PDI 飞行探头系特别为满足机载云层特性研究需求而设计研发，能够测量液滴直径分布，速度分布，数密度，及液态水含量。探头采用成熟可靠的相位多普勒技术来直接测量云层中每个液滴的粒径和速度。这种测量方法仅对球形颗粒敏感从而可以将非球形的冰晶颗粒剔除掉。

不仅如此，该种探头还具有将液态液滴和结冰液滴区分开来的能力。PDI飞行探头克服了老式过时的基于前向光散射原理的测量技术所面临的一些固有问题，例如景深限制，测量的不确定性，致密高粒子数密度对象的重合等。

PDI飞行探头具有即开即用，全自动化设置的特点。该飞行探头系统可以用于在机载飞行和风洞应用环境下进行实时，非介入地测量单个独立液滴的粒径和单速度分量。

整体包含飞行探头（包括光学发射头和接受头），ASA信号处理器，以及AIMS系统软件平台。探头采用最先进的半导体泵浦固体（DPSS）激光器作光源，保证了系统整体的稳定性，结构紧凑性，耐冲击碰撞特性和高可靠性。PDI－FPDR型号探头具有可选的内置加热器已防止结冰累积。这种设计保证了探头可以用在极端结冰环境下并确保不会有任何信号损失。

美国海军，美国陆军和美国宇航局格伦研究中心为探头的研发提供了资金支持。