能见度是一个重要的气象观测要素,能见度值的测报不仅用于气象部门的天气分析,更广泛用于航空、航海、高速公路等交通运输部门、军事以及环境监测等领域。随着科学技术的发展,各种能见度自动测量仪器在一些发达国家已广泛应用,并且仍在不断更新。我国对能见度自动测量仪器的需求也越来越大,但目前我国能见度测量仪器的研究仍处于起步阶段。前向散射式能见度仪以它性能价格比高、可靠性灵活性好等一系列优点,越来越受到使用者的青睐,更是国内外能见度测量仪器公司的研制重点。本文研究了能见度测量仪器的有关问题,系统地论述了能见度测量仪器的理论,然后以前向散射式能见度仪器为研究对象,重点对前向散射式能见度仪发射和接收装置进行设计,研究一种新的测量方法,提出了理想光源应具备的特点,说明了采用LED发光二极管做光源的优越性,并选择了合适的PIN光电二极管与之匹配,对光学系统作了全面讨论,设计出合理的物镜结构、测量和控制系统、并详细讨论了与之有关的设计思想、设计方法和精度分析等问题。