我国航空运输业发展迅速,航空复杂气象的探测也更加重要和迫切。作为航空气象领域的重要参数之一,能见度对民航飞行安全有十分重要的影响。近地面的水平能见度探测原理较为简单且易实现,飞机起降的过程为斜程方向并与水平有一定倾斜角度,起飞降落时斜程能见度的准确性比水平能见度更具参考意义。但因不同垂直高度时气溶胶消光系数分布不同,斜程能见度探测较为困难。掌握斜程能见度的探测方法,提高反演精度和预测天气变化的准确性能为民航提供安全基础。激光雷达具有时空分辨率好、测量灵敏度高的优势,利用大气衰减特性探测散射信号功率,可以实现反演斜程能见度值。水平能见度在近地面仪器可控性强,斜程方向在任意高度的消光系数等分布不同难以精确,将使用激光雷达联合探测获取斜程能见度,尤其在能见度较低的航班作业时尤为重要。沙尘雾霾等低能见度天气时,激光与气溶胶发生多次散射效应严重,可能导致较大的斜程能见度误差。欲准确反演斜程能见度,本论文首先,探究了激光雷达的工作原理以及反演能见度的基本方程,得到了本文使用的斜程方向反演能见度方法。其次,提出了一种受多次散射影响时,激光雷达方程反演斜程能见度的改进算法,根据后向散射峰值拟合出新的散射相函数,探究了多次散射修正因子m的影响因素和变化关系,分析了不同天气状态时气溶胶消光系数廓线分布,求解斜程能见度。最后,基于斜程能见度的探测方法中消光系数边界值难以确定的问题,利用双光源数字摄像仪与多次反射仪双向验证水平能见度的准确性,利用前者作为斜程消光系数边界值,联合激光雷达反演不同时间的斜程能见度,并利用夜间探测数据加以验证,提供一种联合反演斜程能见度的新方法。研究结果表明:低能见度天气下,随着传输距离增加,修正因子m呈现正比趋势,利用拟合散射相函数反演斜程能见度,尤其雾霾天气时,斜程能见度对比误差达10.9%之多。利用数字摄像与激光雷达联合探测的方法,计算三种天气的观测误差在合理范围之内,验证了利用联合探测夜间斜程能见度方法的合理性,特别为夜间飞行的航班提供较好的安全保障。