С высоты виднее: в регионе внедряют беспилотники при инспектировании сфер строительства и ЖКХ

На базе «Центра компетенций в сфере применения беспилотных авиационных систем ТГУ имени Г.Р. Державина» запустили очередной проект — беспилотие в строительстве. Направление это пока новое и для региона, и для страны в целом, но тамбовские специалисты уверены: будущее переходит «в цифру».

Самолёты — для работы

В сфере беспилотных авиационных систем здесь начали работать четыре года назад. Сегодня в авиапарке Державинского университета несколько самолётов и квадрокоптеров. Первые выглядят как монокрыло с мотором. Главная его особенность — продолжительность полёта. Достигает она четырёх часов, и проходит на высоте от 300 до 800 метров. Самолёт способен подняться и ещё выше, но всегда есть риск потери связи и обледенения беспилотника.

Вторые — уже привычные летательные аппараты с четырьмя пропеллерами. Летают гораздо меньше — от 20 до 40 минут, и значительно ниже — до 500 метров. При этом в обоих случаях есть полезная нагрузка: фотокамеры и мультиспектральные камеры, а также лазерные сканеры.

— По полученным с самолёта снимкам строятся карты (ортофотопланы) и цифровые модели местности. А ещё это фотографии в различных спектрах, которые используются для вычисления различных вегетационных индексов, например индекс NDVI, то есть карту значений вегетационного индекса, характеризующего плотность растительности, — поясняет техник «Центра компетенций в сфере применения беспилотных авиационных систем ТГУ имени Г.Р. Державина» Михаил Михайлов.

Квадракоптеры в основном используются для создания 3D-моделей объектов.

Виртуальные прогулки

Стартом в беспилотии стала идея по сохранению памятников историко-культурного наследия, которым специалисты ЦКП БАС Державинского университета занялись совместно с факультетом истории, мировой политики и социологии. Были оцифрованы и созданы 3D-модели также многих храмов в Тамбове и в области.

Моделирование позволяет не только формировать «в цифре» конкретный объект, перевести в алгоритмы и коды можно всё, что попадает на снимки. Ещё одним общим проектным направлением с историками стало создание мультимедийных экскурсий. К слову, один из виртуальных туров можно провести в Спасо-Преображенском кафедральном соборе. Такая возможность как никогда актуальна: из-за пандемии сегодня некоторые достопримечательности в стране просто невозможно посетить.

— В формате виртуальной реальности можно посмотреть иконы и фрески, прогуляться по залам и детально рассмотреть места, которые особенно заинтересовали, — уточняет Михаил Михайлов.

Специалисты университета не стали останавливаться на достигнутом. Сегодня 3D-моделирование применяется в строительстве. Например, перед капитальным ремонтом объекта необходимо подготовить план предстоящего фронта работ для инженеров и строителей. Специалист выезжает на территорию и с помощью квадрокоптера проводит фотосъёмку здания.

В среднем это занимает 2-3 часа. А вот самое интересное начинается потом, когда с помощью компьютерного кластера создаётся 3D-модель.

— У нас есть специальная программа, которая работает по принципу фотограмметрии. Имея плановое и пространственное положение объектов на снимках, которое наблюдаем в трёхмерной системе координат, получаем объёмное изображение. Дальше его можно распечатать в виде 3D-модели или создать её анимацию, — поясняет Михаил Михайлов.

В чём задумка?

Дроны в сферу строительства пришли недавно: в этом году Державинский университет запустил — в прямом и переносном смысле — очередной проект. Квадрокоптеры начали использовать для инспектирования многоквартирных домов и объектов ЖКХ. Это позволяет детальнее и гораздо быстрее провести работу, в первую очередь за счёт возможностей беспилотников.

— Мы уже семь месяцев сотрудничаем с ЗАО «Соцпромстрой» в области строительства. Наши специалисты проводят для них аэрофотосъёмку с последующей обработкой данных. Так мы получаем точные трехмёрные модели, ортофотопланы, фото- и видеоматериалы. Компания затем использует их для определения сроков и объёмов планируемых строительных работ, а также для оценки выполненных проектов, — комментирует директор «Центра компетенций в сфере применения беспилотных авиационных систем ТГУ имени Г.Р. Державина» Артём Киреев.

На этапе строительно-монтажных работ мониторинг позволяет получать исчерпывающую информацию о ходе строительства и объёмах выполненных работ. К примеру, при возведении многоквартирного дома, чтобы не ходить по каждому этажу и не проверять ход работы, можно запустить квадрокоптер и полетать над территорией объекта.

— Что это даёт? Полученные снимки позволяют зафиксировать буквально каждый строительный этап. Можно посмотреть как объект в целом, так и более внимательно изучить, как вариант, укладку коммуникаций или фундамента. А уже после делать определённые выводы, — уточняет Михаил Михайлов.

Так, например, специалисты Державинского университета проводили инспекцию в многоквартирном доме на севере города. Фасадная его часть красивая, крепкая, но после обследования выяснилось, что дом ветхий: с помощью квадрокоптера удалось проверить швы объекта, вентиляционные шахты, которые расположены на крыше. Таким же образом можно оценить состояние балконов в жилых домах.

— Задумка в том, чтобы человек не занимался инспекцией объекта, ведь это можно сделать намного безопаснее с помощью беспилотников, — говорит Михаил Михайлов. — В камеру квадрокоптера попадает сразу три этажа здания. По результатам видеосъёмки проводится оценка объекта перед капремонтом.

Трудно найти информационную задачу, с которой не справится беспилотник. Проведение аналитики строительных работ — от контроля качества до геодезической съёмки и создания точных аэрофотоснимков — ему по плечу, точнее, по крылу.