1、微脈沖激光雷達是研究氣溶膠光學性質(zhì)的一種有效工具，將其安裝在飛機上對大氣氣溶膠進行主動遙感探測有著十分重要的意義。本論文圍繞機載微脈沖激光雷達系統(tǒng)和飛行實驗展開討論，主要分為四部分： 第一部分介紹了微脈沖激光雷達較傳統(tǒng)激光雷達的優(yōu)勢以及國內(nèi)外的研究狀況，地基微脈沖激光雷達技術在國內(nèi)外已經(jīng)非常成熟，但是搭載在飛機上的實驗和相關文獻很少。然后介紹了其它傳統(tǒng)激光雷達用于機載的國內(nèi)外動態(tài)。 第二部分首先介紹了激光與大氣的相互作用

2、機制、機載微脈沖激光雷達的工作原理和工作過程。本論文基于這些理論，在本課題組微脈沖激光雷達研究的基礎上，進行了微脈沖激光雷達上機飛行前的硬件設計。機載微脈沖激光雷達硬件系統(tǒng)的關鍵是建立一個具有減震功能的模塊化框架結構，整個結構滿足荷重、尺寸和功耗方面的要求，具有抗沖擊、抗振動的能力。 第三部分研究了機載微脈沖激光雷達的數(shù)據(jù)處理方法。首先對機載微脈沖激光雷達探測的數(shù)據(jù)進行校正。然后利用Femald方法從回波信號反演大氣氣溶膠消光系

3、數(shù)。在此過程中，從地對空探測到空對地探測引入的新問題是：機載激光雷達受到航高的限制，無法選擇和地基系統(tǒng)相同的校準點。本文采用逆推法和前向積分與后向積分相結合的方法，解決了此問題。然后對反演的誤差進行了分析。最后將微脈沖激光雷達計算的氣溶膠光學厚度與MODIS的氣溶膠光學厚度進行比較，對兩者進行了相關性分析。 第四部分的實驗結果包括戶外低溫實驗、抗震動實驗、船載實驗和飛行實驗。微脈沖激光雷達系統(tǒng)裝載在CMS-3807飛機上，在青島