无人机使桥梁检查更安全、更容易记录。互补的 3D 桥 密歇根理工学院开发的应用程序还简化了缺陷记录。
连接基础研究和应用研究不仅仅是一个比喻。有612,677座桥梁 在美国和年度联邦公路管理局发现其中超过 54,000 人至少有一个关键要素处于贫困状态 或者更糟糕的情况。密歇根州以 1,175 个结构性大学排名全国第 16 位 桥梁缺陷率约10.5%，高于全国平均水平。
记录桥梁缺陷的传统方法是派一个戴着安全帽的人出去 和背心，并在纸上写下信息，例如数量和地点 裂纹、剥落和分层等问题。遥感专家 由研究科学家 Colin Brooks 领导的密歇根理工学院 (MTRI) 与足球比赛结果的同事一起更新流程土木与环境工程系和地质矿业工程系。布鲁克斯和他的团队使用无人机系统（UAS 或无人机）进入难以到达的地方 位置、编译大数据集并使用 a 详细探索缺陷3D 应用。评估中没有替代人——人眼和判断力至关重要 — 但技术可以加快桥梁检查的速度并使检查更加安全，从而有助于搁置 更多的时间和金钱来修复结构缺陷的桥梁。
“我们需要知道是否可以从 A 点到达 B 点，”布鲁克斯说。 “一个重要的 移动性的组成部分是能够了解交通是否 您正在查看的系统可以根据情况有效地移动货物和人员 基础设施。”
以下图片是布鲁克斯和他的团队在他们的网站中收集的照片示例 研究。
3D 桥应用
桥梁检查平衡速度和精度。一方面，他们需要彻底 并记录每个可能受到损害的元素。另一方面，还有成千上万 需要关注的桥梁和检查人员没有足够的时间耐心地 在现场记下纸质笔记并将其传输回现场的数字报告 办公室。一个显示桥梁 3D 模型的移动界面正在进行的评估使检查员能够记录特定位置的情况，从而节省时间 有关问题领域的信息，然后将现场数据和注释直接上传到 桥梁管理系统。
“这就是 3D BRIDGE 应用的作用，”布鲁克斯说，“它正在由 密歇根交通部目前正在合作。”
当然，3D 模型的好坏取决于其中的数据。那就是地方 布鲁克斯和他的团队真正的专长在于收集有关桥梁的 3D 数据， 创建 3D 桥梁模型并更轻松地记录和访问此信息 帮助管理和修复我们的桥梁。
无人机遥感
无人机的正式名称是无人机系统（UAS），它们受 遵守联邦航空管理局制定的具体规则。因为无人机系统是 远程操作并可携带摄像设备，是桥梁检查的理想选择 除了其他应用程序之外还可以工作。
“我们可以从空中、从车辆上做事，我们与五大湖研究中心合作 中心进行地表水和水下调查，我们进行 3D 传感，”布鲁克斯说。 “这完全取决于你想要理解的现象是什么。”
在桥梁检查中，记录缺陷并不像驾驶无人机那么简单 拍几张照片。布鲁克斯使用的几架无人机，包括六轴飞行器和 四轴飞行器，在 120 米（400 英尺）以下视线范围内飞行 20 分钟 并配备了摄影测量和热成像设备，可以捕捉细微差别 超出人眼所见。这意味着它们可以在 15 公顷的土地上空飞行 100 米 区域（40 英亩以上 330 英尺），分辨率为 5 厘米（2 英寸）。更好 在较低高度飞行时可以使用分辨率。换句话说，无人机 可以坐在波蒂奇湖升降桥的顶部，看到一只毛毛虫在爬行 在人行道扶手上——或者在桥面的裂缝上——仍然可以看到那个小东西 如果 UAS 再升到桥上方 100 英尺，就会出现小动物。
布鲁克斯解释说，遥感的力量不仅仅在于细节；口译 图像数据以提取管理运输资产的有用信息 是他工作的核心。
后续步骤
这项研究的价值在于能够辨别数据是否可靠。
“我们非常注重能够创建客观且可重复的数据来帮助评估 布鲁克斯说，并补充说，实施新技术的经济效益也很重要 重要。 “无人机调查不一定很昂贵。我们运行成本较低的无人机 花费超过 10,000 美元来完成我们几乎所有的工作。”
确保无人机、遥感和应用程序均经过验证且具有成本效益 该技术对私营公司和国家交通部门更有吸引力。 布鲁克斯表示，该团队正在与多家公司合作，也将帮助 MDOT 将 3D BRIDGE 应用程序和基于无人机的桥梁状况检查应用到他们的 日常工作流程。
“新传感器、新平台似乎每年都会上线几次 - 那么我们如何 利用快速的创新和硬件并使其在 有实际依据吗？”布鲁克斯说道。 “必须有人进行测试以确保技术 收集所需的东西，这是我们填补的利基市场的一部分。”
移动性——货物、人员和信息的流动——只有在以下情况下才会发生： 底层基础设施正在运行。桥梁尤其脆弱。布鲁克斯 和他的团队通过确保用于桥梁检查的设备来实现移动性 超越（并超越）当前现状并满足 新技术的承诺。
足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学，成立于 1885 年，位于霍顿，拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列，提供超过 185 个本科和毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里，提供全年户外探险的机会。
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