Спутники выявляют слабые мосты по всему миру

Учёные обнаружили, что спутники могут фиксировать мельчайшие структурные сдвиги в мостах по всему миру, выявляя ранние признаки потенциальных аварий. Эта технология может помочь в мониторинге большинства длиннопролётных мостов на Земле, особенно в регионах, где традиционные инспекции проводятся редко.

В глобальном анализе 744 мостов, опубликованном в Nature Communications, Пьетро Миллило и его коллеги из нескольких международных институтов оценили состояние конструкций. Результаты показали, что мосты в Северной Америке в целом находятся в наихудшем состоянии, за ними следуют мосты в Африке.

Многие из исследуемых мостов приближаются к пределу своего расчётного срока службы. Строительный бум в Северной Америке пришёлся на 1960-е годы, поэтому эти конструкции сейчас насчитывают десятилетия.

Для решения проблемы исследователи используют космические системы мониторинга на основе радиолокаторов с синтезированной апертурой (SAR). Эта технология позволяет часто получать детальные снимки, покрывать большие площади и имеет обширный архив исторических данных.

«Наше исследование показывает, что космический радиолокационный мониторинг может обеспечить регулярный надзор за более чем 60% длиннопролётных мостов мира», — сказал соавтор исследования Пьетро Миллило.

Международная команда использовала метод многоэтапной интерферометрической SAR (MT-InSAR). Эта техника может дополнять традиционные инспекции, выявляя чрезвычайно малые сдвиги в конструкциях — вплоть до нескольких миллиметров.

Визуальные инспекции на месте могут быть дорогими и субъективными, а проводятся они обычно всего два раза в год. Датчики мониторинга структурного здоровья (SHM) обеспечивают более непрерывное наблюдение, но установлены менее чем на 20% длиннопролётных мостов в мире.

«Дистанционное зондирование дополняет датчики SHM, может снизить затраты на обслуживание и поддержать визуальные проверки, особенно когда прямой доступ к конструкции затруднён», — отметил Миллило.

Исследователи обнаружили, что добавление данных MT-InSAR к оценкам риска повышает точность. Предложенный подход объединяет информацию от датчиков SHM со спутниковыми наблюдениями, например, от миссий Sentinel-1 (ЕКА) и недавно запущенной NISAR (NASA).

Интеграция этих источников данных позволяет инженерам получать более частые обновления о состоянии моста, чем при традиционном графике инспекций, что помогает принимать более обоснованные решения по обслуживанию и управлению рисками.