Velodyne 的新款 VLP-16 传感器是其 3D LiDAR 产品系列中最小、最新 且最先进的产品。该产品在实际时秉承了批量生产的理念，比同等价格的传 感器更具成本效益，且保持了 Velodyne 在 LiDAR 中的突破性重要功 能：实时收发数据、360 度全覆盖、3D 距离测量以及校准反射测量。

介绍了双通道偏振激光雷达的特征及主要参数和数据处理方法，并利用该系统对上海世博会开幕式前后的沙尘暴污染过程展开研究，对测量结果进行了分析。结果表明，沙尘暴污染是由西北方向输送，由后向轨迹分析其来源是蒙古地区，并有间歇期，形成了二次沙尘输入过程；沙尘暴后5月份主要风向转为东北风，有利于沙尘污染颗粒物消除。此外将偏振激光雷达测量颗粒物消光系数与地面PM10空气污染指数（API） 对比分析，结果显示两者有很好的一致性。

为了研究大气湍流对合成孔径激光雷达(SAL)成像的影响,基于Monte-Carlo随机因子,对满足Kolmogorov 统计规律的大气湍流相位屏进行数值模拟,计算了不同湍流、不同波长情况下的机载SAL 成像结果,数值分析了不同斜距、不同波长条件下合成孔径长度与大气相干长度比值随大气湍流强度的变化关系.结果表明大气湍流效应严重影响了SAL 的方位向成像,随着湍流强度的增大,SAL 图像散焦越来越严重,直至目标无法分辨.同一湍流强度下,光束波长越长,SAL成像效果越好.对于湍流效应造成的SAL图像失真,采用改进的秩一相位误差估计(IROPE)法对SAL 图像进行补偿,当大气相干长度大于实孔径长度时,IROPE 算法能够有效改善图像的聚焦效果,提升SAL成像分辨率.

理论推导了三角形角反射器、圆形角反射器、六边形角反射器能够正常工作的最大入射角；推导出三类角反射器在不同入射条件下，有效反射面积的计算方法。进一步分析了各类角反射器的最大入射角、有效反射面积，为合作目标角反射器阵列的设计、回波能量的计算和远场衍射光斑的研究等提供了理论依据。

提出了一种基于贝叶斯模式识别的激光雷达大气遥感灰霾组分识别的方法。介绍了灰霾组分模式识别模型的建立过程，并利用具体的贝叶斯判别函数作为灰霾粒子光学特征向量的选择依据对灰霾粒子进行识别分类。采用计算机仿真实现了该灰霾组分模式识别模型，并通过两种自验证方法检验了模型的正确性和稳定性。讨论了该模型对现有大气遥感激光雷达的适用性，凸显了偏振高光谱分辨率激光雷达(HSRL)的优势。

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