光学大气数据系统OADS（Optical air data system）,利用激光后向散射（米散射、瑞利散射或拉曼散射）和多普勒效应,对飞机蒙皮-空气边界层外的空气密度、温度、压强和速度进行测量,被广泛应用到空气动力学和大气环境监测研究等领域。这些大气数据（Air data）是表征大气环境的重要参数,对于飞行器安全飞行具有重要意义。因此,开展快速、准确获得大气数据的研究十分必要。本文的主要工作包括:第一、提出调谐激光“散射-吸收”复合谱的大气数据测量方法。整合米散射、瑞利散射以及Beer-Lambert定律公式,提出“散射-吸收”复合谱的测量模型。通过对散射和吸收信号的测量和解析,计算信号中携带的大气密度、压力、温度、氧气浓度和速度。第二、复合谱测量关键技术研发。利用HITRAN数据库中氧气吸收谱线数据对激光器调谐特性数据做了修正,使发射激光的波数精度达到10-5cm-1量级。对实验获得的散射光信号进行分离,分别获得米散射和瑞利散射贡献。设计非线性拟合（LM）算法解算了吸收光谱中的谱线参数。与常规LM拟合方法相比,拟合度高达95%以上。第三、调谐激光复合谱测量方法的实验验证。结合激光后向散射和可调谐激光吸收光谱分析TDLAS（Tunable diode laser absorption spectroscopy）技术,设计实验方法,搭建光路测量系统,同时对散射和分子特征吸收光谱开展测量,利用不同氧气吸收谱线计算大气温度、压强、速度和氧气浓度参量,并对实验结果进行不确定度分析和评价,验证了调谐激光“散射-吸收”复合谱的大气数据测量方法的可行性。本文提出“散射-吸收”复合谱测量大气数据的方法,能够实现大气数据的测量。该测量方法具有很好的可行性,为大气数据测量技术发展提供了方向和技术支撑。