目标激光散射特性由于涉及目标几何形态、粗糙面散射及材料复杂的介电特性,使其成为激光雷达应用技术中的难点问题之一。早期激光相干探测中由于考虑相干光在经过大气湍流后会退化为部分相干光。相对于相干光,部分相干光在抑制湍流带来的光强闪烁、相位起伏的影响方面具有一定优势,特别是近十年来,基于赝热光的符合成像技术,由于其独特性能受到重视。上述因素使得部分相干光下目标散射特性研究受到重视,对激光目标探测及新体制成像具有重要理论意义和应用价值。本文结合部分相干光理论开展了粗糙表面目标特性重要参量—激光雷达散射截面(LRCS)的深入研究。论文首先介绍了描述粗糙面的重要参量以及目标特性两个重要参数LRCS和双向反射分布函数(BRDF),采用粗糙面电磁散射理论的基尔霍夫近似,分析典型激光波长下粗糙面高度起伏均方根、相关长度及材料介电常数对单站和双站散射系数的影响。利用典型的部分相干光束—高斯谢尔模光束(GSM)及GSM光束照射下粗糙表面散射系数的表达式,仿真分析了光束相干长度、光束宽度、粗糙面参量对后向散射系数的影响。本文系统开展粗糙金属表面相干/部分相干光散射特性实验测量,研究了总共十三种样品,包括一个原铝板、九种不同目数的喷砂铝板、一个黑色氧化铝板和两种不同粗糙度的喷漆材料。本文首先进行了测量样品的粗糙度参量及粗糙材料总体光谱反射率的实验;然后采用旋转毛玻璃的方法产生部分相干光束并测量了不同条件下的横向相干长度,为部分相干光粗糙表面散射特性理论与实验对比提供全面可靠的实验参数。最后利用目标激光散射自动测量系统测量了532nm和632.8nm两种波长下相干光与部分相干光的散射系数,对部分样品的单站与双站20°斜入射下散射系数角分布进行理论与实验对比分析,两者吻合较好。论文工作不仅为部分相干光粗糙面散射理论验证提供实验依据,也为目标部分相干光散射特性研究提供理论基础。