Ученые МАДИ разработали метод 3D-сканирования мостов и дорог

Контрольные метки помогают объединять результаты съемки

При наземном лазерном сканировании оборудование последовательно устанавливают в нескольких точках. Каждый цикл формирует отдельный массив пространственных координат, который затем совмещают с другими фрагментами в общей системе.

Исследователи МАДИ дополнили процесс самоклеящимися метками размером 12 на 12 сантиметров на желтом фоне. Сканер распознает их на бетоне, кирпиче и грунте. Метки выступают опорными точками при программном объединении отдельных облаков координат в общую модель.

Испытания подтвердили точность измерений

Для проверки метода специалисты использовали стационарный лазерный сканер Trimble X7. Согласно публикации научно-информационного портала «Поиск», подготовленной по материалам Минобрнауки России, испытания проводились на реальных объектах.

На расстоянии 25 метров средняя квадратическая погрешность составила 4,2 миллиметра, а предельное отклонение — 8,5 миллиметра. При увеличении расстояния до 40 метров максимальная погрешность находилась в диапазоне от 16,4 до 17 миллиметров.

Авторы разработки сопоставили полученные значения с допуском 20 миллиметров для опор мостовых сооружений, указанным в СП 46.13330.2012 «Мосты и трубы». Результаты испытаний остались в пределах этого показателя.

Метод рассчитан на объекты небольшой протяженности

По данным публикации, стоимость мобильных сканирующих комплексов начинается от 30 миллионов рублей, стационарных систем — от 4 до 10 миллионов рублей. Использование мобильного оборудования авторы исследования связывают с обследованием трасс протяженностью от одного километра.

Разработку МАДИ предложено применять для мостов и дорожных участков длиной до 500 метров. В таком масштабе стационарный сканер можно последовательно перемещать между расчетными позициями, используя метки для объединения результатов.

Экономические показатели приведены авторами разработки. Фактические затраты на обследование конкретного сооружения зависят от его протяженности и конфигурации, количества точек установки прибора, условий доступа и состава итоговых материалов.

Данные сканирования применимы при обследовании сооружений

Трехмерная модель фиксирует положение элементов объекта в пространстве на дату съемки. Повторное сканирование позволяет сопоставить наборы координат и обнаружить изменения геометрии конструкций.

При обследовании мостового сооружения цифровая модель служит одним из источников измерительных данных. Выводы о техническом состоянии требуют комплексного исследования с учетом выявленных дефектов, результатов инструментального контроля, расчетов и проектной документации.

Разработка МАДИ расширяет возможности применения стационарных сканеров на мостах и коротких участках дорог. Ее основной результат — подтвержденные параметры точности при использовании контрольных меток и съемке с нескольких позиций.