МУЛЬТИСПЕКТРАЛЬНЫЕ ЛИДАРНЫЕ СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ

1. Оптическая система, содержащая:
- корпус;
- первый источник света, расположенный в корпусе и способный излучать свет в первом диапазоне длин волн;
- второй источник света, расположенный в корпусе и способный излучать свет во втором диапазоне длин волн, отличном от первого диапазона длин волн;
- дихроичный элемент, способный объединять свет от первого источника света и второго источника света в выходной световой луч для сканирования поля обзора;
- блок сканирования, расположенный в корпусе и способный направлять выходной луч наружу из оптической системы;
- контроллер, подключенный к сканирующему элементу; и
- по меньшей мере один датчик, подключенный к контроллеру, расположенный в корпусе и способный принимать свет, отраженный от окружающих объектов в оптическую систему.
2. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один датчик включает в себя первый датчик, способный принимать свет в первом диапазоне длин волн, и второй датчик, способный принимать свет во втором диапазоне длин волн.
3. Система по п. 2, в которой первый датчик и/или второй датчик дополнительно способен принимать свет в третьем диапазоне длин волн, отличном от первого диапазона длин волн и второго диапазона длин волн, соответствующий фоновому излучению в зоне расположения окружающих объектов.
4. Система по п. 2, содержащая первую оптическую ветвь, содержащую первый источник света и первый датчик, и вторую оптическую ветвь, содержащую второй источник света и второй датчик.
5. Система по п. 4, дополнительно содержащая первый светоделительный элемент, расположенный в первой оптической ветви и способный:
- направлять свет, падающий на него от первого источника света, к дихроичному элементу; и
- направлять свет, падающий на него от дихроичного элемента, к первому датчику.
6. Система по п. 4, дополнительно содержащая второй светоделительный элемент, расположенный во второй оптической ветви и способный:
- направлять свет, падающий на него от второго источника света, к дихроичному элементу;
- направлять свет, падающий на него от дихроичного элемента, ко второму датчику.
7. Система по п. 6, в которой каждый из первого светоделительного элемента и второго светоделительного элемента содержит одно из следующего: плоский светоделительный элемент, кубический светоделительный элемент и пленочный светоделительный элемент.
8. Система по п. 4, в которой свет, отраженный от окружающих объектов, содержит по меньшей мере:
- первую часть света, соответствующую свету, излученному первым источником света и впоследствии отраженному от окружающих объектов, и
- вторую часть света, соответствующую свету, излученному вторым источником света и впоследствии отраженному от окружающих объектов.
9. Система по п. 8, в которой дихроичный элемент дополнительно способен направлять первую часть света в первую оптическую ветвь и направлять вторую часть света во вторую оптическую ветвь.
10. Система по п. 8, в которой дихроичный элемент дополнительно способен направлять первую часть света к первому датчику и направлять вторую часть света ко второму датчику.
11. Система по п. 1, в которой дихроичный элемент содержит одно из следующего: дихроичный фильтр, дихроичное зеркало, дихроичный светоделительный элемент, многополосный светоделительный элемент, брэгговское зеркало и многополосное дихроичное зеркало.
12. Система по п. 1, в которой средняя длина волны первого диапазона длин волн и средняя длина волны второго диапазона длин волн разделены в спектре электромагнитного излучения заранее заданным интервалом длин волн.
13. Система по п. 1, в которой первый диапазон длин волн и/или второй диапазон длин волн предназначен для работы в заданных условиях окружающей среды.
14. Система по п. 13, в которой заданные условия окружающей среды связаны с количеством дневного света и/или с количеством осадков.
15. Система по п. 1, в которой первый источник света и второй источник света представляют собой монохромные источники света, соответственно, связанные с первой рабочей длиной волны и со второй рабочей длиной волны, отличной от первой рабочей длины волны.
16. Система по п. 1, в которой блок сканирования дополнительно содержит выходное окно, обращенное наружу от оптической системы, при этом дихроичный элемент и выходное окно расположены последовательно на общей оптической оси, определяя единственный оптический путь для прохождения света, излучаемого первым источником света, и света, излучаемого вторым источником света, от дихроичного элемента к выходному окну.
17. Система по п. 16, в которой блок сканирования определяет поле обзора оптической системы, а свет от первого источника света и свет от второго источника света равномерно распределен по полю обзора.
18. Система по п. 1, в которой контроллер дополнительно подключен к первому источнику света и ко второму источнику света и способен обеспечивать одновременное излучение света первым источником света и вторым источником света в первом диапазоне длин волн и втором диапазоне длин волн, соответственно, формируя выходной луч.
19.Система по п. 18, в которой контроллер дополнительно способен формировать трехмерную точечную карту окружающих объектов на основе отраженного от них света, а каждая точка трехмерной точечной карты формируется в ответ на излучение первого источника света и второго источника света без необходимости взаимной синхронизации между ними.
20. Способ управления оптической системой, выполняемый контроллером оптической системы и включающий в себя:
- обеспечение контроллером излучения света первым источником света, способным излучать свет в первом диапазоне длин волн;
- обеспечение контроллером излучения света вторым источником света, способным излучать свет во втором диапазоне длин волн, отличном от первого диапазона длин волн;
- воздействие контроллером на блок сканирования для сканирования поля обзора оптической системы светом от первого источника света и второго источника света, при этом свет от первого источника света и второго источника света объединяется в одном оптическом пути дихроичным элементом до сканирования этим светом поля обзора; и
- прием по меньшей мере одним датчиком, подключенным к контроллеру, светового сигнала, отраженного от окружающих объектов в поле обзора оптической системы.
21. Способ по п. 20, в котором по меньшей мере один датчик включает в себя первый датчик и второй датчик, а прием отраженного сигнала дополнительно включает в себя прием первым датчиком первой части отраженного сигнала, относящейся к первому диапазону длин волн, и прием вторым датчиком второй части отраженного сигнала, относящейся ко второму диапазону длин волн.
22. Способ по п. 21, дополнительно включающий в себя формирование на основе отраженного сигнала трехмерной точечной карты окружающих объектов.
23. Способ по п. 22, дополнительно включающий в себя выбор на основе одного или нескольких показателей качества, связанных с отраженным сигналом, его первой части или его второй части для формирования трехмерной точечной карты.
24. Способ по п. 20, в котором излучение света первым источником света или вторым источником света включает в себя формирование соответствующего оптического импульса, а обеспечение контроллером излучения света первым источником света и вторым источником света дополнительно включает в себя обеспечение одновременного формирования оптических импульсов первым источником света и вторым источником света.
25. Способ по п. 20, в котором свет от первого источника света и свет от второго источника света равномерно распределяется по полю обзора оптической системы.
26. Способ по п. 20, в котором дополнительно определен единственный оптический путь между дихроичным элементом перед входом в блок сканирования и выходным окном сканирующего элемента, обращенным наружу из оптической системы.
27. Самоуправляемое транспортное средство, содержащее:
- транспортное средство;
- электронное устройство, подключенное к транспортному средству и способное управлять им; и
- лидарную систему для контроля окружающего пространства транспортного средства, подключенную к электронному устройству и содержащую:
- корпус;
- первый источник света, расположенный в корпусе и способный излучать свет в первом диапазоне длин волн;
- второй источник света, расположенный в корпусе и способный излучать свет во втором диапазоне длин волн, отличном от первого диапазона длин волн;
- дихроичный элемент, способный объединять свет от первого источника света и второго источника света в выходной световой луч для сканирования поля обзора;
- блок сканирования, расположенный в корпусе и способный направлять выходной луч наружу из оптической системы;
- контроллер, подключенный к сканирующему элементу; и
- по меньшей мере один датчик, подключенный к контроллеру, расположенный в корпусе и способный принимать свет, отраженный от окружающих объектов в оптическую систему.