de dépression. Les deux sont des défauts géométriques, et aucun modèle de surface n’est construit.
• Un indice d’état d’aucune sorte, PCI ou autre.
• Comparaison entre relevés.
• Import dans PAVER.

Là où le relevé pédestre D5340 est exigé, il reste l’enregistrement de référence. Les critères de sévérité qui nécessitent le toucher, comme le fait de savoir si un calfeutrant est encore adhérent à la face du joint, tout ce qui est sous la surface, et les décisions que la norme laisse au jugement d’un évaluateur formé lui appartiennent tous. Les débris sont une question de corps étrangers plutôt qu’un défaut de chaussée, car ils ont un propriétaire et un calendrier différents.

Assurer la comparabilité d’un relevé ultérieur

Un enregistrement de l’état est utile une fois. Un changement dans cet enregistrement est ce qui alimente un plan de travaux, et un changement n’a de sens que si rien d’autre n’a bougé. TarmacView ne compare pas encore les relevés, mais trois éléments peuvent être maintenus fixes à partir du premier.

• Les limites de sections. Elles sont convenues lors du cadrage, idéalement comme les sections existantes de l’installation, et maintenues. Une limite déplacée entre deux relevés rompt l’enregistrement pour toutes les sections qu’elle touche, donc en déplacer une est une décision qui a un coût, pas une modification.
• Les identifiants. Le prototype associe son inventaire aux identifiants de section et d’unité d’échantillonnage, donc garder les identifiants permet de lire deux inventaires l’un par rapport à l’autre. Le manuel d’évaluation du DoD et PAVER utilisent une structure de réseau, de branche et de section, que le prototype n’importe pas encore.
• L’imagerie conservée. Les images derrière chaque inventaire sont conservées. Lorsque le modèle de détection est mis à jour, un relevé antérieur peut être relancé sur son imagerie afin que deux relevés soient lus sur un seul modèle.

Un relevé pédestre qui échantillonne des unités peut dériver entre les cycles quant aux unités parcourues et à qui les évalue. Le manuel du DoD précise que la tâche la plus importante de l’évaluateur est d’identifier le type et la sévérité corrects de la dégradation. L’imagerie de toute la surface supprime la dérive d’échantillonnage de la capture, et le jugement de l’évaluateur reste là où il doit être, dans le relevé pédestre.

Comment se déroule un relevé

Le premier relevé établit la carte des sections que tous les relevés ultérieurs réutiliseront, donc la première étape est la plus importante.

La même mission à chaque visite, générée à partir de la géométrie de la surface, de sorte qu’un relevé ultérieur couvre le même terrain que le premier.

Gouvernance et enregistrement

Un PCI est une déclaration sur une zone définie, et l’enregistrement qui la sous-tend est ce qui la rend défendable. Le manuel d’évaluation du DoD associe chaque enregistrement de chaussée à un identifiant de réseau, de branche et de section, et décrit les inspections sommaires, le type effectué quand le temps est court, comme valables uniquement pour un usage limité ou immédiat. L’imagerie conservée et positionnée est un enregistrement daté de la surface, et l’inventaire du prototype est associé aux identifiants de section et d’unité d’échantillonnage. Aucun des deux ne modifie le relevé qu’un cahier des charges demande.

Preuves et limites honnêtes

L’affirmation forte est la couverture et la conservation. Toute la surface convenue est imagée en passages planifiés entre les mouvements, et l’imagerie est conservée. Ce sont des propriétés de la façon dont le relevé est effectué, et chacune peut être vérifiée lors d’un pilote.

L’affirmation plus faible est le prototype. Il code les fissures par règle en quatre types D5340, et la mesure dans laquelle il concorde avec un évaluateur sur une chaussée donnée est ce qu’une évaluation devrait mesurer, en parcourant à pied quelques sections à la même saison qu’un relevé par drone. L’explication du PCI expose comment un PCI est construit et pourquoi un résultat issu de l’imagerie n’en est pas un.

Ensuite, les limites qui ne bougent pas. Rien sous la surface, aucune capacité structurelle, aucun frottement ni rugosité, et rien que l’eau, la neige ou la contamination ne cache le jour même.

Objections valables avant un pilote

« Nous effectuons déjà des relevés PCI selon la procédure du DoD. » Continuez à les faire. Le relevé par drone ne les remplace pas. Il capture toute la surface entre eux, et le prototype montre où se trouve la fissuration.

« Une caméra ne peut pas évaluer la sévérité comme le font nos évaluateurs. » Le prototype ne code que la fissuration, et tous les autres types de dégradations restent confiés à vos évaluateurs. Lorsque la sévérité dépend du toucher ou du jugement, le relevé pédestre la conserve.

« Nos données ne peuvent pas quitter l’installation. » Alors la capture s’effectue sur le déploiement terrain hors ligne et rien n’est téléchargé. Le traitement des fissures s’exécute sur une machine GPU séparée, donc son lieu d’exécution est convenu par installation.

« Nous avons besoin d’un indice d’état. » Le prototype n’en produit pas. Ce qu’il produit est un inventaire codé des fissures par section et unité d’échantillonnage, qu’un évaluateur peut vérifier par rapport au relevé pédestre.

Tâches connexes

Si la question est le service lui-même, la page évaluation de l’état des chaussées le décrit pendant son développement. S’il s’agit du contrôle récurrent plus léger, la page contrôle de chaussée de piste le couvre. S’il s’agit des débris que la surface perd, les corps étrangers provenant de la chaussée elle-même adopte cet angle. Et s’il s’agit du déploiement sur site, la page technologie le couvre. Pour discuter du développement ou d’un pilote sur vos propres sections, contactez TarmacView .