本发明公开了一种激光大气数据系统及计算方法，涉及大气参数测量领域，系统包括紫外激光器、光学窗口、收发天线、接收准直组件、多通道标准具、光电探测组件和数据采集处理组件。本发明利用具有多个通道的标准具精确测量激光频谱在各个特征频率上的强度信息，高精度地拟合原始频谱信号，能够在没有其他原理大气数据传感器支持的前提下独立、精确地反演大气数据信息。解决了激光大气数据系统长期以来难以同时精确输出多种大气数据信息的固有难题，通过本发明提供的激光大气数据系统与传统大气数据系统组成非相似余度大气数据系统能够大幅度地提高飞行大气参数的可靠性，保障飞机的飞行安全性。