天空背景辐射亮度是指太阳辐射被大气分子和气溶胶颗粒吸收并散射之后,在大气中形成的散射光的亮度分布。天空背景辐射亮度的变化,可以为空间目标的检测和识别,目标跟踪和成像以及大气特征反演提供支持,因此,天空背景辐射亮度的研究在航空航天,红外成像,制导和空中探测等领域具有重要的研究意义。同时,天空背景辐射亮度的分布对于白天斜程能见度的精确探测尤为重要,而本文将开展斜程路径上天空背景辐射亮度的仿真和实验验证研究,为后续斜程能见度的精确计算提供技术保障。论文基于天空背景辐射亮度的理论,首先开展了天空背景辐射亮度的大气传输特性仿真研究,探讨了大气分子和气溶胶在可见波段的散射和吸收特性。基于HITRAN数据库提供的分子单谱线吸收系数以及瑞利散射理论,对大气分子的散射与吸收情况进行仿真与分析,得到了分子光学厚度和分子透过率。基于球形粒子的米氏散射理论,对城市型、乡村型、海洋型以及云水滴四种类型气溶胶的散射与吸收特性进行仿真分析,得到了不同的气溶胶散射与消光参量。基于分层介质的DISORT算法,开展了基于SBDART模式的辐射传输方程求解,仿真讨论了几何位置、天气条件和不同气溶胶类型下的天空背景辐射亮度的分布特征,分析了太阳直接辐射和每层散射辐射的分布趋势,得到气溶胶单次散射反照率和不对称因子对结果的影响,为实际大气天空背景辐射亮度的计算与分析提供基础。最后,提出了激光雷达结合SBDART模式的实际大气天空背景辐射亮度的计算和验证。以2N阶勒让德多项式展开的散射相函数替代H-G相函数,并利用激光雷达实际测量的气溶胶数据作为SBDART模式的输入参数,计算获得了实际大气晴天条件下天空背景辐射亮度在斜程路径上分布情况。与同时段太阳光度计测量的太阳直接辐射结果的比对发现,两者具有强的正相关性,相关系数>0.9,确保了计算获得的天空背景辐射亮度的可靠性。表明,利用激光雷达结合SBDART模式获得的斜程路径上天空背景辐射亮度分布情况,可以为斜程能见度的精确计算提供保证。