MAST

W 2023 r. zespół badawczy z Zakładu Fotogrametrii, Teledetekcji i Systemów Informacji Przestrzennej prowadził prace badawczo-rozwojowe w projekcie MAST - Cyfrowy bliźniak obiektów masztowych jako innowacyjna usługa inwentaryzacji z wykorzystaniem bezzałogowych statków powietrznych i sztucznej inteligencji w ramach Poddziałania 1.1.1 Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020 współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Projekt był realizowany we współpracy z pracownikami Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej oraz w konsorcjum z firmą SkySnap.

Projekt koncentrował się na opracowaniu usługi inwentaryzacji masztów telekomunikacyjnych przy pomocy dronów z wykorzystaniem rozwiązań SI w pozyskiwaniu materiału do analiz opartych o cyfrowego bliźniaka. Charakterystyka tego typu obiektów wymagała specjalnego podejścia do nalotów fotogrametrycznych w celu uzyskania dokładnych modeli 3D obiektów. Pierwszy etap projektu skupił się na opracowaniu metodyki nalotów, uwzględniając bezpieczeństwo i specyfikę obiektów.

W ramach drugiego etapu projektu opracowano metodykę przetwarzania danych fotogrametrycznych do chmur punktów i modeli 3D spełniających wymogi Cyfrowego Bliźniaka. Analiza dokładności oparta była na danych referencyjnych z naziemnego skaningu laserowego. Wyniki dostarczyły wniosków i rekomendacji dla kolejnych kampanii pomiarowych.

Kolejnym wyzwaniem było opracowanie metody modelowania 3D masztów w postaci bryłowej w systemie BIM. Podjęte zostały próby automatycznego tworzenia modeli 3D z chmur punktów. Efektem końcowym tego etapu było opracowanie metodyki, która pozwoliła na odtworzenie konstrukcji masztu jako modelu geometrycznego będącego podstawą cyfrowego bliźniaka dla potrzeb zarządzania obiektem infrastruktury telekomunikacyjnej w systemie BIM, rozwijanego w kolejnych etapach projektu.

Etap numer 4 w projekcie MAST - Cyfrowy bliźniak obiektów masztowych jako innowacyjna usługa inwentaryzacji z wykorzystaniem bezzałogowych statków powietrznych i sztucznej inteligencji dotyczył budowy Cyfrowego Bliźniaka obiektu telekomunikacyjnego – interaktywnego narzędzia 3D. Rozwiązanie Cyfrowego Bliźniaka obiektu telekomunikacyjnego zostało opracowane w silniku gry Unreal Engine 5. Technologia silnika gry pozwala na wydajne, płynne wyświetlanie szczegółowych siatkowych (ang. mesh) modeli 3D w czasie rzeczywistym, zapewniając przy tym interfejs programistyczny umożliwiający implementację funkcji do interakcji z danymi oraz przeprowadzanie zaawansowanych symulacji i analiz opartych o systemy oświetlenia, fizyki dostępne w Unreal Engine.

Prace rozwojowe skupione były na przeniesieniu geometrycznej reprezentacji modelu 3D wraz z atrybutami do bazy danych w środowisku opartym na rozwiązaniach zbliżonych do silników gier. To zadanie ściśle związane z wynikami etapu 2 i rozwijane równolegle. Narzędzie musiało umożliwiać wizualizację, nawigację po modelu 3D oraz funkcje związane z pomiarami, symulacjami i analizami. Dane wejściowe do stworzenia cyfrowego bliźniaka zostały zdefiniowane w poprzednich etapach.