针对目前标准散射体定标存在定标时间长、定标后通用性差、定标结果无法溯源到气象光学视程（MOR）定义等问题，提出了一种可溯源至MOR定义的标准散射体定标方法，确定了一种标准散射体多角度同步定标光学系统架构，优化设计了照明光学系统与光场测量光学系统。照明光学系统的均匀性为98.53%，发散角为1.48°；光场测量光学系统的散射角度测量范围为20°~50°，散射角度分辨率为1°，周视角度分辨率为2°。研究了一种基于先验光场分布的定标系统能量校准方法，利用标准朗伯散射体仿真定标系统的能量校准误差，其中散射角度为31°时周视平均相对误差最大，为2.28%。据此，基于理想2700 K色温白炽灯的光谱分布仿真验证了可溯源至MOR定义的标准散射体定标方法的定标精度。结果表明：标准朗伯散射体散射角度20°~50°所表征的MOR量值范围为6.54~45.74 m，符合世界气象组织对MOR的定义，最大绝对误差为-2.41 m，优于国际民航组织规定的前向散射仪测量精度要求的1/10，为可溯源至MOR定义的标准散射体定标提供理论基础和技术支持。

大气能见度对航空、航海、陆上交通、**活动等均有重要的影响。新兴的图像法测量能见度方法, 采用的相机由于成像亮度、动态范围存在误差使得测量的能见度也存在一定误差。详细分析相机拍摄的目标亮度增益误差、目标亮度零点误差、天空背景亮度增益误差和天空背景亮度零点误差引起的能见度测量相对误差, 并得到上述4种误差的能见度总相对误差, 验证利用图像法进行能见度测量的可行性和有效性。

通过试验研究了1.06 μm激光辐射在水雾环境中的衰减特性。定量测量了不同气象光学视程(MOR)的水雾对1.06 μm激光辐射的衰减程度, 计算了水雾环境下的1.06 μm激光辐射的等效“MOR”。分别采用试验数据和经验公式计算了1.06 μm激光辐射在不同能见度条件下的消光系数。通过对比发现由经验公式计算的消光系数存在明显偏差, 尤其是在低能见度条件下。基于试验数据, 推导了一种以可见光能见度为输入的消光系数计算公式, 对估计云雾环境下近红外光辐射的衰减特性具有重要参考价值。

针对机场夜间跑道视程难以精确测量问题,提出了一种在合适距离处架设标准光源,通过人工观测出最小可发现的灯光强度,然后迭代计算出夜间跑道 视程值的新方法。相比于现有方法,新方法的精细化程度显著提高,且较好地逼近了真值,仿真实验验证了方法的可靠性。