太阳辐射对飞行中的直升机局部蒙皮有加热作用，从而改变整机红外辐射的分布特征。构建了包含直升机机身蒙皮、主旋翼、发动机机匣以及排气系统的物理模型，综合考虑发动机机匣、排气系统与发动机舱蒙皮的换热，耦合直升机前飞来流、旋翼下洗气流、尾桨气流，以时刻、季节、直升机朝向为变量，计算分析太阳辐射对直升机8~14 μm波段红外辐射特性的作用规律。计算结果表明：夏季正午太阳直射可使机身向阳面整体升温20 K以上，局部最高可达25 K。直升机向阳面机身蒙皮8~14 μm波段红外辐射强度在全天变化趋势呈山峰状，其峰值出现在12点前后。越靠近机身顶部向阳面，太阳辐射对8~14 μm波段红外辐射强度增强作用越显著，最高可达25%。以冬季为基准，秋分、春分、夏至时的整机红外辐射分别增加7%、11%、21%左右。除夏季外，其他季节的机身两侧8~14 μm波段红外辐射强度分布都呈现不对称性，春、秋两季两侧相差在5%左右，冬季在6.5%左右。整体上，夏季上午10点的太阳辐射对不同飞行方向的直升机8~14 μm波段红外辐射强度分布影响较小。

空间太阳观测光学载荷在轨期间需要对日定向长期工作，入射窗位于载荷最前端，直接面对太阳，工作环境十分恶劣，因此入射窗的设计尤为重要。首先对入射窗进行了光-机-热一体化太阳直射热流影响抑制的设计，然后研究了入射窗的热分析方法以评估其对太阳热流的抑制能力，并设计了专门的热平衡试验以验证设计的合理性与分析方法的正确性，最后对热分析数学模型进行了修正，修正后模型的分析结果与试验结果吻合良好。将修正后的模型用于预测入射窗组件的实际在轨温度水平，分析得到窗口玻璃的最高温度为26.3℃，同时主镜温度可以稳定控制在22±2℃，说明所设计的入射窗组件能够满足在轨使用需求并留有一定的余量。

针对以往大型太阳模拟器结构复杂、能量利用率低、均匀性较差等的不足，提出了高能量利用率太阳辐射模拟光学系统设计方法。基于真实氙灯光源的发光特性设计椭球聚光镜，通过添加球面反光镜，利用组合聚光系统提高能量利用率，依据光瞳匹配原则设计光学积分器，利用边缘消杂光法提高辐照均匀性。仿真分析可知：组合聚光系统比单个椭球聚光镜能量利用率提高21.2%，利用边缘消杂光法比边缘补偿法辐照均匀性提高4%。实验结果表明：工作距离20 m，辐照面直径Φ2 m时，最大辐照度为1 363.1 W·m^-2，辐照不均匀度为±4.5%，实现大面积、高能量利用率的太阳光辐射模拟，为航天领域太阳敏感器地面半物理仿真与测试提供有效手段。

为有效分析固定倾斜安装的多排双面太阳能组件背面辐照度，通过视觉因子辐照度模型分析，将行间距为D的地面划分为n段，并区分阴影区和非阴影区，经过对地面接收散射辐照度的视觉因子，及各电池接收地面反射视觉因子的修正，实现了组件背面辐照度模型改进。模拟与实验结果表明：在某晴朗天气下，倾斜角为26°，离地高度为1.5 m，行间距为4 m，组件长度为1.7 m，地面反射率为30%时，双面组件获取的总辐照度较单面组件增益为18.98%，模型与测量辐照度误差为0.68%。