Im Terminal CTA der Hamburger Hafen und Logistik AG (HHLA) werden Container weitgehend automatisiert umgeschlagen. Die von den Automatikkranen genutzten Schienen müssen regelmäßig auf Verformungen überprüft und millimetergenau vermessen werden. Die derzeitigen Methoden sind sehr kostenintensiv, da die Krane während der Vermessung für mehrere Stunden gestoppt werden müssen.
AeroInspekt hat das Ziel die Schienen mit Hilfe eines Multicopters zu vermessen, ohne in den Betriebsablauf einzugreifen. Dies wird erreicht, indem stark überlappende Luftbilder der Schienenbereiche aufgenommen werden. Aus diesen wird anschließegnd mit Hilfe von Photogrammetrie ein dreidimensionals Modell der Schienen errechnet.
Zur milimetergenauen Vermessung der Gleise werden von dem Flugsystem Luftbilder mit einer Bodenauflösung von unter 1 mm generiert. Zur Kartierung der Gleise werden ferner unverdeckte Bilder der Schienen benötigt. Bei der Kartierung bei Kranbetrieb werden jedoch signifikante Teile der Schiene durch Kranteile verdeckt, wodurch relevante Informationen im Kartierungsergebnis fehlen.
Die in AeroInspekt entwickelte Steuerungs App Inspekt GS löst dies durch die Integration einer automatisierten reaktiven Flugplanung. Diese erkennt mittels eines Machine-Learning Ansatzes bereits während des Fluges relevante Verdeckungen und fliegt entsprechend markierte Flugabschnitte automatisiert erneut an bis ausreichend Daten zur Verfügung stehen.
Zur milimetergenauen Verknüpfung der 3D-Daten in das Hafen-Referenzsystem sind im Gleisbett eigens entwickelte hybride Marker aufgestellt. Durch die Kombination von Prismen und maschinenlesbaren codierten optischen Markern können diese sowohl durch Tachymeter am Boden vermessen, als auch automatisiert im Luftbild erkannt werden. Nach dem Flug wird aus den Rohdaten durch einen Photogrammetrie-Workflow eine 3D-Punktwolte erzeugt.
Um die bei der Inspektion relevanten Schienenlagen automatisiert aus der erzeugten Punktwolke zu extrahieren wurde das Programm Inspekt XT entwickelt. Dieses detektiert das Schienenprofil in periodisch erzeugten 2D-Schnitten und berechnet aus diesen die Schienenlage. Durch die anschließende Erzeugung eines Vermessungsberichts können verantwortliche Stellen schnell die sicherheitsrelevante Überschreitung der Grenzwerte erkennen und entsprechende Maßnahmen einleiten.
Ghassoun, Y.; Gerke, M.; Khedar, Y.; Backhaus, J.; Bobbe, M.; Meissner, H.; Tiwary, P. K.; Heyen, R. Implementation and Validation of a High Accuracy UAV-Photogrammetry Based Rail Track Inspection System. Remote Sens. 2021, 13 (3), 384. https://doi.org/10.3390/rs13030384.
| Projekt | AeroInspekt |
|---|---|
| Automatisiertes Multirotor Vermessungs- und Inspektionssystem | |
| Laufzeit | August 2018 - Oktober 2020 |
| Kooperationspartner | Hamburger Hafen und Logistik AG (HHLA) |
| Institut für Flugführung (IFF) | |
| Förderinstitution | BMVI - IHATEC |
| Förderkennzeichen | 19H18006B |
| Ansprechpartner und Mitarbeiter | Yahya Ghassoun (IGP) |
| Markus Bobbe (IFF) | |
| Fank Pölger (HHLA) |