Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) становятся все более важным инструментом в современном строительстве, предлагая широкий спектр преимуществ и новых возможностей. Эта статья представляет обзор применения БПЛА в строительстве, описывая их роль в оптимизации рабочих процессов, улучшении безопасности на строительных площадках и повышении качества работ. Мы рассмотрим различные аспекты использования дронов и беспилотных летательных аппаратов, включая инспекцию, мониторинг, 3D-моделирование, геодезию, а также их применение для транспортировки материалов и оборудования на высоту. Также будут рассмотрены примеры успешного использования БПЛА в различных строительных проектах и их потенциал для улучшения эффективности и результативности строительных работ.
Ключевые слова : БПЛА, дрон, геодезия, мониторинг, 3D-моделирование.
Unmanned aerial vehicles (UAVs), or drones, are becoming increasingly important tools in modern construction, offering a wide range of benefits and new possibilities. This article provides an overview of the application of UAVs in construction, describing their role in optimizing workflow, improving safety on construction sites, and enhancing the quality of work. We will explore various aspects of drone and UAV usage, including inspection, monitoring, 3D modeling, geodesy, as well as their application for transporting materials and equipment to height. Examples of successful UAV usage in various construction projects will also be examined, highlighting their potential to enhance efficiency and effectiveness in construction activities.
Keywords: UAV, drone, geodesy, monitoring, 3D-modeling.
С каждым годом новые современные технологии играют всё более важную роль в строительной сфере, предлагая новые возможности и оптимизируя рабочие процессы. Среди наиболее актуальных направлений развития цифровых технологий в строительстве (рис. 1) выделяется использование дронов и беспилотных летательных аппаратов.
Рис. 1. Снимок, полученный с дрона DJI Phantom (создано автором)
Использование дронов и квадрокоптеров в строительной отрасли обладает несколькими преимуществами. Они помогают экономить время и ресурсы, ускоряя процессы работы и заменяя услуги по инспекции, мониторингу и геодезии объектов. Кроме того, применение дронов повышает безопасность на строительных площадках, автоматизируя множество рутинных задач, которые ранее выполнялись вручную. Например, они могут использоваться для транспортировки строительного оборудования и материалов на высоту. Кроме того, дроны обеспечивают более точное и надежное собирание данных о состоянии объектов благодаря возможности съемки высокого качества. Все эти факторы в совокупности способствуют повышению качества работ и снижению вероятности ошибок в рамках строительного проекта.
В этой статье мы рассмотрим, какие новые технологические возможности предоставляют беспилотные летательные аппараты в строительстве и как их можно эффективно использовать для выполнения различных задач проекта.
Периодическая аэрофотосъемка и мониторинг строительных объектов
Одной из ключевых областей применения дронов и БПЛА в строительстве является инспекция и мониторинг объектов (рисунок 1). Благодаря возможности получать высококачественные фото- и видеоматериалы с воздуха, дроны значительно упрощают процесс проверки хода работ и их качества. Так, беспилотники позволяют оперативно выявлять возможные проблемы и недостатки при строительстве зданий, что значительно повышает качество и безопасность строительства.
Рис. 2. Мониторинг объектов при помощи БПЛА (создано автором)
Геодезические измерения
Геодезические измерения играют важную роль в строительном процессе, предоставляя информацию о рельефе участка, наличии водоемов, предыдущих построек и растительности. Традиционные методы геодезии и составления карт могут быть трудоемкими и дорогостоящими. Однако съемка территории с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) может занять всего несколько дней. Полученная информация может быть использована для создания модели участка с такой же эффективностью, как и данные, полученные при традиционных геодезических изысканиях.
Беспилотные аппараты также пригодны для разработки планов местности, позволяя быстро и точно выполнять различные геодезические измерения, для более качественного сопровождения строительства. Это включает создание цифровых моделей местности, определение высотных отметок и проведение контрольных измерений. Использование дронов позволяет значительно сократить время и затраты на геодезические работы в строительстве, а также повысить точность и надежность получаемых данных и созданных моделей, необходимых для реализации проекта.
Рис. 2. Получение координат при помощи БПЛА (создано автором)
Построение 3 D -модели
Беспилотные летательные аппараты также применяются в строительстве зданий для создания 3D-моделей объектов. Для более подробного исследования объекта, удобнее просматривать объект во все 360 градусов, исходя из этого, при помощи БПЛА можно создать 3D-модель здания
Рис. 3. 3D-модель блока (создано автором)
Беспилотные технологии в строительстве: перспективы развития
Применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в строительной сфере представляет собой значительный потенциал для оптимизации процессов и повышения качества работ. Дроны уже применяются для осмотра и мониторинга строительных объектов, выполнения геодезических измерений и доставки материалов на площадки строительства. С развитием технологий беспилотники становятся все более доступными и востребованными в строительстве.
В перспективе использование дронов станет неотъемлемой частью строительной отрасли, способствуя повышению производительности и безопасности работ на любом проекте. Применение легких БПЛА не требует ни подготовленной инфраструктуры — они могут взлетать практически с любой ровной площадки; ни квалифицированных кадров — их управление требует минимальной переподготовки летчика, имеющего базовую гражданскую или военную подготовку; ни затрат на хранение и техническое обслуживание — и то, и другое осуществимо в приспособленном ангаре силами авиационных техников и инженеров. Поэтому расходы, связанные с их содержанием невелики, значительно меньше расходов на содержание любого другого типа авиационной техники. К сожалению, большинство компаний, которые могли бы использовать БПЛА в интересах производства, экономя средсва и интенсифицируя строительство, не видят коммерческого успеха в применении этой инновации. Усовершенствования в области логистики, создаваемых БПЛА позволит применять новые бизнес-модели в области строительства, совершенствовать технологический уровень производства
Выводы
При изучении применения дрон-технологий в строительстве становится ясно, что благодаря таким новшествам, как беспилотные летательные аппараты, мощные алгоритмы искусственного интеллекта, 3D-печать, быстро собираемые дома и автоматизированное оборудование, строительная отрасль становится идеальной платформой для демонстрации результатов научно-технического прогресса.
— Международный опыт, включая использование дронов для проектирования и строительства, показывает, что полностью автоматизированная система может существенно сократить затраты и усилия на процессы мониторинга и отчетности во время возведения объектов. Кроме того, контроль за стройплощадками при помощи беспилотных летательных аппаратов позволяет выявлять нарушения границ застройки и проверять правильность хранения и транспортировки материалов. Данные с дронов обрабатываются автоматически, что позволяет инвесторам быстро получить все необходимые данные для оперативного анализа результатов и принятия решений.
— Благодаря технологии беспилотных летательных аппаратов инвесторы могут контролировать деятельность подрядчиков и получать полную, достоверную документацию, которая может быть использована в качестве доказательства при разрешении споров.
— Если ранее работа геодезистов включала сложные процессы работы с инструментами, то в будущем большинство этих задач могут быть успешно выполнены с использованием дрон-технологий.
Таким образом, использование дрон-технологий в строительстве становится неотъемлемой частью будущего отрасли как в мире, так и в России. Чем раньше будет осуществлено внедрение этих технологий, тем больше конкурентных преимуществ получат участники строительного рынка.
Литература:
- Абдрашов, М.А., & Темирбек, А.Б. (2023). Применение беспилотных летательных аппаратов в строительстве: перспективы и ограничения. Журнал Инженерных Технологий, 8(2), 45–58.
- Айтжанов, Е.С., & Султанов, Б.К. (2022). Оптимизация процесса строительства с использованием беспилотных летательных аппаратов. Вестник Строительного Университета, 7(3), 112–125.
- Бағдат, Ж.Н., & Төлеген, А.Ж. (2021). Роль беспилотных летательных аппаратов в повышении эффективности строительных работ. Журнал Инженерных Наук, 6(1), 88–102.
- Бекбауыржан, Р.Ж., & Нұрдаулет, А.С. (2022). Применение дронов в мониторинге и управлении строительством. Казахстанский Журнал Инженерных Исследований, 9(2), 75–89.
- Ермек, Ж.К., & Сарсембаев, Е.А. (2023). Интеграция беспилотных летательных аппаратов в строительный процесс: преимущества и вызовы. Журнал Строительной Техники, 14(4), 34–47.
- Кенжехан, А.М., & Айбек, Б.С. (2021). Перспективы использования дронов в строительстве. Казахстанский Журнал Архитектуры и Строительства, 8(3), 102–115.
- Махамбет, Д.С., & Жұмабаев, Г.К. (2022). Применение беспилотных летательных аппаратов для мониторинга строительных работ. Журнал Инженерных Технологий и Автоматизации, 7(2), 25–39.
- Нұржан, Р.А., & Бағдаулет, Е.М. (2023). Тенденции развития применения дронов в строительстве в Казахстане. Журнал Строительной Индустрии, 9(4), 78–91.
- Султангазин, С.К., & Мұрат, А.С. (2021). Влияние использования беспилотных летательных аппаратов на процесс управления строительством. Казахстанский Журнал Инновационных Технологий, 4(1), 45–57.
10. Темирбек, Е.К., & Абдрашов, С.Ж. (2022). Применение дронов в строительстве: опыт и перспективы. Журнал Технического Прогресса и Инженерной Механики, 7(3), 78–91.
