METHODS AND APPARATUS FOR INCREASED PRECISION AND IMPROVED RANGE IN A MULTIPLE DETECTOR LIDAR ARRAY

Methods, systems, and computer program products for acquiring three-dimensional LiDAR information of a scene are disclosed. According to one aspect, acquiring three- dimensional information includes emitting N pulses in a sequence with each successive pulse having a relative time shift to the sampling reference, thus producing a reconstructed sampled signal with an effective sampling rate of N times the sampling reference. According to another aspect, acquiring three-dimensional information includes emitting two or more frequencies, the differences of each pair of differing frequencies being designated as Δf, and sampling the return information with the use of a sampling reference. Frequency analysis is performed on the sampled information to determine the reference times at which the Δf signals occur and the signal intensity of the Δf signals at each time. Systems as described herein can be utilized for autonomous vehicle navigation, collision avoidance and navigation systems for UAVs, roadway surface texture analysis, non-contact friction analysis, and in- motion deflectometer measurement. L'invention concerne des procédés, des systèmes et des produits programmes informatiques permettant d'obtenir des informations LiDAR tridimensionnelles sur une scène. Selon un aspect, l'obtention d'informations tridimensionnelles comprend une étape consistant à émettre N impulsions en séquence, chaque impulsion successive présentant un décalage temporel relatif par rapport à la référence d'échantillonnage, ce qui produit un signal échantillonné reconstruit ayant un taux d'échantillonnage effectif égal à N fois la référence d'échantillonnage. Selon un autre aspect, l'obtention d'informations tridimensionnelles comprend les étapes consistant à : émettre au moins deux fréquences, les différences entre chaque paire de fréquences différentes étant appelées Δf ; et échantillonner les informations de retour à l'aide d'une référence d'échantillonnage. Une analyse des fréquences est effectuée sur les informations échantillonnées de façon à déterminer les temps de référence auxquels les signaux Δf se produisent et l'intensité des signaux Δf à chaque temps. Les systèmes d'après l'invention peuvent être utilisés pour la navigation d'un véhicule autonome, les systèmes de navigation et d'évitement de collision pour véhicules aériens sans pilote (UAV), l'analyse de la texture de la surface d'une route, l'analyse de friction sans contact et la mesure d'un déflectomètre en mouvement.