Bezzałogowe statki powietrzne (BSP), potocznie zwane dronami, mogą być zastosowane na kilka sposobów. Dwa najczęściej spotykane w budownictwie to inspekcja oraz modelowanie analizowanych obiektów.
Bardzo często obiekt budowlany lub jego część, która wymaga inspekcji, są trudno dostępne (np. wieże telefonii komórkowej, zbiorniki, dachy skośne, uszkodzone elementy konstrukcji uniemożliwiające tradycyjne wejście) lub analizowany obiekt ma duże wymiary (np. dachy budynków wielkopowierzchniowych). W pierwszym przypadku przeprowadzenie inspekcji wymaga często wykonania prac alpinistycznych, a co za tym idzie – dużych nakładów pracy oraz czasu. Realizacja takich zadań wiąże się również z dużym ryzykiem upadku. W drugiej sytuacji – w obiektach dużych rozmiarów – inspekcja wymaga znacznych nakładów czasowych. Na przykład sporządzenie dokumentacji fotograficznej połaci dachowych może trwać kilka godzin, tymczasem przy użyciu drona – kilkanaście minut. Ponadto podczas takiej kilkugodzinnej inspekcji wymagającej przemieszczania się po dachu często dochodzi do uszkodzeń warstw izolacyjnych. Problem ten zostaje wyeliminowany w przypadku wykorzystania do tego celu bezzałogowych statków powietrznych. Użycie dronów pozwala też na przeprowadzenie inspekcji na dachach, na które nie ma w ogóle możliwości wejścia, np. gdy większość powierzchni dachu jest zabudowana panelami instalacji fotowoltaicznej lub nie pozwala na to zły, grożący awarią stan konstrukcji.
Fot. stock.adobe.com/Andy Dean
Prace inspekcyjne z zastosowaniem BSP można z wyprzedzeniem zaprogramować – zaplanować ścieżkę lotu, sposób i liczbę zdjęć do wykonania itd. (rys. 1). Następnie tak zaprogramowany lot można wielokrotnie powtarzać w celu porównania zmian, które będą się pojawiać w analizowanym obiekcie. W analogiczny sposób można również bardzo łatwo analizować postępy w trakcie prowadzenia robót budowlanych.
Rys. 1. Możliwości programowania lotu BSP w programie Pix4Dcapture [5]
Jeżeli BSP jest wyposażony w kamerę termowizyjną, inspekcje można rozszerzyć o analizę strat cieplnych powierzchni lub elementów, których wykonanie bez użycia BSP byłoby niemożliwe lub bardzo trudne.
Wszystkie bezzałogowe statki powietrzne standardowo wyposażone w kamerę (aparat fotograficzny) można zastosować do fotogrametrii, czyli odtwarzania kształtów, rozmiarów i wzajemnego położenia obiektów w terenie na podstawie zdjęć. Jeżeli BSP będzie dodatkowo wyposażony w LiDAR, obie technologie będą się uzupełniały i na ich podstawie będzie można zbudować bardzo dokładny model 3D dowolnego obiektu. Taki model będzie mógł następnie posłużyć np. do analizy statyczno-wytrzymałościowej.
Wymienione technologie mogą również zostać użyte do szybkiego wyliczania wykonanych na budowach prac ziemnych lub objętości składowanych materiałów na wysypiskach.
>>> Drony w energetyce – przykłady zastosowań
>>> Linia wysokiego napięcia modernizowana z użyciem dronów
Bezzałogowe statki powietrzne – nowe przepisy
31 grudnia 2020 r. weszły w życie przepisy ujednolicające prawo lotnicze w całej Unii Europejskiej dotyczące wykonywania lotów bezzałogowymi statkami powietrznymi. Podstawę regulacji stanowi Rozporządzenie delegowane Komisji (UE) 2019/945 z dnia 12 marca 2019 r. w sprawie systemów bezzałogowych statków powietrznych oraz operatorów systemów bezzałogowych statków powietrznych z państw trzecich [1]. W wyniku wejścia w życie tych przepisów zniknął podział na loty rekreacyjne i sportowe oraz komercyjne. W ich miejsce zostały wprowadzone trzy kategorie lotów (rys. 2).
Ze względu na to, że większość lotów wykonywanych w ramach diagnostyki konstrukcji będzie się odbywać w kategorii otwartej, dalsza część artykułu zostanie ograniczona do tego zakresu.
Rys. 2. Graficzna interpretacja kategorii lotów [3]
W dalszej części artykułu:
Opis kategorii otwartej
Rejestracja w systemie ULC
Uzyskiwanie uprawnień
Odpowiedzialność karna
Cały artykuł dostępny jest w numerze 4/2023 miesięcznika „Inżynier Budownictwa”.
 |
dr inż. Rafał Domagała Politechnika Śląska Wydział Budownictwa |
 |
dr inż. Katarzyna Domagała X-DOM Sp. z o.o. |
Literatura
- Rozporządzenie delegowane Komisji (UE) 2019/945 z dnia 12 marca 2019 r. w sprawie systemów bezzałogowych statków powietrznych oraz operatorów systemów bezzałogowych statków powietrznych z państw trzecich (Dz.Urz. UE L 152 z 11 czerwca 2019 r., s. 1–40).
- Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/48/WE z dnia 18 czerwca 2009 w spra- wie bezpieczeństwa zabawek (Dz.Urz. UE L 170 z 30 czerwca 2009 r., s. 1–37).
- Strona internetowa Urzędu Lotnictwa Cywilnego: ulc.gov.pl.
- Strona internetowa aplikacji DroneRadar: https://droneradar.eu.
- Strona internetowa aplikacji Pix4Dcapture: https://www.pix4d.com/product/pix4dcapture.
