تحت سطح البحر حطام جلبت من قبل الليزر

ثلاثي الأبعاد في Depth SL3 عملية جمع البيانات التي لا تعمل باللمس مع TBD-1 Devastator Aircraft (ائتمان: Air / Sea Heritage Foundation by Brett Seymour)

ساعدت تقنية المسح المبتكرة تحت الماء التي تدمج القياس الضوئي مع تقنية الليزر تحت سطح البحر LiDAR (SL) على إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد دقيقة ودقيقة ومعاكسة هندسية لطائرة نادرة وذات أهمية تاريخية تستريح في قاع البحر.

تم تطوير هذه التقنية خلال رحلة استكشافية في أكتوبر 2018 مع مؤسسة التراث الجوي والبحري غير الهادفة للربح لتوثيق حطام طائرة ديفاستات التابعة لسلاح البحرية الأمريكية دوغلاس TBD-1 في قاع البحر من بحيرة جالويت في جمهورية جزر مارشال (RMI) .

من بين 129 مدمرًا تم بناؤهم ، إما فقدوا جميعًا في المعارك أو دُمِّروا في حوادث تشغيلية أو أُلغيوا قبل نهاية الحرب العالمية الثانية. كجزء من "مشروع Devastator" المستمر ، تم تطوير هذه الحملة الاستكشافية الحديثة لالتقاط بيانات دقيقة وقابلة للتكرار ومليميتر لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد دقيق كخريطة موقع في القرن الحادي والعشرين لهذا الأصل الهام من التراث الثقافي ؛ ولتكون بمثابة "مسح ما قبل الاضطراب" للاستعادة المقترحة والحفظ والمعرض العام للطائرة التاريخية في المتحف الوطني للبحرية الأمريكية في واشنطن العاصمة.

تقع هذه الطائرة الخاصة ، وهي مكتب البحرية الأمريكية لرقم الملاحة الجوية (BuNo) 1515 ، الذي تم تعيينه مسبقًا في Torpedo Squadron Five (VT-5) على متن حاملة الطائرات USS Yorktown (CV-5) مع رمز جسم الطائرة "5-T-6" في الموائل البحرية الحساسة. من أجل إجراء مسح آمن وبدون لمس ، من شأنه أن يجعل نموذجًا ثلاثي الأبعاد عالميًا ، جمعت البعثة مجموعة من الخبراء والمتطوعين البارزين الذين يستخدمون أحدث التقنيات المتاحة.

تحت قيادة مؤسسي مؤسسة Air / Sea Heritage Foundation ، روس ماثيوز ، مؤرخ ومخرج سينمائي بارز والدكتور بيتر فيكس ، متخصص في مجال الحفاظ على المواد الخاصة بالطائرات المائية والطائرات مع مختبر أبحاث الحفظ ومركز الآثار البحرية و تألف فريق الحفظ (CMAC) في جامعة تكساس إيه آند إم من مشروع ديفاستور من بريت سيمور ، المصور البارز تحت الماء على سبيل الإعارة من مركز الموارد المغمورة في الخدمة الوطنية ؛ إيفان كوفاكس ، مهندس مبتكر وغواص فني ذو خبرة يدير تقنيات التصوير البحري. مات كريستي ، كبير أخصائيي البحار تحت البحر مع برنامج 3D في العمق ؛ براين كيرك ، دليل محلي خبير ومشارك مكتشف أصلي (مع المؤرخ / المستكشف مات هولي) لحطام BuNo 1515 ؛ بالإضافة إلى عالم الآثار / الغواصين كريس دوستال ، كارولين كينيدي ، ومايكل تيرليب. كان مستشارو مختبر التصوير والتصوير المتقدم في معهد وودز هول لعلوم المحيطات جزءًا من مراحل التخطيط للبعثة وما بعد الإنتاج.

على الرغم من أن Devastator 1515 بدت سليمة إلى حد كبير من البعثات البحثية السابقة ، إلا أن الطبيعة الحساسة للحطام وظروف وضوح المياه المنخفضة في كثير من الأحيان حول الموقع وفرت قيودًا على معظم عمليات جمع البيانات القياسية وطرق جمع الصور البصرية الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، كمسح لما قبل الاضطراب ، كان من المهم ليس فقط الحصول على تفاصيل دقيقة ومتكررة وملموسة عن الطائرة ولكن أيضًا جوهر وهيكلة الكتلة الحيوية البحرية الموجودة على الطائرة وحولها. خلقت هذه التحديات فرصة فريدة ل 3 D في ليزر ديب تحت البحر SL3 من خلال وحدة معالجة البيانات ثلاثية الأبعاد في الوقت الحقيقي. بالإضافة إلى ذلك ، استخدم الفريق التصوير الثابت والفيديو 4K والصور الفوتوغرافية ثلاثية الأبعاد و 360 درجة VR.

على مدار ستة أيام في الموقع ، أجريت العشرات من الغطس على الحطام الواقع تحت 130 قدم من الماء. تم تعيين أربع علامات تسجيل في المناطق المعتمدة مسبقًا للتحقق من دقة كل من عمليات المسح الضوئي بالليزر وتكنولوجيا المسح الضوئي. تم نشر ثلاثي الأبعاد في ليزر SL3 التابع لـ Depth في نطاقات مختلفة من موقع الحطام مع الحفاظ على مسافة آمنة ، حتى لا تزعج المنطقة المحيطة. تسمح الحزمة القابلة للتوجيه بالمرونة والدقة أثناء العمل جنبًا إلى جنب مع التطبيقات التكنولوجية الأخرى. ينبض SL3 بمعدل 40000 ثانية / ثانية لكل موقع مسح يكتسب مسح قطاع عالي الكثافة للغاية. تمكنت 3D في مؤشر Depth الخاص ببراءة اختراع لخوارزمية تصحيح الانكسار من تقديم مجموعات بيانات قابلة للتكرار بجودة مياه منخفضة الوضوح حيث تكافح الحلول البصرية الأخرى للعمل.

TBD-1 Devastator Aircraft Photogrammetric Image (CreditL Air / Sea Heritage Foundation by Brett Seymour)

في المجموع ، قدم ليزر SL3 LiDAR ما مجموعه 92 مليون نقطة ، وأنتجت بيانات الرسم البياني بعد المعالجة 5.7 مليون رأس. ثم تم تصميم كل سحابة ذات نقطة كثيفة على السطح وانتقلت إلى جهاز كمبيوتر ذو تصميم ثلاثي الأبعاد. تم دمج الصور البصرية من photogrammetry ، 360 VR واللقطات في التصاميم لتقديم نموذج ثلاثي الأبعاد دقيق لـ Devastator. جنبا إلى جنب مع بيانات الليزر LiDAR ، التقط الفريق 1،398 الصور الثابتة مع photogrammetry.

"تقنية 3D في ليزر Depth التابع لشركة Depth تستخدم تقنية LiDAR الفهرسة الحاصلة على براءة اختراع لخوارزميات تصحيح الانكسار لإنتاج توأمي رقمي حقيقي مع دقة ودقيقة وقياس" ، صرح نيل مانينج كبير مسؤولي التشغيل بشركة 3D في Depth، Inc. مع التصوير الضوئي الحجمي ثلاثي الأبعاد يوفر خطوة ثورية نحو الحفاظ الرقمي بدقة وتصور الميزات الكبيرة في قاع البحر. ونحن نتطلع إلى المضي قدماً في هذه التقنية لمجموعة واسعة من التطبيقات في مجالات المواقع الأثرية البحرية والحطام ، وتوثيق الحوادث البحرية ومسوحات الأساس للبيئات البحرية الحساسة. "

صرح روس ماثيوز ، الرئيس "أن الاستخدام الأثري المبتكر للثلاثي الأبعاد في SL3 تحت سطح البحر التابع لشركة Depth's LiDAR سمح لنا بإنجاز المزيد ، وبدقة أكبر ، في تعيين موقع حطام BuNo 1515 على مدار ستة أيام مما كان ممكنًا في خمس بعثات سابقة". مؤسسة الهواء / البحر للتراث. "نحن ممتنون للغاية لنيل مانينغ وفريقه على كرمهم في توفير التكنولوجيا والخبرة اللازمة لنقل مشروع Devastator إلى المستوى التالي. فقط بالتعاون مع هؤلاء الأفراد والشركات والوكالات والدول يمكننا أن نأمل في الحفاظ على هذه الطائرة الشهيرة للأجيال القادمة. "