为分析高空紫外光通信性能, 建立了高空太阳辐射分布模型; 研究了不同波长紫外光的高空散射系数和吸收系数; 考虑太阳辐射的背景光和接收端散粒噪声, 对紫外光直视与非直视链路的损耗和信噪比进行了仿真分析。结果表明: 在高空30km以下, 由太阳辐射产生的背景光远小于接收端散粒噪声; 在7km的高度上280nm的信号光可实现距离为5km、速率为10Mb/s的直视通信和距离1km、速率50kb/s、收发端仰角为20°的非直视通信。直视与非直视通信可以通过选择波长在“日盲区”两端的信号来减小臭氧对紫外光的吸收作用, 提高信噪比; 非直视通信还可以选择“日盲区”波长短的信号来增强散射效应, 改善通信性能。

通过对半导体激光器辐射效应的分析, 得到了器件在空间环境中的损伤规律和退火规律。根据辐射效应的特点, 将器件的性能退化表示为泊松过程与指数过程的结合, 建立了基于马尔科夫过程的可靠性模型, 利用一步概率转移矩阵获得了故障概率分布函数、可靠度函数以及平均故障前时间的计算方式。根据已有数据, 对半导体激光器在空间辐射环境中的性能退化过程进行了仿真, 得到了总测试时间为100000h时器件的故障概率分布曲线, 计算得出平均故障前时间约为42758.9h, 此时器件可靠度为0.451。分析了不同时间条件下器件的状态概率分布律, 结果符合器件性能退化的一般规律, 能够描述出器件的失效过程。

以常规和纳米团聚体Al2O3-13%TiO2(质量分数)陶瓷粉末为原料，采用等离子喷涂和等离子喷涂-激光重熔复合工艺在TiAl合金表面制备了常规和纳米结构陶瓷涂层，分析了粉末结构及制备工艺对涂层抗冲蚀性能的影响，并探讨了各种涂层的冲蚀破坏机理。结果表明：相对于等离子喷涂试样，激光重熔涂层有较好的抗冲蚀性能。在同等条件下，纳米结构涂层的抗冲蚀性能优于常规涂层。常规陶瓷涂层表现为典型的脆性冲蚀特性，纳米结构陶瓷涂层呈明显的脆性冲蚀特性，同时有一定程度的塑性冲蚀特征。等离子喷涂层的冲蚀磨损以片层状脱落为主，同时有一定程度的脆性陶瓷颗粒破碎；而激光重熔试样以近表面的裂纹萌生和扩展，最终导致重熔层晶粒破碎、剥离为主。