Lieferung von unbemannten Trägerplattformen mit zugehöriger Betriebsausstattung

Beschreibung

Die Professuren Computer Vision in Engineering (CV) sowie Modellierung und Simulation Konstruktion (MSK) der Bauhaus Universität Weimar beschäftigen sich u.a. mit der automatisierten Auswertung und Interpretation von bildbasierten Informationen im Rahmen von digitalen Bauwerksprüfungen. Die aktuellen Arbeiten konzentrieren sich auf die UAS basierte Luftbildauswertung für hochgenaue 3D WeRekonstruktionen von umfangreichen baulichen Strukturen, die autonome Erkundung unbekannter Umgebungen mit echtzeitfähigen bildbasierten Verfahren zur simultanen Lokalisierung und Kartenerstellung sowie die robuste Hindernisvermeidung. Darüber hinaus wird die automatische Erkennung besonders interessanter Objektstrukturen, wie z. B. Risse, sowohl auf der Grundlage von spezialisierten Bildanalyseverfahren als auch mithilfe von tiefgehenden Lernmethoden erforscht. Ziel hierbei ist die Erfassung und Bewertung des Zustandes von Bestandskonstruktionen mittels digitaler Verfahren sowie deren Verknüpfung in digitalen Bauwerksmodellen. Die dabei eingesetzten Messsysteme müssen daher hohen Ansprüchen an universelle Einsetzbarkeit, Mobilität, Flexibilität, modulare Erweiterbarkeit, Robustheit, Langzeitstabilität und Benutzerfreundlichkeit genügen. Aktuell kommen vor allem diverse unbemannte Fluggeräte von DJI, Kameras von Sony und Messsysteme von Z+F und Leica zum Einsatz. Die unbemannten Aufnahmeplattformen sollen für verschiedene Anwendungs und Einsatzszenarien um weitere Fluggeräte als auch um bodengebundene mobile Aufnahmeplattformen erweitert werden. Ziel ist es, die bestehende Messtechnik um spezialisierte Systeme zu ergänzen, die sowohl für den Innen als auch den Außeneinsatz geeignet sind und die Erfassung komplexer Bauwerksgeometrien in unterschiedlichen Umgebungsbedingungen ermöglichen. Hierdurch soll die kontinuierliche Weiterentwicklung der bildbasierten Erfassungs- und Auswerteverfahren unterstützt werden. Die zu beschaffenden Systeme umfassen dabei sowohl kollisionsgeschützte Indoor UAS für Inspektionen in geschlossenen Bauwerken als auch hochpräzise Outdoor UAS für die Aufnahme großräumiger Strukturen sowie mobile bodengestützte Plattformen für ergänzende Nahbereichserfassungen in flugtechnisch oder rechtlich eingeschränkten Bereichen. Los 1: Indoor Flugplattformen für Inspektionen in geschlossenen Bauwerken Für Inspektions und Dokumentationsaufgaben in schwer zugänglichen Bereichen, wie engen Hohlkästen von Brückenbauwerken, Tunneln, Rohrleitungen oder Rettungsschächten, wird ein unbemanntes Luftfahrtsystem (UAS) benötigt, dass speziell für den sicheren Betrieb in GPS-freien Umgebungen konzipiert ist. Das System soll den im Leistungsverzeichnis aufgeführten technischen Mindestanforderungen entsprechen und einen flexiblen, zuverlässigen Einsatz unter beengten, dunklen und komplexen Umgebungsbedingungen ermöglichen. Mithilfe des Systems sollen hochaufgelöste, stabilisierte Bilddaten sowie ergänzende 3D Punktwolken zur visuellen und geometrischen Zustandsdokumentation erfasst werden können. Das UAS muss über einen LIDAR System verfügen, das eine simultane Umgebungserfassung zur Erstellung von 3D Modellen und zur Echtzeitnavigation ermöglicht. Das Gesamtsystem muss robust, transportabel und von einer Person bedienbar sein. Los 2: Outdoor Flugplattformen für bild und sensorgestützte Bauwerks und Geländeerfassung Für die automatisierte Zustandserfassung, Bauwerksinspektion und digitale Dokumentation werden verschiedene unbemannte Luftfahrtsysteme (UAS) zur Nutzung im Außenbereich benötigt. Die Systeme sollen photogrammetrische, thermografische und sensorgestützte Aufnahmen von Bauwerks und Geländestrukturen ermöglichen und eine hochpräzise 3D-Rekonstruktion der erfassten Objekte unterstützen. Die UAS müssen sowohl für großmaßstäbliche Aufnahmen im offenen Gelände als auch für detailgenaue Inspektionen in komplexen Bauwerksstrukturen einsetzbar sein. Dazu sind unterschiedliche Plattformgrößen und Nutzlastkonfigurationen erforderlich, die eine flexible Anpassung an die jeweilige Anwendungssituation erlauben. Ein Schwerpunkt liegt auf der präzisen georeferenzierten Datenerfassung mittels integrierter RTK/GNSS Systeme, auf der stabilen Fluglageregelung unter variablen Umweltbedingungen sowie einer hohen Bildqualität bei gleichzeitig sicherer Hinderniserkennung und zuverlässiger Datenübertragung. Die Systeme sollen für den Einsatz in Forschung und Entwicklung genutzt werden. Dazu zählen insbesondere Untersuchungen zur automatisierten Bauwerkszustandserfassung, zur photogrammetrischen Modellierung, zur thermografischen Analyse sowie zur Erstellung georeferenzierter 3D Modell im Rahmen digitaler Bauwerksdokumentation. Zur Sicherstellung der Systemkompatibilität und Vereinheitlichung der Bedienoberflächen ist gefordert, dass alle in diesem Los ausgeschriebenen UAS Systeme vom selben Hersteller stammen. Los 3: bodengestützte Aufnahmeplattformen Das Spektrum der Aufnahmeplattformen von CV u. MSK soll durch zwei bodengebundene mobile Plattformen (1x rad- und 1x kettengetrieben) erweitert werden. Diese sollen weiterhin durch ein Aufnahme/ Sensorikkit aufgerüstet werden, welches sowohl laserscan als auch bildbasierte Aufnahmen ermöglicht, einen mobilen Zugriff zulässt und mit weiteren Sensoren erweiterbar ist. Das Aufnahme/ Sensorikkit soll dabei für beide bodengebundene mobile Plattformen nutzbar sein.