为解决高速飞行器红外辐射特性研究中高温气体辐射参数计算问题, 在转动平滑谱带（smeared rotational band, SRB）模型的假设下, 首次提出基于贝叶斯估计的跳转马尔科夫链蒙特卡罗（reversible jump Markov chain monte carlo, RJMCMC）方法来计算高温流场中气体组分红外光谱物性参数。 仿真计算和实验测量表明, 仅需很少的先验知识, 且不需要相关跃迁系数, 该方法可以很好的估计主要振动跃迁带的位置, 所提取的SRB模型参数的变化规律与SRB理论模型结果一致, 利用拟合参数计算得到不同温度下谱带积分发射和吸收系数与逐线计算的结果非常近似。

：一氧化氮(NO)是高超声速飞行器流场中重要组分, 对飞行器本体和流场红外辐射传输有重要影响，因此研究NO有效带宽的快速算法很有必要。根据HITEMP 2010数据库，研究了NO在1~15 μm红外波段的谱线线强以及吸收系数分布特征，提出了改进的k分布模型，采用高斯数值方法快速求解；此外分析了吸收系数阈值对g-k曲线以及有效带宽的影响，提出了吸收系数阈值的选取方法。实验结果表明：文中方法计算得到的NO有效带宽与与逐线计算方法结果较为吻合，误差不超过5%；与宽带k分布算法相比，该算法计算效率更高，且当选择合适阈值时精度更高。

以高超声速乘波体为例，针对稀薄大气空间高超声速目标的红外可探测性能进行分析研究。采用工程算法计算了不同飞行条件下的飞行器驻点热流分布，由此得到其辐射平衡温度；采用小区间求和方法计算大气对红外辐射的传输衰减作用；考虑了目标与背景辐射强度差异、点目标成像的弥散现象对探测器作用距离的影响，建立了新的红外探测系统作用距离计算模型。仿真实验表明，弥散系数随着目标探测器间距离而变化；随着飞行器飞行速度的增加，系统对目标的探测距离增大，同时与长波波段相比，中短波波段时的探测距离更大。外场试验结果表明，与现有算法相比，本文方法具有较高精度。

一氧化氮(NO)对高超声速飞行器本体和流场红外辐射传输有重要影响，而目前HITEMP数据库只能计算70 K~3000 K温度范围内的谱线参数，同时现有的高温条件下NO配分函数算法一般运算量大、且较少考虑电子基态双重分裂的影响，因此获取更为高效精准的NO辐射参数非常重要。根据乘积近似模型将NO配分函数分解成电子、振动、转动等配分函数，且在计算电子配分函数时考虑了NO电子基态中2个自旋分量的作用，以提高算法的准确性；对于3000 K~8000 K温度范围内，对振转配分函数乘积进行修正。实验结果表明，在70 K~3000 K温度范围内，本配分函数与HITEMP数据库的配分函数几乎完全相同，最大误差不超过0.3%，但该算法还可用于计算非平衡态下配分函数；在3000 K~8000 K温度范围内，该方法取得了与现有的基于求和运算的配分函数计算方法以及实验相近的结果。