文 献 综 述
摘要 本文简单介绍了激光雷达，描述其自身的优势，同时指出激光雷达的先天性的不足和缺点，即天气对激光雷达的影响。紧接着介绍了激光大气传输，对激光大气传输的发展做了简答介绍，并将近几年来取得的成就作了简单陈述，最后总结了现阶段激光大气传输的研究，并对未来作了展望。
关键词 激光雷达；激光大气传输；衰减；散射；雾；霾；雨；
1 引言
20世纪60年代以来最近50多年激光雷达取得了突飞猛进的发展，而在此之前，曾经历了近百年的理论探索和工程准备[1]。过去的一段时间中，激光雷达技术飞速发展，并且应用的范围也越来越广。当今激光雷达的主要应用主要包括激光测距、激光雷达成像、激光雷达测速等，而且现在激光雷达的集成度越来越高，一个普通的激光雷达兼具各种功能，且体积也越来越小。
激光雷达是系统主要包括发射系统和接受系统，可以测量的物理量很多，且具有测量精度高的优点。与激光雷达具有相同功能的还有微波雷达，虽然微波和激光均属于电磁波，但是两者各自具备不同的优势。此外，这两者的工作过程和基本原理均类似，具体原理如下所述：雷达均通过发射光学系统进行激光或微波的发射，当激光或微波发射至目标物体表面时，激光或微波进行散射或者漫反射，从而雷达系统通过接收光学系统接收到目标所反射的雷达回波信号，通过一定的信号整形、算法和优化，可以计算出很多的物理量，实现各种人们所期待的功能。
相比较于微波雷达的应用，激光雷达应用的范围更加广泛，这主要是由于激光雷达既具有激光所具备的优点，也具有雷达系统本身所自带的优势。激光具有诸如相干性强、能量高且集中、发散角小的优点，因此激光雷达测试的精度非常高，分辨本领十分强大，且成像效果非常好 [2]。然而，激光雷达也有着先天性的不足和缺点，比如在晴朗的天气下激光雷达的测试性能相比于大雨、大雾等天气而言要优良很多，气候的影响是非常重要的一个因素，因为雨、雾等天气会使得激光出现散射的情况，且激光与介质相互作用过程中，能量会快速的衰减。而且，大气中的气流的运动可能会导致成像效果的降低，图像品质受到严重的影响。另外，因为激光雷达的发散角非常小，空间探测的区域范围受到抑制，单独的探测和使用并不能快速的捕捉目标，这也在一定程度上限制了激光雷达的使用范围。
现代的世界中，工业发达，但是随之而来的大气污染也是越来越严重，尤其是我国北方，雾霾常常笼罩着我们生活的城市。雾霾，是雾和霾的组合词，雾霾常见于城市。雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物（PM 2.5），一旦排放超过大气循环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚出现大范围的雾霾。
雾霾是由大量细颗粒物（PM2.5）构成，大气中颗粒都会对光进行吸收或者散射，这样的天气对激光的传输极其不利，为了将雾霾天气对于激光雷达的危害消除，研究激光在雾霾天气中的传输就必不可少，因此设立该课题，为激光雷达的改善做准备工作。
2 国内外研究现状及发展趋势
