本论文分为三个部分。　　 第一部分为综述，共由两章组成。第一章重点论述了机载激光雷达研制的必要性；第二章介绍了机载激光雷达国内外发展动态，重点阐述了美国机载激光雷达-CPL，德国机载激光雷达-POLIS等有代表性的国外机载激光雷达，同时就国内的机载激光雷达发展现状进行了介绍。　　 第二部分是机载激光雷达的结构设计和选件，详细介绍了机载激光雷达的原理，对机载双波长偏振激光雷达的关键技术和结构设计给予重点论述；定量分析了机载激光雷达在探测模式大气和沙尘时的眼睛安全与能量配置的关系，推导出532nm和1064nm通道在探测沙尘时能量优化配置的公式。　　 第三部分为机载激光雷达气溶胶后向散射系数的反演方法。　　 第七章中，系统地阐述了机载双波长偏振激光雷达532nm和1064nm通道的定标方法；详细讨论了1/2波片给偏振两通道增益比测量所带来的误差，对误差原因给予理论分析和相应的实验验证；提出了消除1/2波片给偏振两通道增益比测量带来误差的新方法。　　 第八章中提出了一种反演机载激光雷达后向散射系数的新方法-Fernald迭代后向积分法，用该方法分别对机载激光雷达实测数据和地基激光雷达模拟的机载激光雷达回波信号进行气溶胶后向散射系数的反演，结果表明：Fernald迭代后向积分法是适合机载激光雷达气溶胶后向散射系数反演的好方法，Fernald迭代后向积分法为不用其它辅助定标设备进行探测的机载激光雷达气溶胶后向散射系数反演提供了一种可行的范例。　　 第九章对Fernald前向积分法用于反演机载激光雷达后向散射系数的可行性进行了定量分析，从理论上系统论证了Fernald前向积分法能够用于机载激光雷达气溶胶后向散射系数反演的原因，并对Fernald前向积分法应用于机载激光雷达气溶胶后向散射系数反演的局限性进行了讨论。