Unmanned aircraft systems (UAS) show large potential for the construction industry. Their use in condition assessment has increased significantly, due to technological and computational progress. UAS play a crucial role in developing a digital maintenance strategy for infrastructure, saving cost and effort, while increasing safety and reliability. Part of that strategy are automated visual UAS inspections of the building's condition. The resulting images can automatically be analyzed to identify and localize damages to the structure that have to be monitored. Further interest in parts of a structure can arise from events like accidents or collisions. Areas of low interest exist, where low resolution monitoring is sufficient. From different requirements for resolution, different levels of detail can be derived. They require special image acquisition parameters that differ mainly in the distance between camera and structure. Areas with a higher level of detail require a smaller distance to the object, producing more images. This work proposes a multi-scale flight path planning procedure, enabling higher resolution requirements for areas of special interest, while reducing the number of required images to a minimum. Careful selection of the camera positions maintains the complete coverage of the structure, while achieving the required resolution in all areas. The result is an efficient UAS inspection, reducing effort for the maintenance of infrastructure.
Für Infrastrukturbauwerke hat die Sicherstellung von Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit oberste Priorität. Da die Beanspruchbarkeit, welche sich durch Alterung und Schädigungen über die Nutzungsdauer verringert, nur relativ ungenau prognostiziert werden kann, ist eine regelmäßige Erfassung und Bewertung des Bauwerkszustands erforderlich. Als Alternative zur klassischen visuellen Inspektion, die besonders bei großen Bauwerken zu hohen Kosten führt, ist die Nutzung kleiner unbemannter Flugsysteme (UAS) in den Fokus gerückt. Der erreichte Stand der Technik und die Ausstattung mit hochwertigen Kameras qualifiziert diese Systeme für vielfältige Inspektionsaufgaben. In einer Machbarkeitsstudie für die DB Netz AG und parallelen Forschungsarbeiten wurden mögliche Anwendungen von UAS bei der Inspektion großer Ingenieurbauwerke als Teil einer digitalen Instandhaltungsstrategie untersucht. Da hinsichtlich der Befliegungsstrategien, Datenauswertung und Informationsextraktion noch vielfältige Forschungsarbeiten erforderlich sind, die sich aus Unikatcharakter, geometrischer Komplexität und anspruchsvollen Umgebungsbedingungen der Bauwerke ergeben, wurden für typische Referenzobjekte umfangreiche automatisierte Befliegungsstrategien zur Bilddatengenerierung ausgearbeitet und getestet. Diese bilden die Grundlage für eine hochgenaue und hochaufgelöste 3‐DRekonstruktion und Analyse der Bauwerksgeometrie und eine automatisierte Bildauswertung zur Extraktion von Zustandsinformationen.
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